魏祖晨 趙順鑫 黎海靈 趙晶晶 郭冬琴 周濃
摘要:【目的】研究氯化鉀和硫酸鉀2種鉀肥及其配施比例對(duì)滇重樓根際土壤微環(huán)境的影響,為滇重樓規(guī)范化種植中的科學(xué)施肥提供理論依據(jù)?!痉椒ā坎捎门柙酝僚嘣囼?yàn),以滇重樓生長(zhǎng)過(guò)程中不施鉀肥為對(duì)照(CK),設(shè)氯化鉀和硫酸鉀配施比例依次為100∶0(PF1)、75∶25(PF2)、50∶50(PF3)、25∶75(PF4)和0∶100(PF5)的5個(gè)施肥處理,測(cè)定滇重樓成熟期不同處理的根際土壤養(yǎng)分含量、微生物數(shù)量、土壤酶活性及根系活力和根莖鉀含量。【結(jié)果】與CK相比,各鉀肥處理的土壤pH均有所降低;除PF1外,其余處理不同程度地增加了根際土壤養(yǎng)分和土壤微生物數(shù)量,其中,PF4處理的調(diào)控效果最佳,可使速效氮、速效磷、速效鉀和有機(jī)質(zhì)含量依次增加107.98%、13.95%、31.32%和10.81%,使細(xì)菌數(shù)量增加58.93%;除中性磷酸酶活性外,多數(shù)施肥處理增加了土壤中其余6種酶的活性。與CK相比,施用外源鉀肥時(shí),多數(shù)處理可顯著提高滇重樓根系活力。所有處理均顯著增加滇重樓老根莖和新根莖鉀含量(P<0.05,下同),其中PF4處理使滇重樓老根莖和新根莖內(nèi)的鉀含量達(dá)峰值,較對(duì)應(yīng)CK顯著提高134.57%和131.13%?!窘Y(jié)論】外源施用鉀肥對(duì)于滇重樓的生長(zhǎng)發(fā)育和根際土壤微環(huán)境有積極影響,但不同鉀肥配施比例對(duì)土壤微環(huán)境的調(diào)控效果存在差異,其中以氯化鉀和硫酸鉀按25∶75比例配施的調(diào)控效果最佳。
關(guān)鍵詞: 鉀肥;滇重樓;土壤養(yǎng)分;土壤微生物;土壤酶活性;根系活力;根莖鉀含量
Abstract:【Objective】To study the effects of two different potassium fertilizers(potassium chloride and potassium sulfate) and the mixture at different proportions on the rhizosphere soil microenvironment of Paris polyphylla var. yunnanensis(Franch.) and provided a scientific basis for the rational application of potassium fertilizers in the cultivation of P. polyphylla var. yunnanensis(Franch.). 【Method】The rhizosphere soil nutrient content,microbial quantity and soil enzyme activity, and root viability and rhizome potassium content of P. polyphylla var. yunnanensis(Franch.) was observed in present study by pot experiment. No potassium fertilizer during the growth of P. polyphylla var. yunnanensis(Franch.) was as control(CK), and various ratio potassium chloride and potassium sulfate was set as follows:100∶0(PF1),75∶25 (PF2),50∶50(PF3),25∶75(PF4), and 0∶100(PF5). 【Result】The pH value was downregulated in alltreatment groups compared with CK. Treatments except PF1 have increased the rhizosphere soil nutrients and soil microbial numbers to varying degrees, the regulation effects of PF4 was the best, the available nitrogen, available phosphorus, available potassium, organic matter, and the bacterianumber increased by 107.98%,13.95%,31.32%,10.81%,58.93% compared to CK. Except of neutral phosphatase activity in the soil,most fertilization treatments increased the activities of the other six enzymes. Exogenous application of potassium fertilizer improved the root vitality of P. polyphylla var. yunnanensis(Franch.)compared to CK. Potassium content significantly increased in all treatments both in the old rhizomes and new rhizomes(P<0.05, the same below). The potassium content in old rhizomes and new rhizomes of P. polyphylla var. yunnanensis(Franch.)reached the peak value in PF4 treatment,which were increased by 134.57% and 131.13%,compared with CK. 【Conclusion】Exogenous application of potassium fertilizer has positive impact on the growth and development of P. polyphylla var. yunnanensis(Franch.) and the rhizosphere soil microenvironment, but different potash fertilizer ratios have different roles in the soil on micro-environment regulation. The effect of potassium chloride and potassium sulfate in the ratio of 25∶75(PF4) is the best.
