堿性肥料調(diào)節(jié)香蕉園土壤酸度及防控香蕉枯萎病的效果

樊小林， 李 進(jìn)

(華南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院， 廣東廣州 510642)

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

1.2 試驗(yàn)材料

供試肥料分為3類： 第一類為釋爾富長(zhǎng)效肥料(CRF同步營(yíng)養(yǎng)肥)，其中長(zhǎng)效氮、 磷、 鉀肥分別為含氮(N)44.0%的控釋尿素、 含磷(P2O5)43.0%的控釋磷酸二銨、 含鉀(K2O)57.0%的控釋氯化鉀， 肥效期均為3個(gè)月；第二類為當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)速效肥料(CCF)，其中速效氮、 磷、 鉀肥分別為含氮(N)46.0%的尿素、 含磷(P2O5)44.0%的磷酸二銨、 含鉀(K2O)60.0%的氯化鉀；第三類是堿性肥料(AF)，由廣東省高校環(huán)境友好型肥料工程技術(shù)研究中心開(kāi)發(fā)，其中堿性氮、 磷、 鉀肥是由含氮(N)28.0%的堿性氮肥(以羥基脲為原料合成的無(wú)鈉堿性氮肥)、 含磷(P2O5)18.0%的鈣鎂磷肥、 含鉀(K2O)65.1%的K2CO3熔融復(fù)混的肥料，堿性肥料的pH值為9.2。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用5因素完全方案。設(shè)5個(gè)處理，分別為： 1)堿性肥料+長(zhǎng)效肥料+速效肥料(AF+CRF+CCF)，其中堿性肥料、 控釋肥料以及速效肥料的氮、 磷、 鉀分別占總氮、 磷、 鉀的1/3； 2)堿性肥料+長(zhǎng)效肥料(AF+CRF)，其中堿性肥料和控釋肥料的氮、 磷、 鉀分別占總氮、 磷、 鉀的50%； 3)堿性肥料+速效肥料(AF+CCF)，其中堿性肥料和速效肥料的氮磷鉀分別占總氮磷鉀的50%； 4)長(zhǎng)效肥料+速效肥料(CRF+CCF)，其中控釋和速效氮、 磷、 鉀分別占總氮、 磷、 鉀的50%；5)速效肥料對(duì)照(CCF)，氮、 磷、 鉀100%為水溶性肥料。每個(gè)處理的氮、 磷、 鉀總量相等，每株香蕉整個(gè)生育期內(nèi)施氮(N)、 磷(P2O5)、 鉀(K2O)總量分別為200、 80、 400 g，氮、 磷、 鉀比例為1 ∶0.4 ∶2，每個(gè)處理重復(fù)3次，隨機(jī)排列。每個(gè)重復(fù)的小區(qū)面積為244 m2，移栽66株香蕉，試驗(yàn)地面積為3667 m2。香蕉生長(zhǎng)期施肥量和方法參考樊小林(2007)推薦的香蕉養(yǎng)分管理模式[18]。在香蕉整個(gè)生育期保證供應(yīng)等量氮、 磷、 鉀的前提下，在香蕉的4個(gè)關(guān)鍵需肥期進(jìn)行4次追肥[19]，第1次施肥(香蕉苗期或球頭顯現(xiàn)期)氮、 磷、 鉀的比例分別為N(30%)、 P2O5(20%)、 K2O(10%)；第2次(香蕉大苗期或球頭擴(kuò)大期)為N(40%)、 P2O5(40%)、 K2O(40%)；第3次(抽蕾前或攻蕾期)為N(20%)、 P2O5(30%)、 K2O(40%)；第4次(幼果期)為N(10%)、 P2O5(10%)、 K2O(10%)。病蟲(chóng)害防治和灌水采用當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)的管理措施，并保障每個(gè)處理相同。

1.4 測(cè)定指標(biāo)與方法

在大田苗期、 營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期、 花芽分化期、 孕蕾期統(tǒng)計(jì)香蕉黃葉率；孕蕾期、 抽蕾期、 果實(shí)膨大期、 收獲期調(diào)查香蕉枯萎病發(fā)病率、 病情指數(shù)，各指標(biāo)按照下式計(jì)算[20-21]：

香蕉枯萎病發(fā)病率(%)=染病植株總數(shù)/(染病植株總數(shù)+健康植株總數(shù))×100；

病情指數(shù)(%)=∑(各級(jí)病株數(shù)×該級(jí)級(jí)數(shù)值)/(總株數(shù)×最高級(jí)級(jí)數(shù)值)×100；

香蕉黃葉率(%)=黃葉數(shù)/綠葉數(shù)×100；

產(chǎn)量為收獲期可以采收和銷售的香蕉果實(shí)鮮重總和；

經(jīng)濟(jì)收獲率=具有商品價(jià)值的可收獲香蕉植株數(shù)量/香蕉總株數(shù)。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 13.0和EXCEL軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤pH值與香蕉枯萎病的相關(guān)分析

