向賽男 王少群 潘暢 遲志廣 李寶深
摘 要:為了探索新墾蕉園有機(jī)肥適宜用量,以威廉斯B6香蕉組培苗為試驗(yàn)材料,采用盆栽試驗(yàn),研究不同用量有機(jī)肥對(duì)香蕉苗的生長(zhǎng)、植株養(yǎng)分含量及土壤理化性質(zhì)的影響。研究表明,適宜范圍內(nèi)施用有機(jī)肥能顯著提高土壤pH、有機(jī)質(zhì)含量,并為蕉苗提供生長(zhǎng)發(fā)育所需的多種養(yǎng)分,但是投入過(guò)量有機(jī)肥會(huì)使蕉苗出現(xiàn)鹽害反應(yīng),嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致蕉苗枯萎死亡,因此針對(duì)廣西酸性土壤上新墾蕉園的種植,建議施用10~15 kg/株有機(jī)肥進(jìn)行土壤改良,提高蕉苗成活率。
關(guān)鍵詞:香蕉組培苗 有機(jī)肥 鹽害 酸紅壤
Abstract:In order to explore the appropriate amount of organic fertilizer in newly cultivated banana plantation,a pot experiment with tissue seedling of banana Williams B6 was conducted to study the effects of different amounts of organic fertilizer on the growth of banana seedling,plant nutrient content,and soil physical and chemical properties.Studies have shown that suitable application of organic fertilizer can significantly increase soil pH and organic matter content,providing banana seedlings with various nutrients for their growth.But excessive fertilization causes salt damage,resulting in withering and death of banana seedling.Regarding to acid soil in newly cultivated banana plantation in Guangxi,it is recommended to apply organic fertilizer of 10~15 kg/plant for soil improvement and increase of survival rate of banana seedling.
Key words:Banana tissue seedling; organic fertilizer; salt damage; acid red soil
香蕉屬于肉質(zhì)根系,生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程對(duì)氣象和土壤條件要求較高,隨著化肥農(nóng)藥兩減政策的不斷推行,有機(jī)肥的田間使用量不斷增加,其對(duì)土壤改良,香蕉提質(zhì)增效具有重要的意義[1],但有機(jī)肥施用過(guò)量不僅會(huì)造成浪費(fèi),還會(huì)導(dǎo)致土壤重金屬富集、作物出現(xiàn)鹽害癥狀等[2-3]。香蕉是我國(guó)重要的熱帶經(jīng)濟(jì)水果,如何通過(guò)施肥提高其產(chǎn)量,已有相關(guān)報(bào)道[4],但其研究多集中在化肥施用,對(duì)有機(jī)肥施用研究較少。同時(shí)在規(guī)?;N植情況下,容易出現(xiàn)由于基肥施用不合理導(dǎo)致新墾蕉園移栽后的燒苗死苗現(xiàn)象。本文中筆者以廣西主栽品種威廉斯B6作為試驗(yàn)材料,研究不同有機(jī)肥用量對(duì)于香蕉幼苗生長(zhǎng)的影響,以期為新墾蕉園有機(jī)肥合理施用技術(shù)提供參考依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 供試材料
供試基質(zhì):供試基質(zhì)為土壤有機(jī)肥按比例混合而成,供試土壤采自廣西省南寧市那桐鎮(zhèn)新墾蕉園中未改良的壟上土壤,pH值為4.20,有機(jī)質(zhì)為19.92 g/kg,速效氮56.59 mg/kg,有效磷59.57 mg/kg,速效鉀315.4 mg/kg。有機(jī)肥為廣西金穗農(nóng)業(yè)集團(tuán)生態(tài)科技股份有限公司研發(fā)生產(chǎn)的商品有機(jī)肥(N1.5%、P2O5 3.5%、K2O 1.8%、有機(jī)質(zhì) 40%、水份 ≤30%,總養(yǎng)分 ≥5%,pH為7.5)。供試容器為黑色營(yíng)養(yǎng)缽(130 mm×120 mm×120 mm),每缽裝混合基質(zhì)土1kg。
