施肥深度对直播麻疯树生长及养分吸收的影响

韦剑锋，韦冬萍，和丽媛，岑忠用,2*，胡桂娟

(1.广西科技大学鹿山学院，广西 柳州 545616； 2.河池学院 化学与生命科学系，广西 宜州 546300)

施肥深度对直播麻疯树生长及养分吸收的影响

韦剑锋1，韦冬萍1，和丽媛1，岑忠用1,2*，胡桂娟1

(1.广西科技大学鹿山学院，广西 柳州 545616； 2.河池学院 化学与生命科学系，广西 宜州 546300)

为确定麻疯树基肥施用适宜深度，采用盆栽试验，研究不同施肥深度(0、10、20、30 cm)对麻疯树云热-1号根、茎及叶生长、养分含量及养分积累量的影响。结果表明：与不施肥比较，施肥可显著促进麻疯树各器官生长，提高各器官氮、磷、钾养分含量和积累量。其中，在试验初期，地径和茎高随施肥深度的增加而减小；之后，地径和茎高以施肥深度20 cm的最大，其次是施肥深度10 cm的。随施肥深度增加，4条侧根总长、1级侧根总数、各器官干物质积累量和氮、磷、钾积累量先增而后减，其中均以施肥深度20 cm的最大，处理间植株干物质积累总量和氮、磷及钾积累总量的差异显著；肥料深施(10～30 cm)也明显提高各器官氮、磷、钾含量。可见，麻疯树基肥施用土层深度以20 cm较适宜。

麻疯树； 施肥深度； 生长； 氮； 磷； 钾

麻疯树(JatrophacurcasL.)又名膏桐、小桐子、臭桐树等，是一种多用途速生树种，是生产生物能源、农药和医药的主要原料[1]。21 世纪初，我国将麻疯树列为生物质燃料油技术开发重点项目的主要能源植物，并在良种培育、栽培技术及开发利用等方面开展了一些研究[1-2]。但是，麻疯树在施用肥料养分含量、施肥量、施肥方式等技术问题上还没有统一的标准和模式[3]。养分管理是作物栽培中重要环节之一，合理施肥不仅有利于养分的高效利用，并对促进植株生长、提高产量及增强植株抗逆性至关重要[4]。前人研究表明，在适当土层施肥，可显著提高桃树[4]、葡萄[5]、苹果[6]等氮肥利用效率，也能明显提高葡萄[7]、棉花[5]、木薯[8]等的产量和品质。可见，确保作物适当施肥深度，是保证作物高产高效栽培的关键措施之一。麻疯树在基肥施用方式方面，一般是在挖塘后随回填土壤一起施肥[2,9]或将肥料撒施于栽培穴内[10]。但麻疯树基肥采用何种方式施用或施用深度多少才能最大限度发挥肥效未见报道。鉴于此，在盆栽条件下设置不同施用深度基肥处理，分析麻疯树根、茎及叶的生长、养分含量及养分积累量差异，以探讨适宜施肥深度，为麻疯树科学施肥提供参考。

1 材料和方法

1.1 试验材料

试验于2014年4月至2015年7月在柳州市进行；供试土壤取自建筑工地回填土，为红壤，pH值6.5，有机质9.36 g/kg，全氮0.96 g/kg，全磷0.52 g/kg，全钾1.95 g/kg，碱解氮51.32 mg/kg，速效磷16.83 mg/kg，速效钾63.40 mg/kg；供试麻疯树种子为云南省农业科学院热区生态农业研究所2013年8月采收的云热-1号；供试肥料为当地农贸市场销售的蔗满多生物有机肥(江西绿悦生物工程股份有限公司生产，含有机质≥30%，有效活菌数≥0.3亿/g)和复合肥(福建中化智胜化肥有限公司生产，N∶P2O5∶K2O=18∶8∶18，总有效养分≥44%)。

