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甘肃省干旱区轻度盐碱地文冠果施肥效应

2019-05-18韩雅萱张莉徐晶晶

甘肃林业科技 2019年4期
关键词:凹凸棒文冠果二铵

韩雅萱,张莉,徐晶晶

(甘肃省林业科技推广总站,甘肃 兰州 730046)

文冠果Xanthoceras sorbifolium属无患子科文冠果属落叶小乔木或灌木[1],在食用、药用、工农业原料、水土保持、生态绿化等方面都有重要的用途[2],是我国北方特有的优良木本油料作物[3]。甘肃省属于文冠果高适宜种植区,栽培面积较大,但多为退耕还林生态林,管理粗放,经济效益低下。目前,甘肃省对文冠果的研究多集中在生理特性和品种培育方面,对种植管理缺乏研究,尤其是甘肃省干旱区轻度盐碱地施肥研究较少。施肥对文冠果生长至关重要,不同种类的施肥处理对文冠果各生理指标也影响重大[4]。因此,本试验选取甘肃省农业生产上常用的3种肥料,研究干旱区轻度盐碱地施肥处理对文冠果生长及土壤的影响,旨在探寻最佳施肥模式和类型,为甘肃省文冠果的科学种植提供依据。

1 试验地概况

试验地位于甘肃省景泰县上沙窝镇大格达火车站北景泰县菁茂公司文冠果种植基地,该试验区属温带干旱型大陆气候,干旱少雨,光热丰富,温差较大,年均气温8.2 ℃左右,年无霜期146 d,年均降水量185 mm,年均蒸发量3 000 mm左右。轻度盐碱土壤,pH值8左右,可溶性盐2 g/kg左右。

2 材料与方法

2.1 供试材料

文冠果,树龄7~8 a,株行距3 m×4 m。全园管理一致,长势均匀、健壮,无病虫害。

供试肥料:三环牌磷酸二铵,颗粒状,传统法生产,云南三环中化化肥有限公司。总养分质量分数≥64%,其中总氮(N)质量分数≥18%,有效磷(P2O5)质量分数≥46%。

欣庆牌凹凸棒有机肥,颗粒状,甘肃欣庆环保科技股份有限公司生产。有机质质量分数≥25%,其中总氮(N)质量分数≥6.5%,有效磷(P2O5)质量分数≥2.5%,有效钾(K2O)质量分数≥4%。

富瑞德复合肥,颗粒状,湖北大江化工集团有限公司生产。总养分质量分数≥45%,其中总氮(N)质量分数≥18%,有效磷(P2O5)质量分数≥5%,有效钾(K2O)质量分数≥22%。

2.2 试验设计

采用完全随机区组设计,按当地经验施肥共设4个施肥处理:(1)不施肥(CK);(2)无机肥(磷酸二铵)0.3 kg/株;(3)有机肥(凹凸棒)0.5 kg/株;(4)复合肥0.5 kg/株。每个施肥处理各布置3行,每行10株,各施肥处理周围设保护行。其中,磷酸二铵、凹凸棒、复合肥的养分施用量分别为:0.192 kg/株、0.125 kg/株、0.225 kg/株。试验开始,按当地经验施肥量分别在果实生长发育和种子生长最旺盛的4月中旬、6月下旬、7月上旬、7月下旬分4次分别为1/2、1/6、1/6、1/6以沟施的方法施入肥料,施肥后配合试验区滴灌。分别在施肥前和果实成熟期,各处理随机抽取10株样树,测定地径、树高、挂果数量、种子产量;在花芽期,各处理随机选取10株样树,各株样树随机截选一段长度一致的枝条,测出单枝花芽数量,并系红绳标记,在果实成熟期测单枝坐果数;在果实成熟期分别在每个处理区随机选取3个点,用四分法取0~20 cm、20~40 cm、40~60 cm,3个土层的土壤样品,测定土壤养分;在成熟期测定不同处理下的生长量。

pH值用实验室pH计(pHS-3C)测定,依据标准是《土壤检测第2部分:土壤pH的检测》NY/T 1121.2-2006;有机质采用过量重铭酸钾—硫酸溶液氧化法测定,依据标准是《土壤检测第6部分:土壤有机质的测定》NY/T 1121.6-2006;水溶性盐总量用紫外可见分光光度计测定,uv-2400,依据标准是《土壤检测 第16部分:土壤水溶性盐总量的测定》NY/T 1121.16-2006。