供試作物: 廣西香豐種業(yè)有限公司提供的威廉斯B6組培袋裝香蕉苗。移栽前在溫室培養(yǎng)至6葉期,然后選取生長(zhǎng)相對(duì)一致的香蕉苗進(jìn)行試驗(yàn)處理。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)于2019年5月,在廣西金穗農(nóng)業(yè)集團(tuán)溫室中進(jìn)行,試驗(yàn)共設(shè)置10個(gè)不同有機(jī)肥用量的處理,分別為施用有機(jī)肥0 g/kg、2 g/kg、25 g/kg、35 g/kg、50 g/kg、100 g/kg、200 g/kg、250 g/kg、300 g/kg、500 g/kg,按照行距2.6 m,間距2.0 m種植標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算,分別對(duì)應(yīng)田間施用量0 kg/株、5 kg/株、7 kg/株、10 kg/株、15 kg/株、25 kg/株、40 kg/株、50 kg/株、80 kg/株、120 kg/株。每個(gè)處理重復(fù)10次,單株為一個(gè)重復(fù),總計(jì)100株香蕉。除定根水外,蕉苗生長(zhǎng)期間各處理不追加施肥。緩苗期過(guò)后每隔15 d測(cè)定一次蕉苗的長(zhǎng)勢(shì)情況,在移栽65 d后收樣,對(duì)收取植物樣和土壤樣品測(cè)定相關(guān)指標(biāo)。
1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法
1.3.1 香蕉苗形態(tài)學(xué)指標(biāo)及養(yǎng)分含量測(cè)定
植株生長(zhǎng)量:將香蕉分成根系、莖桿、葉片3個(gè)部分,清洗后,將樣品置于105 ℃殺青30 min,75 ℃烘干至恒重。
養(yǎng)分含量:烘干樣品后粉碎,經(jīng)微波消解后,采用ICP-MS測(cè)定各部位養(yǎng)分含量。
1.3.2 土壤理化性質(zhì)的測(cè)定
土壤pH采用1∶2.5的土水比,用pH計(jì)直接測(cè)定,土壤EC用電導(dǎo)率法測(cè)定;土壤有機(jī)質(zhì)含量用重鉻酸鉀容量法,土壤堿解氮含量用堿解擴(kuò)散法測(cè)定,土壤速效磷采用NH4F–HCl浸提—鉬銻抗比色法測(cè)定,土壤速效鉀用1 mol/L的NH4OAC浸提—火焰光度法測(cè)定[5]。
1.4 數(shù)據(jù)處理
采用 Excel 2019軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和作圖,用 SPSS 20.0 軟件進(jìn)行相關(guān)性分析(P<0.05),文中所列數(shù)值均為平均數(shù)值。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同有機(jī)肥施用量對(duì)蕉苗生長(zhǎng)的影響
2.1.1 有機(jī)肥用量對(duì)蕉苗長(zhǎng)勢(shì)的影響
由于移栽后1周左右,施用120 kg/株的處理蕉苗出現(xiàn)嚴(yán)重鹽害癥狀,脫水萎蔫死亡,因此采收時(shí)僅有施用0~80 kg/株的9個(gè)處理的植株數(shù)據(jù)。觀察發(fā)現(xiàn)緩苗期過(guò)后,從5月29日第一次測(cè)定時(shí),有機(jī)肥用量大于等于25 kg/株的處理蕉苗開(kāi)始出現(xiàn)受抑制表現(xiàn)。圖1表示不同有機(jī)肥用量處理下,蕉苗每月的株高變化情況。可以看出,隨著種植時(shí)間的增加,受抑制情況逐漸緩解,但是仍與其他處理存在顯著差異。有機(jī)肥施用量為15 kg/株時(shí)蕉苗長(zhǎng)勢(shì)最好,當(dāng)有機(jī)肥施用量達(dá)50 kg/株時(shí),蕉苗的長(zhǎng)勢(shì)顯著低于CK(0 kg/株)處理。
2.1.2 有機(jī)肥用量對(duì)蕉苗干物質(zhì)累積量的影響
樣品采收時(shí),蕉苗各部分干物質(zhì)累積量規(guī)律與蕉苗長(zhǎng)勢(shì)規(guī)律基本一致,見(jiàn)圖2。隨著有機(jī)肥用量的增加,香蕉苗的干物質(zhì)累積量整呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì),當(dāng)有機(jī)肥用量大于15 kg/株后,植株根系生長(zhǎng)量驟減,導(dǎo)致養(yǎng)分吸收困難,影響植株整體生長(zhǎng)。說(shuō)明適量施用有機(jī)肥能夠促進(jìn)蕉苗的生長(zhǎng),但有機(jī)肥用量過(guò)高時(shí)鹽分脅迫影響大于對(duì)土壤酸脅迫緩解作用,而出現(xiàn)抑制效果,對(duì)根系的抑制效果最明顯。