表1 土壤pH值與香蕉病害的關(guān)系

2.2 堿性肥料對(duì)香蕉園土壤pH值的影響

圖1 堿性肥料對(duì)土壤pH值的影響Fig.1 Effect of alkaline fertilizer on the soil pH value

2.3 堿性肥料對(duì)香蕉葉片健康生長(zhǎng)的影響

由圖2可見(jiàn)，在香蕉生長(zhǎng)的202 d中，非堿性肥料處理CRF+CCF、 CCF黃葉率平均值(CKaveg)自始至終都大于堿性肥料處理AF+CRF+CCF、 AF+CRF、 AF+CCF的平均值(Taveg)，從大田苗期到孕蕾期，CKaveg是14.27%，而Taveg為9.83%，后者較前者減少了30%以上。說(shuō)明在香蕉生長(zhǎng)發(fā)育期施用堿性肥料可以明顯地降低香蕉黃葉率，增加綠葉數(shù)，將有益于香蕉光合和健康生長(zhǎng)。研究還發(fā)現(xiàn)，常規(guī)肥料處理較堿性肥料處理不僅葉片黃葉率高，而且黃葉枯萎更快，葉片發(fā)黃后會(huì)迅速轉(zhuǎn)變成為枯葉，導(dǎo)致香蕉在抽蕾和幼果期得不到充足的光合產(chǎn)物，從而影響香蕉生長(zhǎng)及產(chǎn)量。

圖2 堿性肥料對(duì)香蕉生育期黃葉率的影響Fig.2 Effect of alkaline fertilizer on the rate of yellow leaf during banana growth

2.4 堿性肥料對(duì)香蕉枯萎病的防治效果

圖3結(jié)果表明，香蕉整個(gè)生育期(除孕蕾期CRF+CCF處理外)，施用堿性肥料處理AF+CRF+CCF、 AF+CRF、 AF+CCF和不用堿性肥料處理CRF+CCF和CCF的發(fā)病率可明顯的分為兩組，后者在香蕉整個(gè)生育期均明顯高于前者。從圖3還可以看出，無(wú)論是前者還是后者，兩種肥料處理的發(fā)病率均隨著香蕉生長(zhǎng)期的延長(zhǎng)而增加，但相比之下，堿性肥料處理的病害發(fā)病率增長(zhǎng)緩慢，4個(gè)生長(zhǎng)期平均增長(zhǎng)率是6%，而非堿性肥料的為14%，后者是前者的2.43倍，說(shuō)明堿性肥料與長(zhǎng)效肥料、 堿性肥料與常規(guī)肥料配合施用均能明顯降低香蕉巴拿馬病發(fā)病率。研究結(jié)果還表明，非堿性肥料處理間、 堿性肥料處理間的發(fā)病率也有差異。非堿性肥料處理中，長(zhǎng)效肥和常規(guī)肥混合施用的香蕉發(fā)病率一直明顯低于常規(guī)肥料，前者香蕉一生四個(gè)關(guān)鍵生育期的平均發(fā)病率比后者少了8個(gè)百分點(diǎn)(約減少了21%)?？梢?jiàn)僅長(zhǎng)效肥料的使用也可以明顯地減少香蕉的發(fā)病率，其可能原因是長(zhǎng)效肥能持續(xù)供給香蕉養(yǎng)分，使香蕉健壯而抗病。堿性肥料處理中，堿性肥料和常規(guī)肥料配合處理的發(fā)病率比堿性肥和長(zhǎng)效肥配合其他兩個(gè)處理的發(fā)病率都小，4個(gè)關(guān)鍵生育期的平均發(fā)病率(10%)比后兩者(15%和17%)分別減少了5和7個(gè)百分點(diǎn)。說(shuō)明對(duì)于降低香蕉巴拿馬病發(fā)病率，堿性肥料和常規(guī)肥料配合施用比堿性肥和長(zhǎng)效肥配合的效果更好，其原因有待于進(jìn)一步研究。

圖3 堿性肥料對(duì)香蕉巴拿馬病發(fā)病率的影響Fig.3 Effect of alkaline fertilizer on the incidence of banana Fusarium oxysporum f. sp. cubense

