王冬群,成美玲,王立,王明湖,胡晶金
(1.慈溪市農(nóng)業(yè)監(jiān)測中心,浙江 慈溪 315300;2.慈溪市周巷鎮(zhèn)人民政府,浙江 慈溪 315324;3.寧波市農(nóng)業(yè)農(nóng)村綠色發(fā)展中心,浙江 寧波 315012;4.慈溪市坎墩玉蘭果蔬農(nóng)場,浙江 慈溪 315303)
植物生長需要大量的氮、磷和鉀等大量營養(yǎng)元素,對微量元素的需求量較少,但微量元素對植物的作用與大量元素同等重要[1-2]。隨著長期高強(qiáng)度種植,發(fā)現(xiàn)土壤中銅、鎂和鈉等元素缺乏對植物的影響越來越明顯。如菜用大豆缺鎂時(shí)易出現(xiàn)中下部葉退綠黃化、豆莢小和籽粒不飽滿等癥狀。呂貽忠等[3]認(rèn)為,水溶性和代換性鎂是植物可以直接吸收利用的速效性鎂。難溶性礦物態(tài)鎂必須經(jīng)長期風(fēng)化作用才能釋放出來,但為數(shù)不多。在濕潤多雨的南方,淋浴強(qiáng)烈,易溶性鎂缺乏,只能靠難溶性礦物的風(fēng)化釋放少量鎂,難以滿足作物需要。目前銅、鎂和鈉元素對蔬菜作物的作用機(jī)理已有較多研究[4-8]。但銅、鎂和鈉等元素在菜用大豆吸收利用特點(diǎn)方面的研究未見報(bào)道。慈溪市地處亞熱帶,靠海,常年年降水量1 325 mm,屬于多雨地區(qū)。且當(dāng)?shù)囟喾N植菜用大豆等對鎂等中微量元素需求較多的作物,因此,急需對菜用大豆的鎂等中微量元素吸收利用特點(diǎn)進(jìn)行分析。本試驗(yàn)研究了不同施肥條件下菜用大豆對銅、鎂和鈉等3種元素的吸收利用特點(diǎn),為當(dāng)?shù)夭擞么蠖购侠硎┯勉~、鎂和鈉等中微量元素肥料提供科學(xué)依據(jù)。
試驗(yàn)于2019年4月在慈溪市坎墩街道玉蘭果蔬農(nóng)場進(jìn)行,土壤為潮土類、灰潮土亞類、淡涂泥土屬、夜陰土土種。土壤中含鈉8.4 g·kg-1,鎂7.9 g·kg-1,銅23 mg·kg-1。土壤中鈉和鎂含量較高,銅含量較低。
試驗(yàn)分養(yǎng)分缺素處理和養(yǎng)分水平處理。缺素處理設(shè)缺氮(N0PK)、缺鉀(NPK0)、缺磷(NP0K)和全肥(NPK)等4個(gè)處理,N、P2O5、K2O的施肥標(biāo)準(zhǔn)分別為63、45、54 kg·hm-2;養(yǎng)分水平處理設(shè)N0P0K0、N1P1K1、N2P2K2、N3P3K3和N4P4K4等5個(gè)水平處理,每個(gè)水平處理的N、P2O5、K2O的施肥標(biāo)準(zhǔn)相同,分別為0、22.5、45.0、67.5、90.0 kg·hm-2。小區(qū)面積20 m2,重復(fù)3次。小區(qū)間用30 cm寬、25 cm深溝隔離。每個(gè)小區(qū)種160穴,每穴留苗2株。試驗(yàn)肥料作為基肥一次性在2穴菜用大豆之間穴施,不施追肥。播種和施肥同一天完成。
菜用大豆在成熟期的7月1日、7月15日分2次采收豆莢,7月15日同時(shí)收獲大豆秸稈。在現(xiàn)場對每個(gè)小區(qū)的全部豆莢和秸稈稱重、記錄。部分豆莢、秸稈樣品帶回實(shí)驗(yàn)室后,切碎、混勻分別稱取豆莢、秸稈各300 g,先用105 ℃殺青30 min,再用烘箱60 ℃烘干至恒重備用。
鈉和鎂采用NY/T 296—1995方法測定,銅采用HJ 491—2019方法測定。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel軟件進(jìn)行分析。
表1表明,菜用大豆干豆莢中銅含量為11.00~13.93 mg·kg-1,平均12.04 mg·kg-1,變異系數(shù)6.80%;鎂含量為3.40~4.19 g·kg-1,平均3.77 g·kg-1,變異系數(shù)8.14%;鈉含量為10.07~19.00 mg·kg-1,平均14.56 mg·kg-1,變異系數(shù)為22.88%。在缺素處理中,NP0K處理銅含量要顯著大于其他處理,而其他處理銅含量非常接近,可見缺磷會(huì)使豆莢干物質(zhì)中銅含量明顯增加,但受施肥量影響不明顯;鎂、鈉受缺素和施肥量影響的規(guī)律都不明顯。
表1 不同施肥處理菜用大豆豆莢干物質(zhì)中銅、鎂和鈉含量