Key words: potassium fertilizer; Paris polyphylla var. yunnanensis(Franch.); soil nutrients; soil microorganisms; soil enzyme activity; root vitality; potassium content in rhizome
0 引言
【研究意義】滇重樓[(Paris polyphylla var. yunnanensis(Franch.)]屬于百合科重樓屬多年生藥用植物,其根莖為主要用藥部位,具有涼肝定驚、清熱解毒、消腫止痛等功效(周濃等,2021a)。滇重樓的生長(zhǎng)對(duì)周圍環(huán)境要求較高,具有種子自然繁殖率低、生長(zhǎng)周期長(zhǎng)的特點(diǎn),使得野生滇重樓產(chǎn)量低下,無(wú)法滿足市場(chǎng)需求。由于野生滇重樓市價(jià)高,亂挖亂采行為導(dǎo)致野生資源急劇下降(谷文超等,2020;周濃等,2021b),人工栽培已成為實(shí)現(xiàn)滇重樓資源可持續(xù)發(fā)展的有效途徑之一(黃艷萍等,2020)。人工栽培中增施肥料能通過(guò)增加土壤酶活性而改善土壤環(huán)境(盧維宏,2019),但濫用肥料會(huì)造成土壤及生態(tài)環(huán)境污染。土壤環(huán)境變化又會(huì)直接影響滇重樓的生長(zhǎng)與根莖品質(zhì)(王騫,2020)。鉀是植物生長(zhǎng)中必不可少的元素之一,鉀供應(yīng)不足會(huì)直接影響植物生長(zhǎng)(?uk-Go?aszewska et al.,2015)。目前有關(guān)鉀肥對(duì)土壤微環(huán)境改善的研究主要集中在農(nóng)作物及果蔬上,而對(duì)于其改善藥用植物土壤環(huán)境的研究甚少。因此,研究鉀肥品種及其配施對(duì)滇重樓土壤環(huán)境的改善,對(duì)增加人工栽培滇重樓產(chǎn)量及形成規(guī)范化種植具有重要的實(shí)踐意義?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】藥用植物生長(zhǎng)過(guò)程中,在基肥中加入適量的鉀肥不僅能促進(jìn)其生長(zhǎng)發(fā)育,還能保障土壤養(yǎng)分供應(yīng),達(dá)到改良土壤和減肥增效的目的,同時(shí)提高藥材產(chǎn)量(Bussi and Smith,1998;Singh and Rao,2015)。宋旭紅等(2017)研究發(fā)現(xiàn),按750 kg/ha向土壤中施加復(fù)合鉀肥(N∶P2O5∶K2O=15∶8∶10)能有效提高玄參中的肉桂酸等7種有效成分含量及玄參產(chǎn)量,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量與品質(zhì)的同步提升。鄔小紅等(2020)研究發(fā)現(xiàn),氯化鉀和硫酸鉀(25:75)配施能增強(qiáng)浙貝母抗逆能力,促進(jìn)生物堿含量累積。在鉀肥對(duì)滇重樓生長(zhǎng)的影響方面,李金龍等(2016)研究表明,當(dāng)土壤中鉀素含量供應(yīng)充足時(shí),氮、磷肥的復(fù)配施用能使滇重樓根莖產(chǎn)率有效提高;劉哲等(2019)按照24.16~39.95 kg/ha施用鉀肥,并與氮、磷肥合理配施后,能有效提高華重樓根莖的增重率、總皂苷含量和浸出物含量。此外,王騫等(2020)研究發(fā)現(xiàn),滇重樓根莖品質(zhì)和土壤酶活性緊密相關(guān),滇重樓根莖活性成分總黃酮和總多糖分別與蔗糖酶和堿性磷酸酶活性呈顯著正相關(guān),土壤微環(huán)境改變能顯著影響滇重樓品質(zhì)。