邱云峰 羅小菊
摘要 為探討不同磷源在磚紅壤上對芥藍生長發(fā)育及養(yǎng)分積累的影響,通過盆栽試驗,研究了枸溶性磷肥和速效性磷肥對芥藍生長、養(yǎng)分積累及磚紅壤土壤理化性狀變化的影響。結(jié)果表明,施用液體肥料處理對芥藍的株高、菜苔橫徑、生物量以及氮磷鉀養(yǎng)分積累量等都有顯著的促進作用。施用液體肥料有利于促進芥藍體內(nèi)的氮、磷、鉀養(yǎng)分積累,顯著提高土壤中有效磷的含量,改善土壤的供肥能力。
關(guān)鍵詞 磷;磚紅壤;芥藍;生長發(fā)育;養(yǎng)分積累
中圖分類號 S637.9 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2017)04-0046-03
我國的酸性土壤主要包括紅壤、磚紅壤等土壤,紅壤主要分布于我國南部廣闊的低山丘陵區(qū),占全國土地面積的22%[1-2]。其中,磚紅壤主要存在于熱帶、亞熱帶的酸性紅壤中,有效磷含量低、鋁離子活性高一直是限制作物生長的重要因素[3-4]。酸性紅壤對施入的磷固定強烈,磷肥利用率低[5-7]。磷肥的投入量越來越多,但是作物的產(chǎn)量難以增長,無疑增加了農(nóng)民的生產(chǎn)成本。為了提高磷肥的有效性,筆者針對磚紅壤固磷的特點,以少量多次的施肥方式,試圖通過施用液體磷源來減少磷素的吸附固定,提高其肥料利用率。旨在促進磚紅壤施磷有效性的問題研究和提高磚紅壤的生產(chǎn)力。
芥藍(Brassica alboglabra L.H.Bailey)是十字花科蕓苔屬蔬菜。是中國華南地區(qū)主要秋冬特產(chǎn)蔬菜,以肥嫩的菜苔和嫩葉供食,質(zhì)脆嫩,富含營養(yǎng)成分,別具風(fēng)味,深受廣大消費者喜愛。近年發(fā)現(xiàn)其具有較好的抗癌保健功能(主要保健成分是硫代葡萄糖苷)[8]。陳日遠等[9-10]已報道了氮素營養(yǎng)水平對芥藍產(chǎn)量和品質(zhì)的影響,也報道了缺磷對芥藍產(chǎn)量和品質(zhì)的影響,但芥藍對不同磷素形態(tài)配比的影響尚未見報道。本試驗通過研究施用不同磷源在磚紅壤上芥藍的生長及養(yǎng)分積累狀況,旨在探明磷源在磚紅壤上的應(yīng)用效果,找出磚紅壤上適宜芥藍生長的磷源,以期為芥藍的高效、優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)提供理論依據(jù),同時為我國磚紅壤資源利用提供參考依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
試驗于2014年10月至2015年1月進行。供試作物為芥藍,品種為秋盛芥藍。供試土壤使用前風(fēng)干過5 mm篩。該土壤為磚紅壤,其基本理化性狀如下:pH值5.56,電導(dǎo)率為0.61 mS/cm,有機質(zhì)含量為12.8 g/kg,堿解氮為72.3 mg/kg,速效磷含量為0.793 mg/kg,速效鉀含量為110.0 mg/kg。裝土容器為塑料盆(上、下底內(nèi)徑和高分別為10、8、10 cm),每盆裝土2.0 kg。供試肥料:硝酸磷肥(山西天脊煤化工集團有限公司生產(chǎn)),液體肥料:液鉀①(0-0-12)、液鉀②(0-0-12+0.3TE+6有機質(zhì))、液鉀③(0-0-12+0.3TE+10有機質(zhì))高氮高磷型液體肥①(18-19-6+0.3TE+3有機質(zhì));高磷型液體肥②(13-17-10+0.3TE+3有機質(zhì)),以上液體肥料均由華南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境作物營養(yǎng)與施肥研究室研制。
1.2 試驗設(shè)計
