EDTA—鐵袋控緩釋對桃幼苗補鐵效果的研究

張華美　彭福田　房龍等

摘 要：高pH值和土壤鐵有效性低是石灰性土壤上誘發(fā)植株缺鐵黃化的兩大因素，作為近年來矯治植物缺鐵效果較好的EDTA-鐵，因其高價格及其在堿性環(huán)境下有效性低的特點而使其推廣受到了限制。本試驗結(jié)合袋控緩釋肥成本低、肥料利用率高的特點，設(shè)計了加入螯合鐵和氨基磺酸的袋控緩釋肥，以桃幼苗為試材，對其補鐵效果進行研究。結(jié)果表明，肥料袋控緩釋處理在植株生長季中土壤有效鐵濃度穩(wěn)定，而肥料撒施處理土壤有效鐵濃度波動大；同時，加入氨基磺酸的袋控緩釋處理顯著降低了土壤pH值和HCO-3濃度，其中只加入氨基磺酸的袋控緩釋處理降低幅度最大，其次是B2處理（袋控緩釋肥的肥芯是12 g EDTA-鐵和15 g氨基磺酸）；袋控緩釋處理植株的根冠比、葉綠素含量、活性鐵及其全鐵含量高于撒施處理，其中B2處理最佳。

關(guān)鍵詞：桃；EDTA-鐵；氨基磺酸；袋控緩釋；補鐵

中圖分類號：S662.106+.2文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2013）09-0070-06

全世界約40%土壤上的植物存在缺鐵黃化現(xiàn)象，尤其在干旱和半干旱的石灰性土壤上更為嚴重。高pH值是限制石灰性土壤中多種營養(yǎng)元素有效性的關(guān)鍵。土壤中鐵的有效性受土壤pH值的影響很大。當(dāng)pH值>7.5時，土壤pH值每升高一個單位，土壤溶液中鐵的活性就降至原活性的1/1 000[1]?？梢?，高pH值與土壤有效鐵含量低是石灰性土壤上誘發(fā)植物缺鐵失綠黃化癥的兩大因素。

近年來，國外多用螯合鐵作微肥矯治植物的缺鐵癥狀[2]，效果明顯，但因其價格較高，在國內(nèi)仍未大面積推廣。作為化肥革新研究的熱點——緩控釋肥，具有養(yǎng)分釋放與作物吸收同步、簡化施肥技術(shù)的特點，實現(xiàn)一次性施肥滿足作物整個生長期的需要，肥料損失少，利用率高，環(huán)境友好，是提高肥料利用率的最有效措施之一[3～5]。袋控緩釋肥是緩控釋肥的一種，它利用控釋袋包裝達到控制肥料釋放的目的，其改變了一般控釋肥顆粒包膜的設(shè)計思路，適合個體較大的果樹使用，而且袋控緩釋肥生產(chǎn)工藝簡單，生產(chǎn)成本低，更有利于大面積推廣應(yīng)用，同時，袋控緩釋肥對提高肥料利用率和改善果樹及其他作物的品質(zhì)也起到了很好的作用[6～11]。

為了尋找經(jīng)濟有效的矯治缺鐵黃化的肥料，我們選用矯治黃化效果好的螯合鐵——EDTA-鐵以及酸性物質(zhì)氨基磺酸作為肥芯成分，并將袋控緩釋技術(shù)應(yīng)用于鐵肥的制作，通過對桃樹補鐵效果的比較試驗，篩選出經(jīng)濟高效的鐵肥。

1 材料與方法1.1 材料

試驗設(shè)在山東省泰安市紅廟試驗基地。試驗果園土壤有機質(zhì)9.20 g/kg，pH值7.96，碳酸氫根99.63 mg/kg，堿解氮52.85 mg/kg，速效磷58.60 mg/kg，速效鉀84.96 mg/kg，有效鈣210.25 mg/kg，有效鎂15.57 mg/kg，有效鐵6.28 mg/kg，有效鋅0.95 mg/kg。供試材料是當(dāng)年生桃苗。

1.2 試驗設(shè)計

試驗處理如表1，袋控肥中螯合鐵的含量按樹冠垂直投影面積每平方米15、30 g計算而得。

1.3 試驗方法

2012年5月25日，選擇長勢基本一致的桃苗，每3天灌溉1次堿液（NaHCO3和Na2CO3按9∶1摩爾比混合，20 mmol/L，pH值8.51），10天后，桃苗出現(xiàn)黃化現(xiàn)象，此時按照試驗設(shè)計方案施入肥料，此后每次灌溉仍是使用堿液灌溉。肥料在6月5日一次性施入試驗地里。處理一個月后開始采集新鮮葉片和土壤，并及時帶回實驗室處理，共取樣4次，分別為施肥后28天（7月3日）、53天（7月28日）、74天（8月17日）和85天（9月4日）；同時每個處理選3棵樹，將肥料袋取出，將泥土處理干凈后風(fēng)干，稱重，測定肥料的釋放率。

1.4 測定方法

新鮮葉樣取回后，蒸餾水洗凈，晾干，用鹽酸浸提活性鐵，原子吸收分光光度法測定。SPAD葉綠素儀測定葉綠素相對值。將采取的新鮮葉樣洗凈，于105℃下殺青30 min，然后75℃烘干，用HNO3-HClO4消煮，原子吸收分光光度法測定全鐵。用常規(guī)方法測定土壤pH值和HCO-3含量以及植株的地上部和地下部鮮重，計算根冠比。土壤有效鐵用DTPA溶液浸提—原子吸收分光光度法測定。