鉀肥對(duì)植物生長(zhǎng)的改善主要在于其能提高植物對(duì)鉀素的吸收,進(jìn)而參與植物的光合作用等重要生理過(guò)程(范雅芳等,2021),且鉀肥能通過(guò)提高土壤中硝態(tài)氮、有效磷和速效鉀的含量改善土壤環(huán)境(李琦等,2020)。但鉀肥過(guò)量不僅會(huì)降低對(duì)植物產(chǎn)量和品質(zhì)的改善效果,還會(huì)造成資源的浪費(fèi)?!颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】目前,在滇重樓的種植中,關(guān)于鉀肥的報(bào)道主要是探究氮磷鉀配施對(duì)滇重樓產(chǎn)量和有效成分的影響(李金龍等,2016;劉哲等,2019),而針對(duì)不同鉀肥品種及配施對(duì)滇重樓根際土壤微環(huán)境影響的研究尚無(wú)報(bào)道?!緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】采用室溫盆栽試驗(yàn),探討氯化鉀和硫酸鉀2種不同鉀肥品種及其配施對(duì)滇重樓根際土壤養(yǎng)分含量、微生物數(shù)量、土壤酶活性及根系活力和根莖鉀含量的影響,以期了解適合滇重樓生長(zhǎng)及土壤微環(huán)境改善的鉀肥種類及配施比例,為滇重樓規(guī)范化種植中的科學(xué)施肥提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1. 1 試驗(yàn)材料
試驗(yàn)土壤為重慶地區(qū)典型的沙壤土,未種植過(guò)滇重樓,試驗(yàn)開(kāi)展前測(cè)定供試土壤的基本理化性質(zhì)。土壤pH為6.72,屬于弱酸性土壤;土壤有機(jī)質(zhì)含量為21.20 g/kg,全氮、全磷和全鉀含量分別為1.83、0.32 和28.83 g/kg,速效氮、速效磷和速效鉀含量分別為10.64、104.66和328.64 mg/kg。
供試鉀肥為硫酸鉀(K2SO4,K2O 50%,分析純)和氯化鉀(KCl,K2O 60%,分析純),磷肥為磷酸二銨[(NH4)2HPO4,P2O5 17.8%],氮肥為硝酸銨(NH4NO3,N 46.2%),購(gòu)自重慶多來(lái)利化肥有限公司。
供試植株為滇重樓[P. polyphylla var. yunnanensis(Franch.)]實(shí)生苗,采集于貴州省安順市滇重樓種植基地,經(jīng)重慶三峽學(xué)院周濃教授鑒定為延齡草科重樓屬植物滇重樓。試驗(yàn)材料選用其新鮮根莖。
1. 2 試驗(yàn)方法
試驗(yàn)在重慶市萬(wàn)州區(qū)鐵峰山國(guó)家森林公園進(jìn)行。采用溫室盆栽法,栽培容器為直徑15 cm、深18 cm白色塑料花盆,使用前用75%乙醇溶液內(nèi)外擦拭3遍,每盆裝土量控制在16.0 kg。試驗(yàn)共設(shè)6個(gè)處理,分別為植物生長(zhǎng)過(guò)程中不施鉀肥的對(duì)照組(CK)及鉀肥處理組。鉀肥處理組為氯化鉀和硫酸鉀按100∶0(PF1)、75∶25(PF2)、50∶50(PF3)、25∶75(PF4)和0∶100(PF5)比例配施。不同處理組中除已添加的鉀肥外,各處理組按總N量0.15 g/kg土、總P2O5量0.12 g/kg土、總K2O量0.30 g/kg土添加其他肥料。計(jì)算得出需要的氮肥總量為2.4 g/盆,磷肥總量為2.4 g/盆,鉀肥總量為2.4 g/盆,按設(shè)計(jì)的比例精確稱取氯化鉀和硫酸鉀。所有氮、磷、鉀肥均做基肥一次性施用,溶解于1 L的潔凈水中配成水溶液一次性澆入,為避免肥料散失,每個(gè)花盆均配有托盤(pán),后期不再施加肥料。各處理組均設(shè)5次重復(fù),每盆栽種3株,其余管理措施按照室內(nèi)常規(guī)栽培方法進(jìn)行。