1.2 试验设计

试验采用有底塑料桶(上口径50 cm、下口径40 cm、高40 cm，桶底钻直径1 cm圆孔6个)栽培。试验以不施肥为对照(CK)，设基肥施用深度0、10、20、30 cm处理，分别以T0、T1、T2、T3表示，每处理施生物有机肥0.25 kg/桶+复合肥16.4 g/桶。播种前15 d，不施肥处理的桶内装满细土；施肥处理的桶内装细土至相应施肥深度时，将肥料全部撒施在桶内，然后继续装细土至桶面；装土后塑料桶随机摆放。

2014年4月14日，选用粒大、饱满、种壳完整、种皮平滑的种子。播种时在桶内表土中心挖宽约5 cm、深约3 cm小穴，每穴放种6粒，然后用细土完全覆盖小穴，并淋水至表土湿透。出苗稳定后进行定苗，每桶保留1苗。

1.3 测定项目与方法

2014年5月开始，选定6桶麻疯树，每月最后一天调查植株地径和茎高；2015年7月31日，每处理取6桶麻疯树完整植株，调查主根0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm及30 cm以下(从主茎与主根连接处往下划分)着生的1级侧根数量，以及调查主根长、4条侧根(从胚根最早分化生长的4条侧根)总长，然后分别将根、茎及叶烘干，称干物质质量，粉碎，按农业标准NY/T2419—2013、NY/T2420—2013、NY/T2421—2013分别测全氮(N)、全磷(P2O5)及全钾(K2O)含量，并计算全氮、全磷及全钾积累量。应用Excel 2003和SPSS 17.0软件进行数据处理和统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理麻疯树茎生长性状

图1显示，麻疯树幼苗出土后，地径随生育进程推进持续明显增加，到12月份后，增长趋于停滞。在不同生长阶段，不同处理的地径大小差异明显，其中在2014年5月表现为T0>T1>T2>T3>CK，2014年6月表现为T1>T2>T0>T3>CK，此后表现为T2>T1>T3>T0>CK。2015年7月，T2分别比T1、T3、T0及CK增加3.55%、7.37%、12.46%、80.48%，其中T2与T0、CK的差异达显著水平(P<0.05)。说明施肥尤其是适当深施有利于促进麻疯树地径生长。

图1 不同处理麻疯树地径生长动态

图2显示，随生育进程的推移，不施肥处理的茎高增长不明显，而4个施肥处理的茎高先持续增加，到8月份快速增长，9月份后增长趋于停滞，至次年3月冬眠解除后，茎高略恢复增长。在不同生长阶段，不同处理的茎高差异明显，其中在2014年5月表现为T0>T1>T2>T3>CK，此后表现为T2>T1>T3>T0>CK。2015年7月，T2分别比T1、T3、T0及CK增加17.37%、22.93%、48.66%、323.98%，其中T2与其他处理的差异达显著水平(P<0.05)。说明施肥尤其是适当深施有利于促进麻疯树茎高生长，其中施肥深度为20 cm的效果较好。

图2 不同处理麻疯树茎高生长动态

2.2 不同处理麻疯树根生长性状

表1显示，4个施肥处理间的主根长差异不显著，但均显著大于CK，比CK增加12.81%以上；4条侧根总长表现为T2>T1>T3>T0>CK，处理间的差异达显著水平，其中T2比其他处理增加22.12%～174.13%；1级侧根总数表现为T2>T1>T3>T0>CK，其中除T1与T3基本持平外，其他处理差异达显著水平。在1级侧根垂直分布方面，在0～10 cm表现为T2>CK>T3>T1>T0，其中T0与其他处理的差异达显著水平；在10～20 cm、20～30 cm表现为T2>T1>T3>T0>CK，其中T2与其他处理的差异达显著水平；在30 cm以下表现为T3>T1>T2>T0>CK，其中CK与其他处理的差异达显著水平。说明施肥可促进麻疯树主根的伸长，而肥料深施对促进侧根尤其是深层侧根的萌发和生长效应较好。

