薛 姣,宋 科,楊靜慧,郜 偉,蔣 鑫,劉艷軍
(天津農(nóng)學(xué)院 園藝園林學(xué)院,天津 300384)
油用牡丹是指具有較高結(jié)實率且出油率大于22%的牡丹品種或資源類型,主要包括紫斑牡丹和鳳丹牡丹,其生長適應(yīng)性強(qiáng)、耐旱、耐寒性高、耐貧瘠、適栽范圍廣、豐產(chǎn)時間長。近年來,油用牡丹作為一種新型木本油料作物,因其種植、加工、觀賞能形成多個產(chǎn)業(yè)群,且經(jīng)濟(jì)效益、觀賞效益和社會效益顯著等特點,已在我國北方地區(qū)大面積推廣種植。然而,天津市薊州區(qū)楊津莊鎮(zhèn)的土壤為粘土,排水性較差,影響了油用牡丹肉質(zhì)根的生長,導(dǎo)致其產(chǎn)量和成活率低。因此,為了成功引種油用牡丹,急需對當(dāng)前的土壤進(jìn)行改良。賀海升等[1]通過施用石膏等物質(zhì),增加了土壤中的鈣離子含量,置換出了土壤膠體上吸附的鈉離子和鎂離子,使鈉質(zhì)親水膠體變?yōu)殁}質(zhì)疏水膠體,從而改善土壤結(jié)構(gòu)和通透性。夏凱麗等[2]通過試驗了解油用牡丹在天津市薊州區(qū)種植的適應(yīng)性和對應(yīng)的栽培措施,油用牡丹可以在薊州區(qū)排水良好的地區(qū)種植。秦薇等[3]研究發(fā)現(xiàn),土壤中Cu含量是影響亞油酸和不飽和脂肪酸含量的重要因素。總之,目前對于油用牡丹在天津地區(qū)的土壤適應(yīng)性研究較少。
因此,為了提高油用牡丹在天津市薊州區(qū)的產(chǎn)量和成活率,以天津市薊州區(qū)楊津莊鎮(zhèn)牡丹園為實驗地,通過施加有機(jī)肥、過硫酸鈣、草炭土和河沙等物質(zhì)對土壤進(jìn)行改良,并比較改良土壤和對照土壤的容重、pH值、有機(jī)質(zhì)、電導(dǎo)率,大量元素N、P、K、Ca、Mg,微量元素Fe、Cu等指標(biāo),分析了土壤改良之后的土壤特性的變化,以期為天津地區(qū)發(fā)展油用牡丹產(chǎn)業(yè)提供參考。
試驗基地位于天津市薊州區(qū)楊津莊鎮(zhèn)大堼
由表1可知,有機(jī)肥、過硫酸鈣、草炭土、河沙等物質(zhì)的施用提高了有機(jī)質(zhì)、土壤速效氮、交換性銅、有效鐵的含量,改良土壤的有機(jī)質(zhì)含量極顯著高于對照(CK),改良后有機(jī)質(zhì)含量是對照的1.59倍。改良土壤的速效氮、交換性銅極顯著高于對照(CK),改良后土壤速效氮、交換銅的含量分別是對照的2.21倍和2倍。改良土壤的有效鐵含量顯著高于對照(CK),改良后土壤有效鐵含量是對照(CK)的1.21倍。改良土壤的速效鉀、速效磷、交換性鈣的含量極顯著低于對照(CK),改良后土壤速效鉀、速效磷、交換性鈣的含量分別降低了167.7 mg·kg-1、166 mg·kg-1和3 770.67 mg·kg-1。改良土壤的交換性鎂含量和對照之間無顯著差異(CK)。
表1 改良土壤養(yǎng)分含量變化
土壤電導(dǎo)率包含了土壤養(yǎng)分與理化特性的豐富信息,可在不同程度反映土壤中的鹽分、水分、有機(jī)質(zhì)含量,土壤質(zhì)地結(jié)構(gòu)和孔隙率等參數(shù)的大小。劉玉梅等[8]研究發(fā)現(xiàn),在偏堿性土壤條件下,土壤電導(dǎo)率(EC)低于500 μS·cm-1時,油用牡丹可正常生長。但土壤電導(dǎo)率高于500 μS·cm-1時,該土壤環(huán)境就會對油用牡丹的生長產(chǎn)生抑制作用。試驗發(fā)現(xiàn),改良土壤的電導(dǎo)率為223.67 μS·cm-1,極顯著低于對照577.67μS·cm-1。表明該土壤改良措施可有效改善土壤的理化性質(zhì),利于油用牡丹的生長發(fā)育。
氮是植物激素與葉綠素的重要組成成分,可直接影響植物的光合效率。段祥光等研究發(fā)現(xiàn),適量施氮能夠有效改善植株營養(yǎng)器官的生長發(fā)育,增加綠葉的面積和凈光合速率,從而提高葉片光合能力。磷參與植物能量代謝,能夠合成ATP,影響光合產(chǎn)物的合成、運(yùn)輸與轉(zhuǎn)化。鉀除了能夠通過調(diào)節(jié)氣孔開閉、控制 CO2出入影響光合作用外,還可作為ATP 酶、RuBP羧化酶、淀粉合成酶等的活化劑,通過調(diào)節(jié)酶活性影響光合作用。因此,植物氮、磷、鉀的缺乏,可降低植物的光合作用,進(jìn)而影響其生長發(fā)育。試驗發(fā)現(xiàn),土壤改良后的氮含量高于對照,但其磷、鉀含量卻低于對照。有機(jī)肥作為氮、磷、鉀的來源之一可有效提高土壤中氮、磷、鉀含量[9],但不同類型的有機(jī)肥,其氮、磷、鉀含量不一致。李宗新等[10]研究發(fā)現(xiàn),秸稈與化肥的配施加劇了玉米地鉀素的淋失。試驗施用的土壤改良物質(zhì)中含有機(jī)肥、河沙等。因此,推測改良土壤速效磷、速效鉀含量的降低是因為施加了較多的有機(jī)肥和河沙,從而增加了土壤的通透性和孔隙度,致使其養(yǎng)分淋失。此外,改良土壤的速效氮高于對照,可能是因為該有機(jī)肥的氮含量較高,從而彌補(bǔ)了改良土壤中氮元素的淋失。
綜上所述,有機(jī)肥、過硫酸鈣、草炭土、河沙等物質(zhì)的施用增加了土壤的有機(jī)質(zhì)、速效氮、交換性銅及有效鐵等營養(yǎng)物質(zhì)的含量,降低了土壤的pH值、電導(dǎo)率和土壤容重。表明該土壤改良措施可有效改善土壤的理化性質(zhì),從而提高油用牡丹的成活率和生長狀況。