1. 3 樣品采集
于滇重樓成熟期,每處理組隨機(jī)連根拔取大小均勻一致的5株試驗(yàn)植株的根莖,采用抖根法去掉0~2 cm表土及根圍附近較大土壤團(tuán)塊、石塊及其他雜質(zhì),收集黏附在滇重樓根莖上的土壤即為根際土壤(石汝杰等,2020)。所取的根際土壤分為2份,一份晾干過(guò)篩,置于室內(nèi)自然風(fēng)干后備用,用于土壤養(yǎng)分含量測(cè)定;另一份根際土壤放入無(wú)菌塑料袋中,用于后續(xù)微生物數(shù)量及土壤相關(guān)酶活性測(cè)定。
1. 4 測(cè)定項(xiàng)目及方法
1. 4. 1 土壤理化性質(zhì)測(cè)定 土壤養(yǎng)分測(cè)定參照魯如坤(1999)和鮑士旦(2000)的方法進(jìn)行。土壤pH采用常規(guī)方法測(cè)定,速效氮含量采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定,速效磷含量采用碳酸氫鈉提取—鉬銻抗比色法測(cè)定,速效鉀含量采用醋酸銨—原子吸收法測(cè)定,有機(jī)質(zhì)含量采用經(jīng)典重鉻酸鉀法測(cè)定。
1. 4. 2 土壤微生物數(shù)量測(cè)定 土壤微生物數(shù)量測(cè)定參照趙青云等(2012)的方法,采用稀釋平板計(jì)數(shù)法測(cè)定細(xì)菌、真菌和放線菌數(shù)量。
1. 4. 3 土壤酶活性測(cè)定 土壤酶活性測(cè)定參照關(guān)松蔭(1986)和潘云龍等(2018)的方法。蛋白酶活性采用改良茚三酮比色法測(cè)定,脲酶活性采用靛酚比色法測(cè)定,磷酸酶活性采用對(duì)硝基苯磷酸二鈉法測(cè)定,過(guò)氧化氫酶活性采用紫外分光光度法測(cè)定,蔗糖酶活性采用3,5-二硝基水楊酸比色法測(cè)定。
1. 4. 4 根系活力測(cè)定 選取各處理中長(zhǎng)勢(shì)均勻一致的滇重樓成熟植株,在其根系近地面處剪斷,將根際多余的土壤抖落,置根系于輕緩的流水下沖洗干凈,吸水紙吸干根系表面水分,采用TTC法測(cè)定根系活力(張志良和瞿偉箐,1990)。
1. 4. 5 根莖鉀含量測(cè)定 于滇重樓成熟期,采集各處理組的根莖,用蒸餾水洗凈后,將靠近頂芽第一莖痕處帶有頂芽的根莖切段作為新根莖(何忠俊等,2011),余下的根莖則為老根莖,置于35 ℃烘箱中干燥至恒重,粉碎過(guò)80目篩,采用火焰光度法測(cè)定滇重樓根莖中鉀含量(張志良和瞿偉箐,1990)。
1. 5 統(tǒng)計(jì)分析
采用Excel 2003進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理,采用SPSS 22.0進(jìn)行數(shù)據(jù)的差異顯著性分析,采用Origin 9.0繪圖。
2 結(jié)果與分析
2. 1 不同鉀肥品種及配施比例對(duì)滇重樓根際土壤理化性質(zhì)的影響