2.2 不同有機(jī)肥施用量對(duì)蕉苗養(yǎng)分含量的影響
2.2.1 不同有機(jī)肥施用量對(duì)蕉苗地上部養(yǎng)分含量的影響
蕉苗地上部各元素含量隨著有機(jī)肥施用的增加呈現(xiàn)不同的變化規(guī)律,見(jiàn)圖3和表1。主要分為三種情況,鈣、磷含量都呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì),轉(zhuǎn)折點(diǎn)分別出現(xiàn)在有機(jī)肥用量15 kg/株處理和7 kg/株處理上;鐵、鈉、鋁養(yǎng)分含量都呈現(xiàn)先降低后增加的趨勢(shì),鐵、鋁轉(zhuǎn)折點(diǎn)均出現(xiàn)在有機(jī)肥用量15 kg/株處理,鈉出現(xiàn)在10 kg/株處理;鎂養(yǎng)分含量呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢(shì)。其余元素鉀、錳、鋅、硼、銅不同處理之間差差異性較小。因此可以在本試驗(yàn)中,有機(jī)肥用量15 kg/株為最佳用量,促進(jìn)對(duì)鈣、鎂、磷元素吸收的同時(shí)能夠降低對(duì)鐵、鋁等元素的吸收,起到改良土壤,緩解酸脅迫作用。
2.2.2 不同有機(jī)肥施用量對(duì)蕉苗根部養(yǎng)分含量的影響
蕉苗根部養(yǎng)分含量和地上部養(yǎng)分含量變化規(guī)律存在一定差異,主要表現(xiàn)在鈣、磷、鐵、鋁、鈉幾種養(yǎng)分上。隨著有機(jī)肥用量的增加,蕉苗根部鐵、鋁養(yǎng)分含量逐漸降低,鈣、鎂養(yǎng)分逐漸增加。其余元素鉀、磷、鈉、錳、鋅、硼、銅不同處理之間差異性較小。當(dāng)有機(jī)肥施用量達(dá)到5 kg/株時(shí)與CK(0 kg/株)處理之間鐵、鋁、鈣、鎂養(yǎng)分含量即存在顯著性差異,即施用5 kg/株的有機(jī)肥就能起到一定緩解土壤酸脅迫的作用,隨著有機(jī)肥用量增加,土壤酸脅迫作用越小。
2.3 不同有機(jī)肥施用量對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響
表3的試驗(yàn)結(jié)果表明,隨著有機(jī)肥用量的增加,土壤有機(jī)質(zhì)的含量在10 ~15 kg/株處理間開(kāi)始出現(xiàn)顯著性差異,但與CK處理均存在顯著性差異,而pH值和電導(dǎo)率的變化趨勢(shì)與有機(jī)質(zhì)一致。說(shuō)明施用有機(jī)肥能顯著影響土壤的理化性質(zhì),但土壤本身較強(qiáng)的緩沖性,需添加足量的有機(jī)肥才能不斷打破原有平衡達(dá)到新平衡,不斷提高土壤有機(jī)碳水平[6]。
3 討論
在本試驗(yàn)中,有機(jī)肥施用量對(duì)香蕉苗生長(zhǎng)的影響與崔崧[7]、李淑儀[8]等人在不同有機(jī)肥用量對(duì)黃瓜、節(jié)瓜、絲瓜產(chǎn)量的影響上具有一定的相似性。過(guò)高的有機(jī)肥施用量都會(huì)對(duì)作物的生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制作用,特別是早期會(huì)表現(xiàn)出典型的鹽害癥狀,影響作物根系對(duì)水分的吸收,從而出現(xiàn)燒根、僵苗等現(xiàn)象,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成作物逐漸枯萎死亡,因此在田間生產(chǎn)過(guò)程中,應(yīng)將基肥與土壤混勻,在蕉苗移栽前后加水潤(rùn)濕根系周?chē)寥?,降低根系周?chē)}離子濃度避免燒根現(xiàn)象。
大量前人研究證明,在酸性土壤中施用有機(jī)肥能顯著改善土壤健康狀況,提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)。鋁毒被認(rèn)為是酸性土壤中的主要限制性因子[9],在本試驗(yàn)中,隨著有機(jī)肥用量的增加,顯著降低了根系中鋁離子和鐵離子的富集,同時(shí)提高了植株對(duì)鈣、鎂離子的吸收,有利于香蕉苗的生長(zhǎng),與Chen[10]等的研究結(jié)果一致。