魏宏通
(永泰藤山省級自然保護(hù)區(qū)管理處,福建福州350700)
稀土元素是指化學(xué)元素周期表中15個(gè)鑭系元素以及和鑭系元素同一族的釔(Y)元素、鈧(Sc)元素等共17種元素,根據(jù)其化學(xué)性質(zhì)和電子結(jié)構(gòu)又可分為輕稀土和重稀土。稀土微肥則是指不含放射性物質(zhì)的一類輕稀土元素化合物,并能溶于水的鹽類。目前農(nóng)用稀土微肥以鑭(La)、鈰(Ce)元素為主,包括少量的鐠(Pr)和釹(Nd)(倪嘉纘,1995)。已有研究表明,稀土微肥在提高作物抗逆性、促生長和增產(chǎn)等方面具有明顯作用(寧加賁,1994;郜紅建等,2003;胡勤海等,1996),例如可提高酸雨脅迫下幼苗期水稻的抗逆能力,對其抗逆性具有修復(fù)作用(徐義英等,2017);也可緩解干旱脅迫下小麥葉片的膜脂過氧化,提高其滲透調(diào)節(jié)能力(唐加紅等,2012);對花生(周蕓,2013)、甘蔗(李柳英等,2016)、水稻(覃正芬等,2006)等均具有增產(chǎn)作用。我國是世界上稀土資源最豐富的國家,而福建省有15種稀土元素背景值均高于或接近中國土壤元素背景值。因此,開發(fā)新品種稀土微肥和推廣稀土微肥在林業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用具有潛在而深遠(yuǎn)的價(jià)值(陳振金等,1992)。
福建省是油茶(Camellia oleifera)主產(chǎn)區(qū)之一,目前油茶生產(chǎn)主要面臨的瓶頸問題是如何提高產(chǎn)量。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,稀土微肥可促進(jìn)油茶春梢生長和葉面積增加,增強(qiáng)光合效率,提高油茶座果率和單株產(chǎn)量(張吉祥等,2003)。關(guān)于稀土微肥在油茶施用方面的研究較少,只是單一研究稀土微肥的施用濃度,而稀土微肥在施用過程中需與適量的N、P、K肥配合施用,才能達(dá)到較好的肥效(鄭志穎,2009)。在合理的N、P、K肥料供給水平上增施氨基酸稀土微肥,對花生具有提產(chǎn)作用(周蕓,2013),而且稀土微肥可促進(jìn)作物對礦質(zhì)元素的吸收,提高肥料利用率,降低施用量,減輕化肥施用對環(huán)境的污染(湯錫珂,1989)。因此,本文采用正交試驗(yàn)的方法,通過研究不同N、P、K肥用量與不同濃度稀土微肥在油茶林地的施用,來確定可達(dá)到較佳肥效的N、P、K肥與稀土微肥配合的適宜施肥量,促進(jìn)稀土微肥在油茶生產(chǎn)上的應(yīng)用。
研究地位于福建省福州市永泰縣西北部的長慶鎮(zhèn)長慶村,地處戴云山脈東北延伸部,為低山地區(qū),屬中亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),氣候溫和,光照充足,雨量充沛,立體氣候顯著。年平均氣溫18.9℃,年平均相對濕度為79.8%。試驗(yàn)地海拔610 m,土壤以紅壤為主。
試驗(yàn)所用稀土微肥為農(nóng)用稀土(稀土氧化物含量≥38%),所用氮(N)、磷(P)、鉀(K)大量元素肥分別為尿素(含N 46%)、過磷酸鈣(含P 12%)、硫酸鉀(含K 44.8%)。選取平均株高(1.5±0.05)m、平均冠幅(1.2±0.05)m的4年生油茶大苗進(jìn)行造林,行株距2.5 m×2.5 m,每10株為1個(gè)試驗(yàn)小區(qū),于2016年11月份造林。
2.2.1 油茶幼林施肥試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)設(shè)計(jì)4個(gè)影響因素(表1),即N肥、P肥、K肥和稀土微肥,利用L9(34)正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案(表2),每個(gè)因素3個(gè)水平,以單獨(dú)施N、P、K大量元素肥為對照1(CK1),以單獨(dú)施稀土微肥為對照2(CK2)。于2017年、2018年連續(xù)2年施入,每年4月份一次性施用,先全株均勻噴施稀土微肥,至肥水霧滴布滿葉面即可,隔24 h后根外環(huán)形溝施混勻后的氮磷鉀肥。每個(gè)小區(qū)為1個(gè)處理,每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)。
