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追施液态氨基酸有机肥对香草兰园土壤及植株生长的影响

2017-09-18邢诒彰赵青云王辉庄辉发宋应辉朱自慧

热带农业科学 2017年8期
关键词:水肥一体化

邢诒彰 赵青云 王辉 庄辉发 宋应辉 朱自慧

摘 要 通过大田试验研究追施不同量的液态氨基酸有机肥对香草兰生长发育、土壤养分和可培养微生物数量的影响。结果表明:与化肥对照相比,喷施不同量的液态氨基酸有机肥(常规化肥施肥量的25%、50%和100%)均可促进香草兰茎蔓生长,增加花序数、花朵数及果荚产量,但增幅不同;施肥量为常规施肥量50%和100%处理的土壤全氮、速效磷、速效钾含量及土壤可培养细菌、真菌数量高于化肥对照。因此,生产上建议追施常规化肥用量50%的液态氨基酸有机肥以提高香草兰产量,增加土壤养分含量和可培养微生物数量。

关键词 香草兰 ;氨基酸有机肥 ;水肥一体化

中图分类号 S573 ;S145.2 文献标识码 A Doi:10.12008/j.issn.1009-2196.2017.08.002

Abstract Vanilla was dressed by spraying with liquid amino acid organic manure at different rates in a field experiment to observe its effect on vanilla plant growth, soil nutrients and culturable bacteria populations in the field. The results showed that the liquid amino acid organic manure sprayed at different rates (25%, 50% and 100% of the conventional chemical fertilizer application rate) promoted vanilla stem growth, the number of inflorescences and flowers, and bean yield but to different extents. The soil dressed with the liquid amino acid organic manure at the rates of 50% and 100% of the conventional fertilizer application rates was higher in the contents of nitrogen, available phosphorus and available potassium, and the number of culturable bacteria and fungi than the control. It is hence suggested to apply the amino acid organic manure at the rate of 50% of the conventional fertilizer application rate to increase yield, content of soil nutrients and culturable microorganisms of vanilla.

Keywords Vanilla ; liquid amino acid organic manure ; fertigation

香草蘭(Vanilla peanigoeia Ancer),又名香荚兰、香子兰、香兰果,是一种名贵的兰科多年生热带藤本攀援植物,有“食品香料之王”的誉称,用途广泛,经济价值高,是各类高档食品、饮料和化妆品的天然配香原料。国外香草兰的利用有近200年历史[1]。在国际市场上供不应求,随着人民生活水平的提高,对香草兰的需求越来越大。

中国香草兰主要种植于海南、云南、广东等热带亚热带地区。生产上,香草兰每年施用2次有机肥,在营养生长期、花芽分化期、果荚生长期等均需追施化肥,以促进花芽分化,提高开花数量[2]。每年多次追施化肥,劳动强度大,且易造成土壤pH下降[3]等不良影响。pH 3~6是香草兰根茎腐病致病菌-尖孢镰刀菌分生孢子萌发的适宜酸度范围,在酸性环境下有利于孢子的大量萌发[4-5],易导致土传病害。

供试的液态氨基酸有机肥是利用废弃动植物蛋白研制的一种环保长效液体肥料,可用作改良土壤和提高作物产量。笔者通过大田试验,采用水肥一体化替代传统人工淋施,液态氨基酸有机肥替代化肥,研究喷施液态氨基酸有机肥对香草兰生长发育、土壤养分含量、可培养微生物数量等的影响,以期为实现香草兰种植的节本增效提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

供试的液态氨基酸有机肥由江苏省江阴市联业生物科技有限公司提供(氨基酸含量≥10%,氮、磷、钾总含量≥6.4%,价格约为10 000元/t)。牛粪有机肥养分含量为N 1.56%,P 0.382%,K 0.898%,供试常规化肥为尿素(3 000元/t)、过磷酸钙(1 000元/t)、硫酸钾(3 000元/t)。