试验数据采用Excel 2007和SPSS 19.0进行统计和差异显著性分析。

3 结果与分析

3.1 营养生长效应

由表1可以看出,与CK相比,各施肥处理的树高和地径增长分别高23~49 cm和0.11~2.02 cm,说明施肥处理对文冠果的生长有明显的促进作用。对照3种肥料的养分施用量,凹凸棒处理的养分施用量小于磷酸二胺处理,但两者对树高和地径的增长效应相近,说明凹凸棒处理肥效更好;复合肥处理的树高和地径增长量均明显高于其他施肥处理,这可能和复合肥的养分施用量高于其他2种处理有关;凹凸棒有机肥处理的百叶质量高于其他处理,说明该处理对文冠果叶片生长有明显的促进作用,干物质积累量较大。

3.2 产量效应

由表2看出,不同施肥处理对坐果数、坐果率、单株果数、单株产量、单果籽粒数、单果种子鲜质量均有不同程度的提高,说明施肥处理对文冠果生长量影响明显,施肥有利于文冠果生长。其中,复合肥处理的果树坐果率、单株果数、单株果实干质量、单果籽粒数最高,增产效果最明显,这可能与复合肥处理的养分施用量高于其他处理有关,且有统计学意义(P<0.05);对应各处理的养分施用量,凹凸棒有机肥处理低于磷酸二铵处理,但凹凸棒处理的果树坐果率、单株果数、单株果实干质量、单果籽粒数均高于磷酸二铵处理,这可能与凹凸棒有机肥中含钾元素有关;磷酸二铵处理的单果籽粒数低于其他2种处理,但单果种子鲜质量却高于其他2种处理,说明该处理促进种子的生长效应优于凹凸棒处理和复合肥处理,这可能与该处理有效磷质量分数高有关。

表1 营养生长效应

表2 产量效应

3.3 土壤效应

3.3.1 对土壤水溶性盐含量的影响

土壤水溶性盐,是盐碱土的一个重要属性,是抑制作物生长的重要因素。从图1可以看出,CK处理的土壤水溶性盐含量在0~20 cm、20~40 cm、40~60 cm土层都是最高的,分别达到了1.77 g/kg、2.27 g/kg、2.60 g/kg,与其他处理之间有统计学意义;凹凸棒处理的土壤水溶性盐含量在0~20 cm、20~40 cm、40~60 cm 土层都是最低的,分别为0.60 g/kg、0.40 g/kg、0.70 g/kg,与其他处理之间有统计学意义;复合肥处理和磷酸二铵处理的土壤水溶性盐含量在各土层都居于CK处理和凹凸棒处理之间,且二者之间无统计学意义。从整体来看,施肥可以降低土壤水溶性盐含量,且凹凸棒有机肥处理对土壤水溶性盐含量降低作用最明显,这可能与凹凸棒有机肥具有吸附性能有关,复合肥处理和磷酸二铵处理同时降低土壤水溶性盐含量,可能与其填充料的吸附性有关。