病情指數(shù)反映了香蕉枯萎病的嚴(yán)重程度。從圖4來(lái)看，非堿性肥料處理的香蕉從孕蕾期至收獲期病情指數(shù)始終顯著大于堿性肥料處理的病情指數(shù)。結(jié)果還能反映出，非堿性肥料處理香蕉的病情指數(shù)曲線在抽蕾期后呈指數(shù)曲線迅速增長(zhǎng)，而堿性肥料的病情指數(shù)曲線呈拋物線型，抽蕾期后病情指數(shù)便呈遞減增長(zhǎng)。研究結(jié)果進(jìn)一步說(shuō)明堿性肥料處理，或香蕉生長(zhǎng)期施用堿性肥料能明顯地降低香蕉巴拿馬病的病危害程度，即施用堿性肥料是防止香蕉枯萎病發(fā)生及其蔓延的有效措施。

2.5 堿性肥料對(duì)香蕉產(chǎn)量的影響

表2結(jié)果表明，施用堿性肥料AF+CRF+CCF、 AF+CRF、 AF+CCF處理的經(jīng)濟(jì)收獲率顯著高于沒(méi)有施用堿性肥料的CRF+CCF、 CCF處理?？梢?jiàn)，堿性肥料與長(zhǎng)效肥料及常規(guī)肥料配合能顯著增加香蕉的經(jīng)濟(jì)收獲率。

圖4 堿性肥料對(duì)香蕉巴拿馬病病情指數(shù)的影響Fig.4 Effect of alkaline fertilizer on the disease index of Fusarium oxysporum f. sp. cubense

單株產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)收獲率一樣，也是香蕉產(chǎn)量的關(guān)鍵因素。從表2可以看出，施用堿性肥料AF+CRF+CCF、 AF+CCF處理的單株產(chǎn)量顯著大于沒(méi)有施用堿性肥料的CRF+CCF、 CCF處理的產(chǎn)量，較常規(guī)對(duì)照(CCF)處理，分別增產(chǎn)19%和22%。但是AF+CRF的單株產(chǎn)量與CRF+CCF、 CCF的產(chǎn)量沒(méi)有統(tǒng)計(jì)差異，其可能原因是AF+CRF處理以堿性肥料和長(zhǎng)效肥配合，其中的速效養(yǎng)分不如AF+CRF+CCF和AF+CCF的多，在香蕉生長(zhǎng)期(特別是孕蕾期)養(yǎng)分供應(yīng)不充足?？梢?jiàn)，堿性肥料與長(zhǎng)效肥料及常規(guī)肥料配合，即速效、 緩效和長(zhǎng)效肥料配合才能顯著增加香蕉的單株產(chǎn)量。

表2 堿性肥料對(duì)香蕉果實(shí)產(chǎn)量的影響

3 討論

香蕉枯萎病是一種真菌類土傳病害，主要危害香蕉的維管束，其致病力強(qiáng)、 孢子存活時(shí)間長(zhǎng)，一旦發(fā)病即具毀滅性危害。在土壤中病原菌的厚垣孢子存活時(shí)間可長(zhǎng)達(dá)10年以上，即使在淹水2年的情況下，仍不能完全殺滅其病菌[22]。香蕉枯萎病易在pH值6以下、 肥力低的砂質(zhì)、 砂壤酸性土壤上發(fā)作[23]。本文研究結(jié)果也表明，香蕉枯萎病危害和土壤pH值呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，香蕉枯萎病的危害將隨著土壤pH值的升高而減弱。其原因一方面可能是由于香蕉枯萎病菌屬于喜酸性土壤環(huán)境的真菌類土傳病害，當(dāng)堿性肥料中和了土壤酸性并使土壤呈中性或偏堿性時(shí)，香蕉枯萎病尖孢鐮刀菌就失去了最適的土壤環(huán)境；另一方面可能是因?yàn)椋┯脡A性肥料后，土壤環(huán)境更有利于細(xì)菌或者放線菌等有益微生物的活動(dòng)和繁殖[24]，從而改善了土壤微生物的多樣性，對(duì)香蕉枯萎病尖孢鐮刀菌產(chǎn)生了一定的抑制作用。所以通過(guò)施用堿性肥料調(diào)節(jié)土壤酸堿度是防控香蕉枯萎病蔓延和危害的關(guān)鍵措施之一。

堿性肥料的種類、 堿性肥料和常規(guī)肥料、 緩/控釋肥料配合類型的差異等對(duì)香蕉生長(zhǎng)和香蕉抗病等也有一定的影響。其可能原因是肥料配比和復(fù)混方式不同，那么肥料對(duì)土壤養(yǎng)分和香蕉養(yǎng)分吸收狀況的影響不一。所以，為了既營(yíng)養(yǎng)香蕉又抗病、 防病，有必要對(duì)堿性肥料的配方和制造方法、 使用方法和效果做深入細(xì)致的研究，以期在我國(guó)能早日研發(fā)出能同時(shí)中和土壤酸性、 均衡香蕉營(yíng)養(yǎng)、 防控香蕉枯萎病、 恢復(fù)我國(guó)香蕉產(chǎn)業(yè)的堿性肥料。

4 結(jié)論

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