影响氮、磷、钾三要素吸收因素及提高利用率的措施
2015-03-08王田利甘肃省静宁县林业局743400
王田利甘肃省静宁县林业局·743400
影响氮、磷、钾三要素吸收因素及提高利用率的措施
王田利
甘肃省静宁县林业局·743400
氮、磷、钾是苹果生产中吸收量多,对生产影响大的三种主要元素,由于氮肥易挥发损失,磷、钾易被土壤颗粒固定,因而利用率都较低,提高其利用率是施肥管理中的重点内容之一。生产中根据影响利用率的因素,加强相应管理,以有效提高利用率,促进肥效最大化,以降低生产成本,提高生产效益。
1 影响氮肥利用率的因素及提高氮肥利用率的措施
在苹果生产中,施入土壤中的氮肥损失严重,一般利用率仅为30%~50%,因此减少损失、提高肥效是生产中应高度重视的问题。要减少氮肥的损失,需从土壤中氮素的转化、苹果需氮规律、肥料特性等方面着手,氮肥利用率不高的主要原因是铵态氮的挥发损失和硝态氮肥的淋失以及反硝化作用。
1.1影响氮肥利用率的因素
1.1.1土壤中氮素的转化土壤中氮素的转化具体分为以下四个过程。①有机氮的矿化。占土壤全氮量95%以上的有机氮,必须经过微生物的矿化作用,才能转化为无机氮。②铵的硝化。有机氮矿化的氮在土壤中转化为铵离子,部分被土壤颗粒表面和有机质表面功能基吸附,另一部分被子根系吸收,最后大部分铵离子通过微生物的作用转化成亚硝酸盐和硝酸盐。③无机氮的生物固定。矿化作用生成的铵态氮、硝态氮和某些简单氨基酸,通过微生物和植物的吸收同化,成为生物有机体的组成部分,形成新的有机态氮化合物,一部分被作为产品从农田输出,而另一部分和微生物的同化产物一样,再一次经过有机态氨化和矿化作用,进行新一轮的氮循环。④铵离子的矿化固定。土壤中产生的另一个无机态氮固氮作用反应叫铵态氮的矿化固定作用。矿物固定态铵离子的含量与土壤中其它交换阳离子的种类和含量有关,尤其与钾离子的含量关系密切,土壤的干湿交替、酸碱度等对铵的矿物固定或固定态铵的释放也有直接影响。
从以上的转化可以看出,土壤中微生物、钾离子含量,土壤的湿度、酸碱度在氮素的转化过程中发挥着重要作用,要提高氮肥利用率,则应将上述影响因素功能最佳化。
1.1.2苹果树需氮规律苹果树春季的一切生长,如萌芽、抽梢、开花、坐果、幼果膨大等,依赖上年贮的营养。贮存营养充足,则萌芽、开花早,坐果率高,幼果膨大快,春梢长而充实,停长及时,果台叶片和春梢叶片大,光合能力强,新生营养充足,叶幕面积大,后期的生长自然而然就好,合成营养多,则贮存营养也多,又为来年的丰产优质打下了基础,步入良性循环。
苹果树冠器官中氮素含量增长最快的时期是春季萌芽后的最初几周,也是新梢旺盛生长期,而此期的氮素供应主要来自树体的贮藏营养。秋季施氮有利来年的生长发育。一般秋施氮肥应占到全年氮肥供给量的30%以上。
春、夏季是苹果营养器官的主要构建期,对氮肥的需求量大,在氮供给充足的情况下,叶片大而厚、色深,制造光合产物的能力高,枝梢生长健壮,会提高苹果树的产能,因而在苹果树年生长周期的前期补氮很关键,应施全年施用量的40%,以满足苹果树生长发育之需。
6月份之后,氮肥的供给不能过大,以防引起枝梢徒长,影响花芽分化及果实的膨大,注意控制氮肥的供给,一般此期氮肥的施用量占全年用量的30%。
1.1.3肥料特性肥料种类不同,其养分含量各异,施入土壤后转化过程各不相同,树体利用率也有差别,如碳酸氢铵是一种不稳定的化合物,在一定的条件下转化为氨和二氧化碳,造成氮素的挥发损失,尿素与土壤胶体之间的吸附力较弱,在施用后,如土壤水分量大,则会被淋至深层,降低肥效。
1.2提高氮肥利用率的措施