由表1可知,各處理的土壤均呈弱酸性,pH 6.17~6.33,與滇重樓生長(zhǎng)最適土壤pH范圍(4.50~6.30)相符(楊永紅等,2012)。滇重樓根際土壤pH隨氯化鉀施用量減少、硫酸鉀施用量增加而略有降低趨勢(shì),PF1~PF5處理較CK分別降低1.79%、1.91%、3.14%、3.86%和4.14%,但差異未達(dá)顯著水平(P>0.05,下同)。滇重樓根際土壤中的速效氮、速效磷、速效鉀和有機(jī)質(zhì)含量隨著氯化鉀施用量減少、硫酸鉀施用量增加呈先升后降的變化趨勢(shì)。各施肥處理上述養(yǎng)分指標(biāo)含量均高于CK,且最大值均為PF4處理,較CK依次增加107.98%、13.95%、31.32%和10.81%;PF5處理的調(diào)控效果次之,較CK依次增加74.92%、13.70%、26.90%和7.54%;其中,PF4處理的速效養(yǎng)分含量顯著高于PF5處理(P<0.05,下同),且二者均顯著高于其他處理。
2. 2 不同鉀肥品種及配施比例對(duì)滇重樓根際土壤微生物數(shù)量的影響
由表2可看出,不同處理的土壤微生物數(shù)量由多到少依次為細(xì)菌>放線菌>真菌。與CK相比,單獨(dú)施用氯化鉀(PF1處理)會(huì)導(dǎo)致土壤中的微生物數(shù)量減少,細(xì)菌、真菌和放線菌分別減少5.36%、7.53%和10.90%;其余處理則均增加了土壤中的微生物數(shù)量,隨著氯化鉀施用量減少、硫酸鉀施用量增加,土壤中細(xì)菌、真菌和放線菌數(shù)量整體上呈上升趨勢(shì),其中PF4處理的細(xì)菌數(shù)量達(dá)最大值,較CK顯著增加58.93%;PF5處理的真菌和放線菌數(shù)量達(dá)最大值(PF5與PF4處理的放線菌數(shù)量均值相同),分別較CK顯著增加49.46%和21.79%。
2. 3 不同鉀肥品種及配施比例對(duì)滇重樓根際土壤酶活性的影響
由表3可看出,不同鉀肥處理對(duì)滇重樓根際土壤酶活性的影響存在差異。隨著氯化鉀施用量減少、硫酸鉀施用量增加,土壤蛋白酶和脲酶活性先升高后降低,其中,PF4處理對(duì)土壤蛋白酶活性的調(diào)控效果最佳,較CK顯著增加13.23%,PF2處理的脲酶活性最高,較CK顯著增加24.07%。隨著氯化鉀施用量減少、硫酸鉀施用量增加,土壤酸性磷酸酶活性先升高后降低,PF4處理達(dá)最大值,較CK顯著增加152.86%;同時(shí),各施肥處理的土壤中性磷酸酶活性先升高后降低,PF1和PF2處理分別較CK顯著增加40.98%和16.39%,而PF3、PF4和PF5處理則分別較CK顯著減少26.23%、29.51%和59.02%;各施肥處理的土壤堿性磷酸酶活性逐漸降低,PF4和PF5處理的堿性磷酸酶活性與CK無(wú)顯著差異。外源施用鉀肥可顯著增加土壤的過(guò)氧化氫酶和蔗糖酶活性,PF5處理達(dá)最大值,分別較CK提高12.88%和35.60%。
2. 4 不同鉀肥品種及配施比例對(duì)滇重樓根系活力的影響
根系作為植物吸收養(yǎng)分的主要器官,其根系活力的強(qiáng)弱可綜合反映植物根系吸收養(yǎng)分的能力。由圖1可看出,PF2處理對(duì)滇重樓根系活力的調(diào)控效果最佳,其根系活力為22.10 mg/(g·h),較CK的根系活力[11.25 mg/(g·h)]顯著提高96.44%;PF5處理對(duì)滇重樓根系活力的調(diào)控效果次之,其根系活力為16.56 mg/(g·h),較CK顯著提高47.20%;而PF4處理卻降低了滇重樓的根系活力,其根系活力為9.35 mg/(g·h),較CK降低16.89%。
2. 5 不同鉀肥品種及配施比例對(duì)滇重樓根莖鉀含量的影響
從圖2可看出,隨著氯化鉀施用量的減少、硫酸鉀施用量的增加,滇重樓老根莖和新根莖內(nèi)的鉀含量均呈先上升后下降的變化趨勢(shì),其中,PF4處理的老根莖和新根莖鉀含量達(dá)最大值(15.81和11.88 mg/kg),分別較對(duì)應(yīng)CK(6.74和5.14 mg/kg)顯著提高134.57%和131.13%%;PF5處理的調(diào)控效果次之,老根莖和新根莖鉀含量分別為14.51和9.57 mg/kg,較對(duì)應(yīng)CK提高115.28%和86.19%。此外,鉀肥對(duì)滇重樓老根莖內(nèi)鉀含量的調(diào)控效果優(yōu)于新根莖。