表1 試驗(yàn)因素與水平Table 1 Experiment factors and levels
表2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)表Table 2 Orthogonal design table
2.2.2 形態(tài)指標(biāo)和產(chǎn)量測定 于2017年、2018年的11月份測量株高和冠幅,均采用卷尺(精度0.01 m)測定,并計(jì)算年平均增長量;連續(xù)2年進(jìn)行單株和單果測產(chǎn),用電子秤(精度0.01 kg)稱重,所得結(jié)果取均值,并進(jìn)行方差分析。
由表3可知,施肥處理均可促進(jìn)油茶幼樹的生長,以處理7的年平均株高增長量(0.35 m)和年平均冠幅增長量(0.41 m)最多,2017年和2018年株高數(shù)據(jù)反映了處理7的油茶幼樹株高均最大,顯著高于除2017年處理4外的所有處理以及CK1、CK2;2017年處理4的冠幅最大(1.56 m),與處理2、處理5、處理6、處理7及CK1差異不顯著,2018年則是處理7冠幅最大(2.01 m),但與處理4、處理6、CK1未達(dá)顯著差異。處理7的株高年平均增長量分別比CK1、CK2高出34.6%、52.2%,冠幅年平均增長量分別比CK1、CK2高出13.9%、36.7%;處理2和處理3的株高年平均增長量最低,處理3的冠幅年平均增長量也最低。處理4、處理6和處理7的株高年平均增長量均高于CK1和CK2;處理4、處理7的冠幅年平均增長量高于2組對照。
表3 不同處理對油茶生長的影響Table 3 The growth of Camellia oleifera under different treatments
由圖1可知,處理7的單株產(chǎn)量最高(5.21 kg),其次是處理4(5.06 kg)和處理5(4.82 kg),處理7的單株產(chǎn)量分別比CK1、CK2高出13.5%、47.2%,CK2處理的單株產(chǎn)量最低(3.54 kg)。處理7與處理4、處理1的單果重差異不顯著,但均顯著高于CK1和CK2,其中,處理7的單果重分別比CK1、CK2高出15.9%、34.0%。處理2、處理4、處理5、處理6和處理7的單株產(chǎn)量均高于2組對照,處理1、處理4和處理7的單果重均高于CK1和CK2。
圖1 不同處理對油茶產(chǎn)量的影響Figure 1 The yield of Camellia oleifera under different treatments
農(nóng)用稀土對人畜和環(huán)境均無毒性,但稀土微肥在施用過程中需注意使用濃度和施用量,用量過大則可能帶來相反效果,抑制植物生長;不同品種的植物在不同生長期對稀土微肥的反應(yīng)也存在差異,所產(chǎn)生的肥效并不相同。張吉祥等(2003)試驗(yàn)得出,適當(dāng)施用稀土微肥可促進(jìn)油茶樹體生長,提高產(chǎn)量;根據(jù)本文試驗(yàn)可知,處理3各因素含量為N肥85 g·株-1、P肥80 g·株-1、K 肥 120 g·株-1、稀土微肥 300 mg·L-1,其株高、冠幅年平均增長量均最低,單株產(chǎn)量和單果重也較低,N肥對作物增產(chǎn)具有重要作用,而稀土微肥不能與堿性肥料(如P肥)混用,因此可能是因?yàn)镹肥含量較低,P肥與稀土微肥濃度均較高,二者施用相隔時(shí)間相對較短,產(chǎn)生沉淀,沒有發(fā)揮良好的肥效(曹慧等,2000)。而處理4和處理7的N肥和稀土微肥施用濃度相對較高,P肥含量較低,二者處理下的油茶長勢和產(chǎn)量均較好,反映了N、P、K肥在施用過程中要注意P肥與稀土微肥的施用量,可調(diào)整施用的相隔時(shí)間,且處理4和處理7各測定指標(biāo)的值均優(yōu)于2組對照,表明單獨(dú)施用稀土微肥并不能產(chǎn)生較好肥效,稀土微肥與N、P、K肥合理配合施用對油茶生長和產(chǎn)量均有促進(jìn)作用,牛常青(2004)也試驗(yàn)得出對紅棗結(jié)果大樹適當(dāng)噴施稀土微肥可提高紅棗產(chǎn)量,稀土微肥在這兩種經(jīng)濟(jì)樹種上均具有提產(chǎn)作用。處理3的K肥濃度與處理7一致,但二者在長勢和產(chǎn)量方面差距較大,表明本試驗(yàn)中K肥濃度設(shè)置在油茶幼樹合理施用范圍內(nèi),非主要影響因素,與羅漢東(2016)等研究得出的油茶幼樹鉀肥最適用量范圍相符。因此,處理4和處理7是適宜油茶幼樹較佳的大量元素N、P、K肥與稀土微肥施肥配比。