由于有機(jī)肥偏堿性,同時(shí)存在一定速效養(yǎng)分及鹽離子,因此在施入土壤后對(duì)土壤pH值及電導(dǎo)率均有所提升,與有機(jī)肥的施用量存在顯著正相關(guān)關(guān)系,與陳其軍[11]等研究結(jié)果一致,同時(shí)本試驗(yàn)中,有機(jī)肥用量達(dá)25 kg/株,即有機(jī)肥用量約占基質(zhì)10 %時(shí)即能使土壤pH值達(dá)到7.01,與林斌結(jié)[12]羊糞添加量達(dá)10 %時(shí)土壤pH達(dá)7.09結(jié)果具有相似性。土壤有機(jī)質(zhì)含量在有機(jī)肥施用量達(dá)到25 kg/株后隨著有機(jī)肥用量的增加而顯著增加,低于25 kg/株時(shí)土壤有機(jī)質(zhì)含量變化不顯著,可能由于處理添加量相對(duì)于土壤總量較小,同時(shí)添加量對(duì)總體結(jié)果影響較小,結(jié)果表明針對(duì)廣西新墾蕉園,在田間生產(chǎn)中適量施用有機(jī)肥改良土壤,可以避免有機(jī)肥的過(guò)量投入,提高經(jīng)濟(jì)效益。
4 結(jié)論
本文試驗(yàn)證明,有機(jī)肥中鹽離子過(guò)多影響土壤EC值是盲目施用有機(jī)肥改良土壤后蕉苗生長(zhǎng)的主要限制因子,因此針對(duì)廣西酸性土壤上新墾蕉園的種植,建議施用10~15 kg/株有機(jī)肥進(jìn)行土壤改良,提高蕉苗成活率。
參考文獻(xiàn)
[1]? ? ? Huang S, Rui W Y, Peng X X, et al. Organic carbon fractions affected by long-term fertilization in a subtropical paddy soil [J]. Nutrient Cycling in Agroecosystems, 2010, 86:153-160.
[2]? ? ?Iqbal J, Hu R J, Lin S, et al. CO2 emission in a subtropical red paddy soil(Ultisol)as affected by straw and N-fertilizer applications: A case study in southern China [J]. Agriculture Ecosystems & Environment, 2009, 131:292-302.
[3]? ? ?Goss M J, Tubeileh A, Goorahoo D. A review of the use of organic amendments and the? risk? to? human? health[J]. Advances in agronomy, 2013, 120:275-379.
[4]? ? ?張江周,張濤,余贅,等.滴灌條件下廣西香蕉氮磷鉀吸收與分配特性研究[J].熱帶作物學(xué)報(bào),2016,37(012):2250-2255.
[5]? ? ? 鮑士旦.土壤農(nóng)化分析(第三版)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2008:263-271.
[6]? ? ? 張蕾,尹力初,易亞男,等.改變施肥管理后不同肥力稻田土壤CO2排放特征[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2015,35(005):1399-1406.
[7]? ? ?崔 崧,韓曉日,鄒國(guó)元.不同有機(jī)肥用量對(duì)黃瓜生長(zhǎng)及養(yǎng)分吸收的影響[J].華北農(nóng)學(xué)報(bào),2006(01):129-132.
[8]? ? ?李淑儀,廖新榮,王榮萍,等.不同有機(jī)肥及其用量對(duì)節(jié)瓜和絲瓜產(chǎn)量的影響[J].蔬菜,2015(2):21-26.
[9]? ? ?沈仁芳,趙學(xué)強(qiáng).酸性土壤可持續(xù)利用[J].農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào),2019,9(03):21-25.
[10]? ? Chen R F, Shen R F, Gu P, et al. Investigation of aluminum tolerance species in acid soils of South China[J]. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 2008, 39, 1493-1506.
[11]? ?陳其軍.有機(jī)肥對(duì)酸性土壤及大白菜產(chǎn)量的影響[J].農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)與裝備,2018,202(10):145-146.
[12]? ? 林斌結(jié),林月華,董直文,等.有機(jī)肥對(duì)茶園土壤酸堿性的影響[J].茶葉,2019(3):142-?144.