表1 不同处理麻疯树根生长性状

注: 同列中不同小写字母表示差异达显著水平(P<0.05)，下同。

2.3 不同处理麻疯树各器官干物质积累量

表2显示，随施肥深度的增加，麻疯树根、茎、叶干物质积累量以及干物质总量先增加而后减少，其中均以T2的积累量最大，分别比CK增加1 206.65%、1 206.19%、2 587.50%、1 290.43%，比其他施肥处理增加20.54%～90.61%、19.83%～86.60%、52.64%～146.32%、23.19%～93.50%，处理间的差异均达显著水平。说明施肥可促进麻疯树各器官干物质积累，其中施肥深度为20 cm的效应最突出。

表2 不同处理麻疯树各器官干物质积累量 g/株

2.4 不同处理麻疯树各器官养分含量

表3显示，4个施肥处理的根、茎及叶的氮、磷、钾含量均显著大于CK，比CK增加14.44%以上。施肥处理间，T1、T2、T3各器官的氮含量差异均不显著，但三者各器官氮含量均大于T0，且T1各器官、T2叶及T3根和茎的氮含量与T0的差异均达显著水平；T1、T2、T3各器官的磷含量均显著大于T0，比T0增加21.63%以上，但T1、T2、T3间的差异均不显著；T1、T2、T3各器官的钾含量均大于T0，比T0增加5.88%以上，且T1、T2各器官及T3根和茎的钾含量与T0的差异达显著水平，除T3根的钾含量显著大于T2外，T1、T2、T3间的其他差异不显著。说明施肥可提高麻疯树各器官氮、磷及钾营养水平，其中肥料深施的效果较好。

2.5 不同处理麻疯树各器官养分积累量

表4显示，施肥处理的各器官全氮、磷及钾积累量及其总量均显著大于CK，比CK增加685.71%以上。施肥处理间，各器官氮积累量及氮积累总量表现为T2>T1>T3>T0，其中T2比T0增加101.05%以上，处理间茎、叶氮积累量及氮积累总量的差异均达显著水平，T2根的氮积累量与其他处理的差异也达显著水平；各器官磷积累量及磷积累总量表现为T2>T1>T3>T0，其中T2比T0增加125.64%以上，处理间茎、叶磷积累量及磷积累总量的差异达显著水平，T2根的磷积累量与其他处理的差异也达显著水平；各器官钾积累量及钾积累总量表现为T2>T1>T3>T0，其中T2比T0增加106.77%以上，处理间茎、叶钾积累量及钾积累总量的差异达显著水平。说明施肥有利于促进麻疯树对氮、磷及钾养分的吸收与积累，其中施肥深度为20 cm的效应最为突出。

表3 不同处理麻疯树各器官氮、磷及钾含量 %

表4 不同处理麻疯树各器官氮、磷及钾积累量 g/株

3 结论与讨论

麻疯树是一个地区性树种，以往认为其耐旱耐贫瘠，适宜于半干旱和瘠薄土壤种植[1]，但近年研究发现，良好的土壤水肥条件是麻疯树速生、高产的重要前提[2-3,10-11]。本研究表明，未施肥处理的麻疯树生长缓慢甚至茎高基本未增长，这可能是土壤贫瘠、有效养分浓度低，根系难以吸收养分来满足植株正常生长需求的缘故，但土壤有效养分浓度降低至何值时才对麻疯树生长产生抑制作用有待研究。研究也发现，施肥处理的麻疯树地径和茎高增长迅速，且主根长、侧根数量多，干物质积累量也成倍甚至10余倍大于未施肥处理，这与前人研究结果相似[2-3,10-11]。说明麻疯树具有较强的“可塑性”和增长空间，同时也喜好养分，并对养分供给反应强烈。此外，施肥处理的麻疯树地径和茎高生长1 a后也均趋于停滞。这可能是所施的肥料养分因植株吸收和其他损失而耗尽的缘故，具体机制有待从土壤养分变化进行研究论证。可见，麻疯树作为经济作物栽培，尤其是在贫瘠土壤条件下栽培，必须重视施肥和培肥地力，以满足植株正常生长对养分的持续需求。