3 討論
根際作為植物根系—土壤—微生物共同存在的場(chǎng)所影響著植物的生態(tài)環(huán)境,其中速效養(yǎng)分、微生物數(shù)量及土壤相關(guān)酶活性是評(píng)價(jià)土壤質(zhì)量和土壤肥力的重要指標(biāo)。王炎等(2019)在對(duì)苦蕎的研究中發(fā)現(xiàn),隨著施鉀量的增加,根際土壤速效鉀和有機(jī)質(zhì)含量呈先升高后降低的變化趨勢(shì),而速效氮和速效磷含量則相反;王天等(2020)在對(duì)油橄欖的研究中發(fā)現(xiàn),施用硫酸鉀可使土壤pH降低,土壤速效磷、速效鉀和有機(jī)質(zhì)含量增加。本研究結(jié)果與上述研究結(jié)論一致,即不同鉀肥配施可使滇重樓根際土壤pH降低,速效氮、速效磷、速效鉀和有機(jī)質(zhì)含量呈先升后降的變化趨勢(shì),其中,氯化鉀和硫酸鉀按25:75比例配施(PF4處理)對(duì)滇重樓根際土壤理化性質(zhì)的調(diào)控效果最佳,單施硫酸鉀(PF5處理)次之,但單獨(dú)施用氯化鉀(PF1處理)卻不利于滇重樓土壤理化性質(zhì)的改善。其原因可能是因?yàn)橥寥乐械穆入x子濃度超過(guò)了滇重樓耐氯臨界值,導(dǎo)致滇重樓產(chǎn)量和品質(zhì)降低。滇重樓生長(zhǎng)與土壤性質(zhì)和氣候類型有關(guān),本研究發(fā)現(xiàn),不同鉀肥品種及其配施均可顯著提高滇重樓老根莖和新根莖內(nèi)的鉀含量,可能是因?yàn)楣┰囃寥乐锈浐磕苓_(dá)到滇重樓對(duì)鉀素的需求,故使滇重樓根莖中鉀含量增加。
土壤微生物作為土壤生態(tài)系統(tǒng)中最活躍的部分,在土壤系統(tǒng)穩(wěn)定性、養(yǎng)分轉(zhuǎn)化循環(huán)和土壤可持續(xù)生產(chǎn)力及抗干擾能力中占據(jù)主導(dǎo)地位。王天等(2020)研究表明,不同施肥品種及不同配施方式可導(dǎo)致土壤微生物種群、數(shù)量和活性發(fā)生變化,油橄欖根際土壤中的細(xì)菌和放線菌數(shù)量隨著鉀肥(K2SO4)施用的增加而增加,但真菌數(shù)量卻呈相反變化趨勢(shì)。李鑫等(2016)研究發(fā)現(xiàn),無(wú)論是正常水分調(diào)控還是干旱脅迫,施鉀均能提高土壤中真菌、細(xì)菌及微生物總數(shù)量,且硫酸鉀肥配施枸溶性鉀肥對(duì)微生物數(shù)量的增加效果顯著優(yōu)于不施鉀肥和施加單一肥料處理,正常水分調(diào)控下施用25%硫酸鉀肥+75%枸溶性鉀肥對(duì)土壤微生物數(shù)量的調(diào)控效果最佳,干旱脅迫下施用50%硫酸鉀肥+50%枸溶性鉀肥效果最佳。本研究發(fā)現(xiàn),單獨(dú)施用氯化鉀(PF1處理)會(huì)導(dǎo)致土壤中的放線菌、細(xì)菌和真菌數(shù)量減少,而氯化鉀配施硫酸鉀可顯著增加土壤中的微生物數(shù)量,其中氯化鉀和硫酸鉀按25:75比例配施(PF4處理)效果最佳,與李鑫等(2016)、王天等(2020)的研究結(jié)果不完全一致,可能與試驗(yàn)地的土壤類型、植物種類及土壤水分含量的不同有關(guān),但具體原因還有待進(jìn)一步研究。