1.2.1施用控释肥或控失肥随着化肥加工业的发展,新兴肥料控释肥及控失肥的出现,氮肥的损失得到有效控制。控释肥的氮素释放模式与苹果树对氮素的需求相一致,可有效减少氮肥损失。控失肥通过添加助剂溶解后形成网状结构,能“网捕”或“定植”养分分子,在植物根系周围,供给植物吸收,达到控制养分迁移、流失的目的。
1.2.2利用氮肥增效剂(硝化抑制剂)普通氮肥和含氮复混(合)肥中加入硝化抑制剂后称为稳定性肥料,硝化抑制剂俗称“氮肥增效剂”。常见的硝化抑制剂有以下3种。①氮-吡啶,适宜用量为纯氮的1%左右。它在土壤中浓度为1~100 mg/L时,对土壤硝化作用有明显的抑制作用,有效期为30 d。②双氰胺,在双氰胺的影响下,肥料中的铵可被稳定6~8周。可加入硫酸铵、硝硫酸铵、尿素和硝铵尿素等。一般双氰胺用量以占总氮量的5%~10%为宜。施用后1个月内对土壤微生物有明显的抑制作用,两个半月后恢复正常。双氰胺既是增效剂,又是缓效氮肥。③4-二甲基吡唑磷酸盐也可增加氮肥的施用效果。
1.2.3氮肥的施用应以年周期的前期为重点以促进树冠器官的构建,中后期主要以平衡营养供给为目标,适量供给。
1.2.4适当深施覆土深施结合覆土可以增加土壤对铵离子的吸附,减少挥发,对铵态氮肥有显著的增产效果,苹果施用氮肥深度应以地表下20 cm为宜。
1.2.5因土施肥施用氮肥必须充分考虑土壤的供肥、保肥特性。土层深厚、保肥力强的地块以基肥为主,一次追肥;保肥力差的风沙土、漏沙土,应坚持少吃多餐的原则,采取分次施肥。
1.2.6氮、磷、钾及微肥配方施用苹果正常生长发育,要求氮、磷、钾等多种营养元素的协调供应,要因地制宜,合理配方施肥。
1.2.7适量施用氮肥在施用时应充分考虑土壤供氮能力及产量高低。一般土壤贫瘠、有机质含量低要多施氮肥;土壤肥沃、有机质含量高的果园可少施氮肥。根据土壤肥力不同,通常每生产1 000 kg苹果施纯氮5~7.5 kg,可按目标产量确定氮肥施用量。
1.2.8施用氮肥时按树的强弱,在苹果树年生长周期中合理分配施用量一般旺树应将总推荐量60%的氮肥于秋季结合有机肥基施,剩余40%在来年6月中旬和果实膨大期分2次施用,每次施用20%左右。弱树应将总推荐量30%的氮肥于秋季结合有机肥基施,50%左右在来年3月份萌芽前施用,20%左右在6月中旬和果实膨大期分2次施用。
2 影响磷肥利用率的因素及提高磷肥利用率的措施
作物对磷肥的利用率很低,当季利用率一般只有5%~10%,即使考虑作物的后效,一般也不会超过25%。因此,大部分磷肥作为无效态(难溶态)在土壤中进行积累。磷肥利用率低的主要原因是由于磷肥在土壤中易被固定,磷在土壤中的移动性很弱。
2.1影响磷肥利用率的因素
2.1.1肥料性状磷肥品种不同,所含磷溶解性不一样,直接决定其吸收利用状况。一般水溶液性磷肥,肥效快,利用率高,弱酸溶液性磷肥次之,难溶性磷肥利用率最低。
2.1.2土壤状况土壤的酸碱性对磷肥的吸收利用影响较大,一般水溶液性磷肥适用于各种土壤,弱酸溶液性磷肥在酸性土壤中的利用率比在碱性土壤中施肥利用率高,难溶性磷肥只有在强酸性土壤中施用效果才好。
2.1.3施肥方法由于磷肥易被土壤颗粒固定,其移动性很小,一般不超过1~3 cm,绝大部分集中在施肥点周围0.5 cm范围内,因而磷肥对施肥部位要求较严格,一定要施在根系的分布区,才能提高利用率,生产中应尽可能提高磷肥与根系的接触面。其它营养元素供给失衡,也影响磷肥的吸收利用。
2.1.4苹果树需磷规律磷元素在苹果生产中的主要作用是促进花芽分化,苹果的花芽分化从6月底开始。因而,苹果对磷的需求在年生长周期中,前期较少,中期出现高峰,后期以平衡各元素之间的关系为重点。
2.2提高磷肥利用率措施
2.2.1合理选择磷肥品种在苹果生产中施用磷肥应以水溶液性磷肥为主,尽量少用或不用弱酸溶液性磷肥和难溶性磷肥。尽量使用颗粒磷肥,颗粒磷肥表面积小,可减少肥料与土壤的接触面,从而减少被土壤固定的机会。