試驗根據(jù)不同磷源設(shè)置6個處理,分別為不施磷肥(CK);施用硝酸磷肥+液鉀①(P1);施用硝酸磷肥+液鉀②(P2);施用硝酸磷肥+液鉀③(P3);施用高氮高磷型液體肥(P4);施用高磷型液體肥(P5);處理P1~P3氮、磷、鉀施用量相同,磷源為枸溶性磷肥,以磷酸二鈣為主,設(shè)置了不同的有機質(zhì)濃度梯度;處理P4、P5的磷源為速效性磷肥,以磷酸一銨為主。
試驗于2014年10月27日播種,2014年11月27日移苗定植,每盆定植1株,2015年1月6日收獲。施肥時間從移苗后的第5天開始,每隔7 d施肥1次,共5次,每次肥料用量為0.2 g/盆。施肥方式為淋施。
1.3 測定項目及方法
1.3.1 土壤理化性狀的測定。pH值、EC值的測定采用電位法;土壤有機質(zhì)的測定采用重鉻酸鉀容量法;土壤堿解氮的測定采用堿解擴散法;土壤速效磷的測定采用鉬銻抗比色法;土壤速效鉀的測定采用火焰光度法。
1.3.2 植株生長及養(yǎng)分指標的測定。株高:地表至植株生長點,測量3次取均值;莖粗:用游標卡尺測量;芥藍植株生物量:樣品收獲后,將莖葉和根系剪斷分開,在105 ℃下殺青30 min后,70~ 80 ℃烘干至恒重并稱重;H2SO4-H2O2聯(lián)合消煮后,采用半微量凱氏定氮法測定全氮含量;鉬銻抗比色法測定全磷含量;火焰光度法測定全鉀含量[11]。
1.4 數(shù)據(jù)處理
試驗所有數(shù)據(jù)均用Microsoft Excel 2003(Microsoft Com-pany)進行平均數(shù)和標準差計算,并且利用SAS9.0統(tǒng)計軟件進行差異顯著性檢驗。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同磷源處理對芥藍生長的影響
由圖1可知,處理P4、P5芥藍的株高顯著高于處理P1~P3。雖然CK與處理P4、P5的株高沒有顯著差異。株高是生物量的指標之一,但必需結(jié)合其生物量才能綜合判定其長勢。由此表明,在磚紅壤上施用不同磷源對芥藍株高產(chǎn)生一定的影響,以施用速效液體肥料處理的效果要好于施用枸溶性磷肥處理。
芥藍是以菜苔為食用器官,因此芥藍菜苔橫徑是判定其產(chǎn)量的重要指標之一。施用不同磷源處理對芥藍菜苔橫徑的影響如圖2所示,可以看出,施用液體肥料處理(處理P4、P5)的菜苔橫徑顯著大于施用枸溶性磷肥處理(處理P1~P3)和CK。在施用相同氮、磷、鉀養(yǎng)分含量的情況下,處理P3的菜苔橫徑顯著大于處理P1、P2。由表1可知,處理P4、P5的總養(yǎng)分含量遠低于處理P1~P3。但是施用液體肥料處理(處理P4、P5)對芥藍的菜苔橫徑有顯著的促進作用。由此表明,液體肥料的肥料利用率顯著高于枸溶性磷肥的利用率。
由圖3可知,施用磷肥處理的生物量均顯著高于不施磷處理。液體肥料處理(處理P4、P5)的生物量顯著高于處理P1和處理P2。施用不同磷源處理中,芥藍整株生物量表現(xiàn)為施用液體肥料處理最高,其次是處理P3、P2、P1。
2.2 不同磷源處理對芥藍養(yǎng)分積累量的影響
由表2可知,施用液體肥料處理對芥藍植株氮、磷、鉀養(yǎng)分積累的影響與芥藍株高、莖粗、生物量的趨勢一致。與CK相比,磚紅壤中施用磷素營養(yǎng)可顯著增加芥藍氮、磷、鉀養(yǎng)分積累量,而施用不同磷源對芥藍氮、磷、鉀養(yǎng)分積累量的促進作用有所差異。處理P4芥藍的氮養(yǎng)分積累量顯著高于除處理P2外的其他處理。施用液體肥料(處理P4、P5)的處理芥藍磷養(yǎng)分積累量顯著高于枸溶性磷肥處理。其中,處理P4、P5磷養(yǎng)分積累量分別比處理P1高80.6%、85.7%。處理P3、P4芥藍的鉀養(yǎng)分積累量顯著高于處理P1、P2,其中,處理P4、P5鉀養(yǎng)分積累量分別比處理P1高51.5%、42.3%。而處理P2、P3鉀養(yǎng)分積累量顯著高于處理P1,分別比處理P1高22.6%、55.7%。由此表明,添加高含量有機質(zhì)能夠增加芥藍對鉀的養(yǎng)分吸收量,提高芥藍對磷、鉀的吸收效率。在本試驗所選用的磷源中,以高氮高磷型液體肥料對芥藍養(yǎng)分積累的促進作用效果最好,而單用硝酸磷肥不添加有機質(zhì)的作用效果則不如其他磷源。