土壤酶作為土壤物質(zhì)和能量代謝程度的重要體現(xiàn),主要來(lái)源于植物根系的自身分泌和微生物代謝分泌,可促進(jìn)土壤中多種重要生化反應(yīng)的完成。王天等(2020)研究表明,外源施用硫酸鉀可促進(jìn)油橄欖根際土壤中的蔗糖酶、過(guò)氧化氫酶和脲酶活性顯著增強(qiáng),堿性磷酸酶活性略有下降。本研究發(fā)現(xiàn),不同氯化鉀和硫酸鉀配施比例能調(diào)控土壤中的蛋白酶和脲酶活性,蛋白酶作為促進(jìn)土壤中氨基酸、蛋白質(zhì)及其他含蛋白質(zhì)氮轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵酶,其活性增加有利于土壤中含氮物質(zhì)的分解,促使土壤內(nèi)速效氮含量增加;由于各處理土壤施用的氮肥和磷肥保持一致,故氯化鉀和硫酸鉀的不同配比導(dǎo)致土壤pH有所降低而影響了脲酶活性。磷酸酶作為土壤中磷素循環(huán)的關(guān)鍵酶,可將土壤中復(fù)雜有機(jī)磷水解成能被植物根系直接吸收的無(wú)機(jī)磷,從而緩解土壤磷的限制,其活性可用來(lái)評(píng)價(jià)土壤磷素轉(zhuǎn)化的強(qiáng)度,PF4處理可使土壤內(nèi)的總磷酸酶活性升高,致使土壤中的速效磷含量增加。根系是植物與土壤之間進(jìn)行物質(zhì)相互交換的場(chǎng)所,對(duì)植株水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用起到重要作用。適當(dāng)使用鉀肥可擴(kuò)大植物根系,加快根系對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收(劉麗華等,2011)。根系活力作為衡量作物吸收水分和養(yǎng)分能力的指標(biāo),根系活力越高,說(shuō)明植物根系對(duì)土壤水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收能力越強(qiáng)(劉鑫等,2021)。本研究結(jié)果顯示,單獨(dú)施用硫酸鉀(PF5處理)或氯化鉀和硫酸鉀按75:25配施(PF2處理)均可顯著提高滇重樓根系活力,其中,PF2處理的根系活力最高,較CK顯著增加96.44%,PF5處理對(duì)滇重樓根系活力的調(diào)控效果次之,較CK顯著增加47.20%,而單獨(dú)施用氯化鉀(PF1處理)卻降低了滇重樓的根系活力,可能是因?yàn)橥寥乐新入x子濃度過(guò)高對(duì)滇重樓根系造成一定程度的滲透脅迫,損傷了根系。
市場(chǎng)上常見(jiàn)的鉀肥品種主要是氯化鉀和硫酸鉀,這兩種鉀肥除了可向土壤提供鉀元素外,還可提供氯元素和硫元素。氯元素可調(diào)控植物體內(nèi)的激活酶活性、氣孔運(yùn)動(dòng)及激素含量等(杜彩艷等,2018),但當(dāng)土壤中氯含量超過(guò)臨界值后會(huì)對(duì)植物產(chǎn)生毒害作用,導(dǎo)致葉片黃化、產(chǎn)量和品質(zhì)降低。而硫元素是植物體內(nèi)蛋氨酸與半胱氨酸生物合成的主要原料,也是一些酶、輔酶及小分子物質(zhì)的組成元素之一(龔成文等,2013)。故外源施用氯化鉀或硫酸鉀均可對(duì)滇重樓的生長(zhǎng)發(fā)育及根際土壤微環(huán)境產(chǎn)生良好的調(diào)控效果。
4 結(jié)論
外源施用鉀肥對(duì)滇重樓的生長(zhǎng)發(fā)育和根際土壤微環(huán)境有積極影響,但不同鉀肥配施比例對(duì)土壤微環(huán)境的調(diào)控效果存在差異,其中以氯化鉀和硫酸鉀按25∶75比例配施的調(diào)控效果最佳。
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(責(zé)任編輯 王 暉)