2.2.2与农家肥配合施用磷肥与农家肥混合施用,可在磷肥粉末周围包被有机肥,有机质形成保护层覆盖在磷肥的外面,可减少磷肥被土壤颗粒固定的几率,高浓度的农家肥可增加磷肥的活性。
2.2.3注意适期施用磷肥在苹果年生长周期中以中期需求量最大,前期和后期较小,但由于磷肥为迟效性肥料,在不影响其它元素吸收的前提下,可将绝大部分作为基肥施入。一般可将70%以上的磷肥在秋季基施,其余可以在来年开春施用。
2.2.4尽可能地施在须根分布区磷肥移动性小,施用时应尽可能施入主要吸收根分布区,以提高吸收利用率。由于苹果的须根水平主要分布在树冠滴水线稍内,垂直主要分布在地表下20~30 cm的范围之内,因而磷肥应重点施在此范围之内。
2.2.5适量施用由于施入土壤中的各元素之间存在拮抗作用,因而在磷肥施用时应注意各营养元素按比例施用,由于土壤养分含量不同、树龄不同以及地域不同,氮、磷、钾三要素的施用比例也不一样,如山东在苹果幼树期可按1∶1∶0.5的比例施用,进入盛果期后氮、磷、钾可按1∶0.5∶1的比例施用,陕西幼树期按1∶1∶0~0.5的比例施用,结果树按1∶1∶1的比例施用,北京结果树按1∶0.5∶0.5的比例施用。同时在施用时应充分考虑土壤中速效磷含量的高低及产量的高低,按照产量确定磷肥施量的多少,甘肃省农科院刘小勇先生提出如下磷肥追肥推荐量(表1),可参考使用。
表1 苹果磷肥(纯五氧化二磷)推荐追肥量单位:kg/667 m2
3影响钾肥利用率的因素及提高钾肥利用率的措施苹果树喜钾,对钾比较敏感,由于钾在土壤中的移动性较小,易被固定,及施用方法不当,苹果园中钾肥利用率较低,对果实品质,特别是果实含糖量、着色等影响较大,因而要注意钾肥的合理施用。
3.1影响钾肥利用率的因素
3.1.1土壤条件土壤中速效钾的含量、缓效钾的贮藏量及释放速度决定土壤的供钾水平。土壤类型不同,其中所含的钾素各不相同。一般东北黑土区及西北褐土区无论全钾的含量,还是缓效钾、速效钾的含量均高于西南砖红壤区及红壤区,其它土壤介于它们之间,生产中,砖红壤区及红壤区的补钾量应大于黑土区及褐土区。
3.1.2苹果需钾规律苹果树年生长初期对钾的需求量较小,主要利用贮藏的钾元素,树体中的钾随着生长中心的转移而转移,果实膨大期逐渐增多,至8月份达到高峰,以后逐渐减少,中后期树体生长主要依靠从土壤中吸收的钾。
3.1.3各元素之间的相互影响在作物所需要的营养元素中,各元素之间互相制衡,任一因素的平衡受到破坏,都会影响其它元素的吸收利用。
3.2提高钾肥利用率的措施
3.2.1保持各营养元素间按比例施入以便苹果树体均衡利用,特别是氮、磷、钾三者的比例一定要控制在适应范围之内,钾肥只有与氮、磷肥混合施用才能发挥其肥效。
3.2.2根据当地的土壤条件合理供给钾元素在全钾、速效性钾含量低的果园,要适当多的补充钾肥,以提高土壤供钾能力。
3.2.3按果树需钾规律分期施用钾肥施用时应以追肥为主,基肥为辅,追肥量应占全年施用总量的60%以上,其中6月份为重点施用期,用量应占全年施用量的40%以上。
3.2.4注意钾肥的种类一般应以硫酸钾和氨基酸钾为主,硫酸钾适宜于碱性土壤施用,在酸性土壤上施用时,需适当施用石灰,以防止增加土壤酸性,影响钾元素的吸收。
3.2.5注意适量施用钾肥一般每生产100 kg苹果需从土壤中吸收纯氮3 kg、五氧化二磷0.8 kg、氧化钾3.2 kg。由于土壤不同,供钾能力有区别,施用时应以当地土壤含钾量为基础,适量施用。甘肃省农科院刘小勇先生提出如下钾肥追肥推荐量,可参考使用(表2)。
表2 苹果钾肥(氧化钾)推荐施用量单位:kg/667 m2