從各處理3個(gè)平行的變異系數(shù)來看,銅NPK處理為17.70%,其余幾個(gè)處理的變異系數(shù)在2.10%~6.51%;鎂NPK、N0P0K0處理分別為13.47%和14.80%,其余幾個(gè)處理的變異系數(shù)在1.77%~5.76%;鈉除N3P3K3為9.11%小于10%外,其余幾個(gè)處理的變異系數(shù)在16.27%~43.24%,明顯要大于銅和鎂等2個(gè)處理3個(gè)平行的變異系數(shù)。
表2表明,菜用大豆干秸稈中銅含量為8.71~18.50 mg·kg-1,平均13.94 mg·kg-1,變異系數(shù)為27.22%;鎂含量為3.41~3.94 g·kg-1,平均3.63 g·kg-1,變異系數(shù)為5.34%;鈉含量為26.33~46.73 mg·kg-1,平均 38.58 mg·kg-1,變異系數(shù)為18.75%。缺素處理N0PK、NPK0和NP0K的銅含量明顯偏小,而N0P0K0與NPK的銅接近,可見不均衡的缺素對秸稈干物質(zhì)中銅含量影響較大,而同一配比施肥量大小對銅含量影響不大;鎂含量不受缺素和施肥量大小影響;鈉含量在缺素處理和不同施肥量處理中均變化相對較大,無明顯規(guī)律可循。
表2 不同施肥處理菜用大豆秸稈干物質(zhì)中銅、鎂和鈉含量
從各處理3個(gè)平行的變異系數(shù)來看,銅除NPK為34.58%特別大外,其余幾個(gè)處理的變異系數(shù)在3.38%~13.81%;鎂除N1P1K1為13.62%較大外,其余幾個(gè)處理的變異系數(shù)在0.48%~11.63%;鈉變異系數(shù)在12.31%~35.29%,普遍較大,且明顯要大于銅和鎂的3個(gè)平行的變異系數(shù)。詳見表2。
表3表明,從300 g菜用大豆植株烘干得豆莢干重68.67~72.20 g,即干豆莢含量22.98%~24.07%,平均23.59%,各處理變異系數(shù)為2.47%;得秸稈干重97.80~106.87 g,即干秸稈含量32.60%~35.62%,平均33.49%,各處理變異系數(shù)為2.96%。可見豆莢、秸稈烘干后的質(zhì)量均比較穩(wěn)定。
表3 不同施肥處理300 g菜用大豆植株干物質(zhì)積累特點(diǎn)
表4表明,菜用大豆需銅量最高為37.06 g·hm-2,平均28.01 g·hm-2,隨著NPK施肥量增加,產(chǎn)量增加,所需銅也隨之增加;需鎂量最高為9.48 kg·hm-2,平均7.84 kg·hm-2,隨著NPK施肥量增加,產(chǎn)量增加,所需鎂的量并沒有趨勢性變化,但對鎂的需求量較多;需鈉量最高為61.60 g·hm-2,平均54.93 g·hm-2,隨著NPK施肥量增加,產(chǎn)量增加,所需鈉的含量也隨之增加??梢姴擞么蠖箤︽V的需求量較大,其次為鈉,再次為銅。
表4 不同施肥處理菜用大豆需要的銅、鎂、鈉等3種元素?cái)?shù)量
試驗(yàn)結(jié)果表明,菜用大豆不同施肥處理豆莢和秸稈烘干后的干物質(zhì)比例分別為22.98%~24.07%和32.60%~35.62%,比較穩(wěn)定。菜用大豆豆莢和秸稈不同處理中鎂含量平均3.77 g·kg-1;鈉含量平均14.56 mg·kg-1,略低于夏劍秋等[9]報(bào)道的16.0 mg·kg-1。這可能是不同品種菜用大豆對鎂鈉不同的需求引起的。缺素對秸稈干物質(zhì)中銅含量影響較大,而同樣肥料配比的肥料施肥量大小對銅含量影響不大;鎂含量受缺素和施肥量大小影響較??;鈉含量在缺素處理和不同施肥量處理中均變化很大,無明顯規(guī)律可循。不同的NPK肥配比對豆莢干物質(zhì)中銅和鎂含量大小影響明顯;相同配比的肥料,施肥量大小對銅和鎂含量大小影響不明顯;鈉受肥料配比和施肥量大小的影響的規(guī)律不明顯。
菜用大豆需銅28.01 g·hm-2、鎂7.84 kg·hm-2和鈉54.93 g·hm-2??梢姴擞么蠖箤︽V的需求量較大,其次為鈉,再次為銅。銅、鎂和鈉等在菜用大豆中積累的多少受施肥方式的影響,隨著施肥量增加,所需銅、鎂、鈉量相應(yīng)增多。慈溪屬于沿海地區(qū),土壤中的鈉含量較多,銅的含量僅為23 mg·kg-1。鎂含量7.9 g·kg-1,盡管較多,但是菜用大豆對鎂的需求量也較大,如果同一地塊多年種植菜用大豆,對土壤中的銅、鎂利用較多,可能會(huì)出現(xiàn)鎂、銅缺乏癥。因此,在菜用大豆種植過程中要關(guān)注銅、鎂的缺乏情況,以免影響產(chǎn)量。建議在長期種植需銅、鎂元素較多的菜用大豆的地塊應(yīng)適時(shí)補(bǔ)充銅肥和鎂肥。