1.5 數(shù)據(jù)分析

用Microsoft Excel 2003 和DPS 軟件進行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 袋控緩釋鐵肥的養(yǎng)分釋放情況

袋控緩釋肥的養(yǎng)分釋放可以分為兩個階段：第一階段是土壤水分從微孔進入袋內(nèi)，袋內(nèi)肥料形成飽和溶液；第二階段是養(yǎng)分從微孔釋放的過程，這個過程在生長季中一直進行，影響其釋放的因素主要有土壤水分、溫度、袋微孔數(shù)目等[7]。從圖1中可以看出，加入氨基磺酸的袋控緩釋肥的前期釋放量明顯高于未加入處理，其釋放特性可用二次曲線來模擬，且相關(guān)系數(shù)都在0.9980以上。施肥28天時，A1、A2、B1、B2、H的釋放率分別是7.21%、4.38%、21.89%、9.30%、40.09%，加入氨基磺酸的袋控緩釋肥在85天內(nèi)的釋放率都在65%以上，而只加EDTA-鐵的袋控緩釋肥的釋放率只有25%～34%（表2）。

2.2 不同施肥處理對土壤pH值、HCO-3濃度和有效鐵的影響

在施肥85天內(nèi)，不同施肥處理對土壤pH值和HCO-3濃度的影響明顯不同。其中，袋控緩釋肥處理的兩個指標低于撒施處理（圖2、圖3），肥料袋控緩釋的效果更好。

在施肥前期（7月3日），加入氨基磺酸的袋控緩釋處理（B1、B2、H）明顯地降低了土壤pH值，較對照分別降低了9.34%、11.70%、14.78%；隨著時間的延長，雖然其pH值不斷增加，但至施肥后85天（9月4日），仍比對照分別低7.61%、6.38%、7.61%。撒施處理（S1、S2）土壤pH值雖然也低于空白對照，但其效果不如袋控緩釋肥處理，只比對照低3.5%。對土壤HCO-3濃度的影響與對土壤pH值的影響趨勢基本一致。在施肥85天內(nèi)，施肥處理的土壤HCO-3濃度比對照分別低16.47%（A1）、19.81%（A2）、23.53%（B1）、27.56%（B2）、29.60%（H）、16.95%（S1）、11.96%（S2）。

2.3 不同施肥處理植株生長和生理指標的變化

根冠比一般指植物地下部分與地上部分的鮮重或干重的比值，它的大小反映了植物地下、地上部生長發(fā)育狀況，根冠比大則根系活性強，植株能吸收更多的營養(yǎng)。由圖5看出，在施肥后85天，施肥處理的根冠比均高于對照。加入EDTA-鐵及氨基磺酸的袋控肥處理的根冠比基本比撒施處理高，其中，B2的比值最高，其次是B1。但由于影響根冠比的因素多，再加上大田的環(huán)境變化因素較多，桃苗的土壤營養(yǎng)狀況略有差異，造成S1

3 結(jié)論與討論

3.1 袋控緩釋肥與包膜緩釋肥相同，都可以避免因施肥量過高而造成土壤有效養(yǎng)分驟增，危害植株的生長[6，13]。在本試驗中，撒施肥處理后，短期內(nèi)土壤有效鐵含量驟增，這樣不僅容易對植株根系造成傷害，而且造成了肥料的浪費；而袋控緩釋處理在施肥后，土壤有效鐵變化波動小，有效濃度比較穩(wěn)定。袋控緩釋肥的釋放也一直處于較穩(wěn)定的狀態(tài)，在整個試驗期間，只加EDTA-鐵的A1、A2處理的釋放量僅為25%～34%，而加入氨基磺酸的袋控緩釋處理B1、B2、H的釋放量卻可達到65%以上，氨基磺酸增強了螯合鐵的釋放，同時它降低了土壤pH值和土壤HCO-3濃度，使土壤中有效鐵的含量明顯增加，這與前人的研究相一致[2]。

3.2 植株在缺鐵條件下葉片中的葉綠素及礦物質(zhì)含量出現(xiàn)顯著下降[14]，影響植株的生長。根冠比反映了植株地上部分和地下部分的生長發(fā)育狀況。在本試驗中，施肥處理桃苗的根冠比高于空白對照，而袋控緩釋處理根冠比基本都比撒施處理高，這與袋控肥附近有較多的細根有關(guān)，在袋控緩釋處理中，根冠比最高的是B2處理；本試驗測定的葉片葉綠素含量和全鐵含量，空白處理比施肥處理低，但在活性鐵含量上，撒施肥處理并不比空白對照高，這應(yīng)該與植株的“黃化的自相矛盾”[12]現(xiàn)象有關(guān)，袋控緩釋肥處理在這三個指標上都比撒施處理高，其中活性鐵和全鐵含量最高的是B2處理，而B2處理的葉綠素含量在各個處理中位于第三位，這應(yīng)該是由于植株間存在個體差異及植株所處具體土壤環(huán)境的不同所導(dǎo)致的。

總結(jié)本試驗的研究結(jié)果可以看出，加入EDTA-鐵12 g和氨基磺酸15 g的袋控緩釋肥處理（即B2處理）對于桃苗的補鐵效