1.2 方法

1.2.1 实验设计

试验于2015年6月至2016年12月在中国热带农业科学院香料饮料研究所香草兰试验基地进行。选取1龄香草兰种植园随机划分试验小区,铺设水肥一体化设施,以牛粪有机肥做基肥,每年施基肥1次,施用量为600 kg/(667 m2·次)。追肥采用水肥一体化,以液态氨基酸有机肥替代常规化肥。试验设4个处理:对照[常规人工淋施化肥,N 1.6 kg/667m2,P2O5 0.80 kg/667 m2,K2O 3.0 kg/667 m2,40元/(667 m2·次)];T1[10 L/(667 m2·次),常规化肥施用量25%的液态氨基酸有机肥,100元/(667 m2·次)];T2[20 L/(667 m2·次),常规化肥施用量50%的液态氨基酸有机肥,200元/(667 m2·次)];T3[40 L/(667 m2·次),常规化肥施用量100%的液态氨基酸有机肥,400元/(667 m2·次)]。施用前将液态氨基酸有机肥溶于水中备用,在香草兰营养生长期、花芽分化期、果荚生长期每月追肥1次,每年约需追肥10次。endprint

1.2.2 指标测定

(1)香草兰新抽生蔓长、蔓粗、干重:在每试验小区随机选取10株香草兰进行标记,每月用水肥一体化设施喷施液态氨基酸有机肥,试验3个月后测量新抽生蔓长,蔓粗。割取新抽生茎蔓用电热鼓风干燥箱(DHG-9245A)105℃杀青30 min,25 ℃烘干至恒重,测定干重。

(2)植株花序数、花朵数、果荚产量:2016年4月份测定不同处理香草兰花序数和花朵数,12月份果荚成熟,采摘后测定果荚鲜重。

(3)土壤养分:土壤全氮、速效磷和速效钾测定参照土壤农化分析[6]。

(4)土壤可培养细菌、真菌和尖孢镰刀菌数量:采用平板稀释涂布法[7]。称取新鲜保存的土壤样品5 g,倒入含有45 mL无菌水的250 mL三角瓶中,放入摇床振荡混匀(170 r/min,30 min)。土壤悬浊液用无菌水依次稀释至10-2、10-3、10-4、10-5、10-6,10-7。取10-3、10-4、10-5、10-6浓度梯度稀释液各0.1 mL涂布至牛肉膏蛋白胨培养基。取10-1、10-2、10-3、10-4稀释液各0.1 mL涂布至马丁培养基和尖孢镰刀菌选择性培养基。细菌培养皿放置于30 ℃培养箱培养3 d,真菌、尖孢镰刀菌培养皿放置于28℃培养箱培养5 d,计数。

1.2.3 数据分析

采用数据均采用SPSS软件(SPSS20.0)进行ANOVA方差分析和多重比较(LSD,p≤0.05),采用Microsoft Excel作图。

2 结果与分析

2.1 不同施肥量对香草兰生物量的影响

喷施液态氨基酸有机肥处理香草兰新抽生蔓长均显著高于化肥对照处理,但各氨基酸有机肥处理之间差异不显著(图1-A)。与对照相比,处理T1、T2、T3香草兰新抽生蔓长分别增加了22.1%、18.6%和17.0%。各处理香草兰蔓粗与蔓长呈相似趋势(图1-B),与化肥对照相比,喷施液态氨基酸有机肥的处理蔓粗增加5.1%~7.3%。处理T2新抽生香草兰茎蔓干重显著高于其它处理;处理T3显著低于T2,高于对照,与T1差异不显著(图1-C)。这说明喷施液态氨基酸有机肥可明显促进香草兰生长,有利于香草兰吸收利用养分。

2.2 不同施肥量對香草兰开花及产量的影响

处理T2、T3香草兰花序数无显著差异,但均显著高于化肥对照及T1处理(图2-A)。与对照相比,处理T2、T3花序数分别增加了85.1%和59.7%。处理T3花朵数是对照的1.9倍,显著高于其它处理(图2-B)。处理T1、T2、T3豆荚产量均显著高于对照(图2-C),分别是对照的0.67、1.23和1.34倍。由此可见,追肥采用液态氨基酸有机肥替代化肥可明显提高香草兰花序数,增加果荚产量,这可能与氨基酸有机肥所含多种营养成分有关。