施肥深度影响作物对养分的吸收利用，进而影响作物的生长、产量及品质的形成[4-8,12]。但不同作物由于根系生长特性和根系在土壤剖面的分布有差异，相应作物适宜施肥深度也不同，如在露地条件下，前人比较研究后发现木薯[8]、苹果[6]、葡萄[7]及棉花[12]的适宜施肥深度分别为6、20、40 cm及40～60 cm。也有研究表明，在薄膜覆盖地表条件下，氮肥水溶后施于土壤深度10 cm处有利于桃树新梢增长，但氮素的吸收利用率小于氮肥施于表土的[4]。本研究表明，在试验进行初期，施肥处理的麻疯树地径和茎高随施肥深度的增加而减小，其中均以T0的最大。这可能是试验初期麻疯树根系少而短，未能完全伸入深层土壤吸收利用所施肥料养分的缘故。随着试验进程推移，尤其是试验结束时，与T0比较，肥料深施(10～30 cm)明显促进麻疯树根、茎及叶的生长，提高各器官氮、磷及钾养分含量及其积累量，其中以T2的综合效应最好，这与前人研究其他作物的结果相似[6-8,12]。而肥料适当深施有利于促进麻疯树生长发育和养分吸收利用，主要原因可能有两方面，一是肥料施用位置影响肥料损失[7]，其中肥料施于土壤表面易挥发，易被雨水或灌溉水冲走，也易被土面新发芽的杂草所吸收，而肥料施用位置过深，肥料主要向深层土壤尤其是盆外淋溶比较大，因此肥料损失较多；二是肥料施用位置影响养分在土壤中的转化，土壤养分的变化影响根系的生长发育，进而影响根系对养分的吸收利用[4]。当肥料施于土壤表面时，一方面引起表层土壤铵态氮浓度过大，抑制幼苗侧根的萌发和生长[3]，因而侧根数量少，吸收养分受限制，另一方面生物有机肥在土壤中分布浅，且表层土壤湿度小、温度高，不利于微生物分解转化土壤中的养分，因此有效养分供给数量少；肥料施于土体中间位置，土壤的温度、湿度条件较好，促进了肥料养分转化和微生物对土壤矿化养分的分解，增加有效养分数量供给，进而促进侧根生长发育，增加侧根在土壤剖面的垂直分布，扩大根系的吸收空间；肥料施用位置过深，肥料养分转化和土壤养分分解后富集于底层土壤，而分布于中上层土壤的根系无法吸收利用，因而根系可获得的养分有限。前人研究还表明，在作物根系密度较大区域施肥，养分易于扩散到根系周围，能促进根系对养分的吸收，进而促进植株生长[4]。因此，麻疯树施肥时应根据根系分布特点，将肥料适当深施特别是施在根系密度较大的土层。根层施肥促进作物对肥料的吸收利用，不仅与根系密度和分布有关，还与肥料可提高根系活力有关[13]，但不同施肥深度对麻疯树根系活力的具体影响如何有待进一步研究。另外，肥料深施能促进麻疯树生长，可能与深施肥料促进根系生长后提高植株耐旱性有关，但具体机制需要进一步研究论证。

以上分析表明，肥料适当深施有利于促进麻疯树对氮、磷及钾养分的吸收，提高植株氮、磷及钾营养水平，进而促进根、茎及叶的生长，其中施肥深度为20 cm的效应最佳。但本研究是在单一品种和盆栽条件下得出的结果，对于不同品种和不同栽培条件下的麻疯树而言，可能不具有统一性，今后需对不同栽培条件下的麻疯树适宜施肥深度做进一步研究，以提出更全面、更准确的施肥建议。

[1] 刘方炎,李昆,孙永玉.中国麻疯树研究进展与开发利用现状[J].中国农业大学学报,2012,17(6):178-186.

[2] 胡慧蓉,胡广琴,欧光龙,等.肥料与保水剂对膏桐幼苗生长与土壤养分的影响[J].安徽农业科学,2010,38(28):15702-15704,15706.

[3] 韦冬萍,韦剑锋,吴炫柯,等.复合肥施用量对麻疯树幼苗生长及养分吸收的影响[J].河南农业科学,2015,44(9):95-99.