2.3 不同磷源對磚紅壤土壤性質(zhì)的影響
將芥藍盆栽試驗結(jié)束后的土壤晾干,取樣分析各盆中土壤養(yǎng)分情況,結(jié)果如表3所示??梢钥闯?,芥藍盆栽試驗后磚紅壤養(yǎng)分狀況因施用不同磷源處理而表現(xiàn)出一定的差異。施用液體肥料處理不會降低磚紅壤的酸堿度,電導(dǎo)率低,增加土壤有效磷含量,有利于芥藍的生長。施用硝酸磷肥的處理(處理P1~P3)土壤pH值均顯著低于CK,其中,處理P1的pH值降低效果最明顯,降低了0.44個單位。土壤電導(dǎo)率的高低,能在一定程度上反映出土壤鹽基離子含量的豐缺[12],進而對肥料的有效性產(chǎn)生一定影響[13],土壤電導(dǎo)率不是越高越好。土壤電導(dǎo)率高,表明土壤中所含離子濃度越高,當高于一定限度時可能會傷害作物,導(dǎo)致燒苗。施用液體肥料處理的土壤電導(dǎo)率顯著低于處理P1。處理P1的土壤電導(dǎo)率最高,不利于作物生長。液體肥料處理的土壤有效磷含量顯著高于其他4個處理。施用液體肥料處理(處理P4、P5)無論在土壤電導(dǎo)率和有效磷上,都表現(xiàn)最為顯著。由此表明,選擇施用合適的磷源有利于防止磚紅壤土壤酸化,提高土壤有效養(yǎng)分,養(yǎng)分利用率高,提高土壤的供肥能力,適宜作物的生長發(fā)育。其中,高磷型液體肥料對土壤改良的效果最為明顯。
3 結(jié)論與討論
磷素是制約蔬菜生長的重要因素,缺磷時植物生長受阻,大大降低了其產(chǎn)量和品質(zhì)。芥藍喜肥,在生長發(fā)育過程中對肥料的要求較高,磷肥作為芥藍養(yǎng)分供應(yīng)中必不可少的肥料之一,其施肥是否合理對芥藍的產(chǎn)量和品質(zhì)形成有較大的影響[10]。由于磚紅壤為酸性土壤,雖然在生產(chǎn)上,農(nóng)民大量施用磷肥以追求作物高產(chǎn),但是磷肥大部分被土壤中的鋁離子、鐵離子、錳離子等所固定,而不能被植物所吸收利用[14],造成植株缺磷,作物的產(chǎn)量和品質(zhì)均受到嚴重的影響。
在磚紅壤上種植芥藍,合理選擇磷源不僅能促進芥藍的生長發(fā)育和植株體內(nèi)氮、磷、鉀養(yǎng)分的積累,還能提高土壤中速效磷的含量,提高土壤養(yǎng)分的供給能力,提高作物的肥料利用效率。本試驗條件下,試驗所選磷源中,以速效性液體磷肥作為磷源在磚紅壤中的應(yīng)用效果最佳,其次是硝酸磷肥+液鉀③、硝酸磷肥+液鉀②,而硝酸磷肥+液鉀①的作用效果相對要差一些。因為硝酸磷肥中的枸溶性磷酸二鈣,屬緩效性磷,能被土壤和植物根系分泌的有機酸溶解,而逐漸被作物吸收利用,其肥料利用率沒有液體肥料高。
國外有研究表明施用有機肥料和無機磷肥能夠減少土壤缺磷的風(fēng)險[15]。李秀春研究表明施用磷肥有利于提高芥藍的地上部鮮重、可溶性蛋白含量,提高產(chǎn)量和品質(zhì)[16]。鄧蘭生研究表明施用液體肥能顯著提高馬鈴薯塊莖、玉米產(chǎn)量,提高馬鈴薯塊莖、玉米中氮、磷、鉀的累積量[17-18]。鄧蘭生還深入研究了在滴灌下不同供磷方式對馬鈴薯生長的影響[19]。本試驗研究了速效性磷肥和枸溶性磷肥在磚紅壤上的應(yīng)用效果,結(jié)果表明液體肥料作為速效性磷源在磚紅壤上不但促進作物生長發(fā)育,增加產(chǎn)量,提高養(yǎng)分利用率,而且還提高土壤的供肥能力,進一步擴展了前人的研究結(jié)果。
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