2.3 不同施肥量对香草兰园土壤养分含量的影响

随着液态氨基酸有机肥施用量的增加,土壤全氮呈增加趋势,T3和T2处理土壤全氮含量无显著差异,分别比对照增加了41.0%和34.9%(图3-A)。土壤速效磷含量处理T1、T2和T3均显著高于对照,但T1与T2、T2与T3无显著差异(图3-B)。土壤速效钾含量T2最高,与对照和T1相比分别增加了30.3%和48.6%(图3-C)。

2.4 不同施肥量对香草兰园土壤可培养微生物数量的影响

处理T2土壤可培养细菌数量为2.6×105 cfu/g土,分别是对照、T1、T2的5、14和29倍(图4-A)。T2处理土壤可培养细菌数量显著增加,高于其它处理,与真菌数量变化呈相似趋势(图4-A、4-B)。处理T3土壤尖孢镰刀菌数量显著高于对照和处理T1,与T2差异不显著。这说明施用量为化肥用量50%的液态氨基酸有机肥可显著提高土壤可培养细菌和真菌数量。另外,随施用量的增加,土壤尖孢镰刀菌数量有增加趋势,但数量在102 cfu/g土,远低于植株致病的浓度(105 cfu/g土)。

2.5 经济效益比较

每亩香草兰每年约需追肥10次,化肥成本40元/(667m2·次),400元/(667m2·年)。施肥量为化肥用量50%的氨基酸有机肥成本200元/(667m2·次),2 000元/(667m2·年);在香草兰初产期(种植2~3年),豆荚产量与化肥相比增加1.23倍(图2-C)。在香草兰盛产期(种植4年以上),平均亩产鲜豆荚在40 kg以上,按平均增产50%,豆荚单价150元/kg计算,每亩豆荚收入可增加3 000元。与化肥相比,采用液态氨基酸有机肥(施肥量为化肥施用量50%)每亩每年可增加净收入1 400元以上。因此,在生产中采用液态氨基酸有机肥替代化肥可产生较好的经济效益。

3 讨论与结论

氨基酸有机肥是以动植物体中提取的多种氨基酸为螯合剂,与植物生长所需的矿质元素及腐植酸盐等组成,可为植物生长提供多种营养成分,增强作物抗逆性,具有保花保果的作用,适应于各类作物[8]。赵青云等[9-10]研究表明,施用由氨基酸有机肥与有益菌株发酵制得的微生物有机肥可显著促进香草兰、可可生长,提高土壤酶活性。韩小斌等[11]通过大田试验研究了施用氨基酸有机肥对植烟土壤及烤烟生长的影响,发现施用氨基酸有机肥提高了根际土壤微生物数量,促进了烤烟前期的生长发育,株高、茎粗等明显高于不施氨基酸有机肥的处理。李俊华等[12]研究表明,施用氨基酸有机肥增加了棉花田土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量。用氨基酸有机肥800倍液在甘蓝上喷3次,甘蓝结球期提前5 d,产量增加21%[8]。氨基酸配方有机肥对胡麻出苗率具有明显促进作用,并可改善胡麻品质,提高胡麻氮肥利用效率[13]。本试验研究结果显示,采用液态氨基酸有机肥替代化肥作为追肥,香草兰新抽生蔓长、蔓粗均显著高于化肥对照处理,施肥量为化肥施用量的50%和100%处理,茎蔓干重、花序数、花朵数及豆荚产量显著增加,说明追施一定量的液态氨基酸有机肥可明显促进香草兰生长,提高开花及结荚数。这可能与氨基酸有机肥含有多种利于植物生长、开花的营养物质有关。氨基酸有机肥中含有多种氨基酸、小分子多肽和寡肽,如丙氨酸、精氨酸、天冬氨酸、异亮氨酸、白氨酸、酪氨酸、脯氨酸等[14-15]。另外,施肥量为常规化肥用量50%的氨基酸有机肥处理,土壤全氮、速效磷、速效钾、可培养细菌、可培养真菌数量显著提高,说明该施肥量条件下,可增加土壤养分有效性,增加土壤微生物数量。这与魏冰[8]、李俊华[12]等研究结果相似。endprint

綜上所述,在香草兰种植生产中,可用液态氨基酸有机肥替代化肥作为追肥,以促进香草兰生长,提高开花结荚数、果荚产量、土壤大量元素含量及土壤可培养微生物数量;结合经济效益分析,施肥量为常规化肥用量的50%较适宜。

参考文献

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