[4] 肖元松,彭福田,王兆燕,等.根际施肥位置变化对桃树15N吸收分配的影响[J].水土保持学报,2014,28(4):153-157.

[5] 汪新颖,周志霞,王玉莲,等.不同施肥深度红地球葡萄对15N 的吸收、分配与利用特性[J].植物营养与肥料学报,2015,21(2):349-355.

[6] 李红波,葛顺峰,姜远茂,等.嘎啦苹果不同施肥深度对15N-尿素的吸收、分配与利用特性[J].中国农业科学,2011,44(7):1408-1414.

[7] 孙权,王静芳,王素芳,等.不同施肥深度对酿酒葡萄叶片养分和产量及品质的影响[J].果树学报,2007,24(4):455-459.

[8] 郑玉,黄洁,范伟锋,等.施肥深度对木薯产量性状的影响[J].江西农业学报,2011,23(11):135-136.

[9] 罗美英,杜剑波,段志云,等.玉溪市膏桐栽培试验[J].林业调查规划,2013,38(4):116-122.

[10] 苏利荣,秦芳,苏天明,等.施肥对麻疯树幼树生长与叶片养分动态的影响[J].南方农业学报,2013,44(9):1517-1523．

[11] 韦冬萍,韦巧云,梁振华,等.品种与种植地对麻疯树生长差异的影响[J].农业研究与应用,2014(3):14-17.

[12] 苏志峰,杨文平,杨珍平,等.当年施肥对生土地棉花地上部生产力及根干物质质量垂直分布的影响[J].棉花学报,2015,27(5):435-444.

[13] 张永清,李华,苗果园.施肥深度对春小麦根系分布及后期衰老的影响[J].土壤,2006,38(1):110-112.

Effects of Fertilization Depth on Growth and Nutrient Absorption of Direct SeedingJatrophacurcasL.

WEI Jianfeng1,WEI Dongping1,HE Liyuan1,CEN Zhongyong1,2*,HU Guijuan1

(1. Lushan College of Guangxi University of Science and Technology,Liuzhou 545616,China; 2. Department of Chemistry and Life Science,Hechi University,Yizhou 546300,China)

In order to determine reasonable base fertilizer application depth for direct seedingJatrophacurcasL.，a pot experiment was conducted to investigate the effects of fertilization depth(0,10,20,30 cm) on the growth,nutrients content and nutrients accumulation of roots,stem and leaves ofJatrophacurcascultivar Yunre No.1.The results showed that fertilizer application significantly accelerated the growth and increased content and accumulation of N,P and K in each organ compared with the control without fertilizer.As fertilizer application depth increased,the ground diameter and stem height decreased during the early stages of the experiment.Later,the ground diameter and stem height with fertilization in 20 cm depth were optimal,followed by fertilization depth of 10 cm.As fertilizer application depth increased,the primary lateral root total length,lateral root total number,dry matter accumulation and accumulation of N,P and K in each organ increased firstly and then decreased,which reached the peak values when the fertilization depth was 20 cm.There were significant differences in the total dry matter accumulation and total accumulation of N,P and K in plant among four fertilizer application depth treatments.Deep fertilizer application(10—30 cm depth) obviously increased the content of N,P and K in roots,stem and leaves.The suitable soil depth of base fertilizer applied was 20 cm.

JatrophacurcasL.; fertilization depth; growth; nitrogen; phosphorus; potassium

2016-06-06

广西高校中青年教师基础能力提升项目(KY2016YB847)；广西高等学校科研项目(201204LX658)

韦剑锋(1978-)，男(壮族)，广西鹿寨人，副研究员，硕士，主要从事作物营养与生理生态方面的研究。 E-mail：jianfengwei@163.com

*通讯作者：岑忠用(1977-)，男(壮族)，广西田东人，副教授，硕士，主要从事作物高产栽培与生理研究。 E-mail：zhongyong20@163.com

S714.8

A

1004-3268(2016)10-0123-05