图1 对土壤水溶性盐含量的影响

3.3.2 对土壤pH的影响

由图2看出,CK处理的0~20 cm土层的pH值最大,达到了8.19以上,有统计学意义(P<0.05,下同),凹凸棒处理的pH值最低,为7.85,显著低于其他处理,复合肥和磷酸二胺处理之间无统计学意义,但都高于凹凸棒处理,且有统计学意义;凹凸棒处理的pH值在20~40 cm土层处也是最低的,为7.93,与其他3个处理之间有统计学意义,其他3个处理之间的pH值在20~40 cm土层之间无统计学意义;40~60 cm土层各处理之间有统计学意义,pH值最大的是CK处理,达到了8.24,其次是凹凸棒处理的pH值,达到了7.98,最低的是复合肥处理的pH值,为7.73。从结果来看,凹凸棒有机肥处理可以降低土壤的pH值,对土壤有明显的改良效应。

3.3.3 对土壤有机质含量的影响

从图3可知,凹凸棒处理的土壤有机质含量在0~20 cm、20~40 cm、40~60 cm土层都是最高的,分别达到了 9.97 g/kg、8.50 g/kg、10.20 g/kg,与其他处理之间有统计学意义;0~20 cm土层有机质含量最低的是复合肥处理,为4.35 g/kg,与其他处理之间有统计学意义,CK处理和磷酸二铵处理的土壤有机质含量之间无统计学意义;20~40 cm土层有机质含量各处理之间有统计学意义,最低的是CK处理,为3.54 g/kg,磷酸二铵次之,为5.54 g/kg;40~60 cm土层有机质含量最低的也是CK处理,为1.29 g/kg,复合肥处理和磷酸二铵处理之间无统计学意义,土壤有机质含量分别为4.20 g/kg、4.31 g/kg,但都高于CK处理,且有统计学意义。从整体来看,凹凸棒处理能提高土壤有机质含量,对土壤的改良作用最为明显。

图3 对土壤有机质含量的影响

4 结论与讨论

施肥处理对文冠果树高和地径的增长都高于CK处理,对文冠果坐果数、坐果率、单株果数、单株产量、单果籽粒数、单果种子鲜质量、百叶质量均有不同程度的提高,说明施肥处理对文冠果的生长有一定的促进作用。从试验结果来看,复合肥处理对文冠果增产效应最佳,这可能与复合肥养分施用量最高有关,也可能与复合肥钾含量高有关,少量的磷肥和适量的钾肥促进文冠果坐果率[5],这与复合肥处理的坐果率最高结论一致;凹凸棒有机肥处理次之;磷酸二胺处理对种子生长影响更大,这可能与磷酸二胺磷含量高有关。

试验结果表明,CK处理的土壤水溶性盐含量在各土层都高于其他处理,说明施肥有降低土壤水溶性盐的作用,且凹凸棒有机肥处理对土壤水溶性盐含量降低作用最明显,这可能与凹凸棒有机肥具有吸附性能有关[6],复合肥处理和磷酸二铵处理同时降低土壤水溶性盐含量,这可能与其填充料的吸附性能有关,需再做进一步的试验研究,以期为景泰县相似轻盐碱地文冠果栽培提供科学依据。施肥可有效降低土壤的碱性,其中凹凸棒处理的效果总体上优于其他处理,复合肥处理和磷酸二胺处理的土壤pH值在深层土较低。有研究表明,在农业利用上,凹凸棒有机肥对改善土壤的水分状况和pH值方面可起到较好的效果[7],这与本试验研究结果一致。同时凹凸棒处理的土壤有机质含量在各土层都明显高于其他处理,对土壤的改良作用最为明显,这与凹凸棒有机肥有机质含量高有关。

综上所述,施肥处理对文冠果生长有一定的促进作用,本地生产上常用的肥料中,复合肥对文冠果短期内的生长量的影响更明显一些,但是从长远来看,施用有机肥可有效降低土壤水溶性盐,改善土壤酸碱性,增加土壤有机质含量,进而影响土壤组成,增加孔隙度,对土壤改良效果更明显,因此从可持续发展的角度,生产上应以施有机肥为主,在花期增施钾肥促进坐果率,在果实膨大期增施磷肥促进果实生长,其余时间配施复合肥效果更好。

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