文石林,董春華,高菊生
(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所祁陽(yáng)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家野外試驗(yàn)站,湖南 祁陽(yáng) 426182)
墨西哥玉米(Zea mexicana)又名大芻草(Teosinte),栽培廣泛,是遺傳穩(wěn)定的青飼料類玉米新品種,它具有抗病蟲、耐肥水、喜高溫、分蘗和再生能力強(qiáng)、產(chǎn)量大、飼用價(jià)值高等優(yōu)點(diǎn)。由于其栽培歷史較短且主要用于種質(zhì)資源研究,因此對(duì)墨西哥玉米的生理及品質(zhì)等研究鮮見(jiàn)報(bào)道。該課題研究了在南方丘陵區(qū)酸性紅壤條件下,配合施用磷肥和石灰對(duì)墨西哥玉米產(chǎn)量和土壤肥力的影響,現(xiàn)將試驗(yàn)結(jié)果報(bào)道如下。
供試牧草品種為墨西哥玉米(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院草原研究所提供);供試肥料為氮肥(尿素)、磷肥(磷酸二氫鈉)、鉀肥(加拿大產(chǎn)的氯化鉀,K2O%=60%)、石灰(CaO);供試土壤為中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院紅壤實(shí)驗(yàn)站監(jiān)測(cè)點(diǎn)長(zhǎng)期施氮處理下的第四紀(jì)紅壤,其主要理化性質(zhì):Al飽和度為4.60 cmol/kg,pH值4.20,速效N、P、K含量分別為12.30、3.10、127.50 mg/kg,水溶性Ca含量為0.06 g/kg。
試驗(yàn)在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院紅壤實(shí)驗(yàn)站網(wǎng)室內(nèi)進(jìn)行,土培盆栽磷-石灰相互作用試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),處理為5水平磷(0、25、50 、100 和200 mg /kg)和5水平石灰(0、0.7、1.4、2.1和2.8 g/kg)的組合,每處理重復(fù)3次,磷酸二氫鈉配成溶液施用,CaO為直接施用。
試驗(yàn)采用17 cm ×18 cm塑料桶,每盆裝過(guò)5 cm篩風(fēng)干土 2 kg,桶底放置0.5 kg小卵石,再鋪一層紗布,插上玻璃管用于澆水。氮、鉀肥施用量分別為:CO(NH2)20.1 g /kg、KCl 0.1g /kg,均作基肥一次性施入。每盆播5顆種子,出苗后定植3株,植株高度和分蘗數(shù)的測(cè)量,分別在播種后的46、53、66、80 d進(jìn)行,第80 d測(cè)定株高、分蘗數(shù)、地上部和地下部干重。其他按常規(guī)管理進(jìn)行。
采用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析,應(yīng)用LSD法進(jìn)行多重比較。
磷肥、石灰及磷肥-石灰交互作用對(duì)地下部的干物質(zhì)產(chǎn)量有顯著影響(表1)。結(jié)果顯示只施用少量磷肥(25 mg/kg)就能迅速增加根部干物質(zhì)重;增加磷肥施用量,根部干物質(zhì)重量也持續(xù)增加,但增加的幅度逐步減小,達(dá)到200 mg/kg施用量時(shí),根部干物質(zhì)重量顯著降低(3.5 mg/kg)。在各種石灰施用水平下,增加磷肥施用量,能顯著提高根部產(chǎn)量,此時(shí)表現(xiàn)出磷-石灰的正交互作用。在低石灰施用量(0.7~1.4 g/kg)下,隨石灰用量的增加,根部干重也明顯增加,但相對(duì)0.7 g/kg石灰施用量,增加幅度明顯減??;在高石灰施用量(1.4~2.8 g/kg)下,根部干重明顯降低,此時(shí)增加施磷量也能在一定程度上提高干物質(zhì)產(chǎn)量。
地上部干物質(zhì)產(chǎn)量變化與地下部相似。石灰施用量在0~1.4 g/kg范圍內(nèi),莖葉干物質(zhì)重量隨石灰用量的增加而逐步提高;當(dāng)石灰用量在1.4~2.8 g/kg時(shí),產(chǎn)量也明顯下降,1.4 g/kg的施用量下獲得最高值。在各個(gè)水平的石灰施用量下,干物質(zhì)的產(chǎn)量都基本與磷肥施用量呈正相關(guān)。
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根冠比率是評(píng)價(jià)植物地上部和地下部生長(zhǎng)關(guān)系的常見(jiàn)參數(shù)之一。研究表明在磷脅迫條件下,各種石灰施用水平的根冠比率均較高,隨著磷肥施用量的增加,根冠比總體上呈下降趨勢(shì)。當(dāng)石灰施用量為1.4 g/kg時(shí),根冠比低于磷和石灰的其他組合,這說(shuō)明在生長(zhǎng)環(huán)境較好時(shí),植物根部吸收的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和葉部的光合產(chǎn)物主要分配到植株地上部,這與植物的產(chǎn)量趨勢(shì)是一致的。
磷肥和石灰配合施用,能提高土壤pH和土壤肥力。由表2可知,各磷肥施用量下,土壤Al飽和度隨石灰施用量增加而減少,土壤pH隨石灰施用量增加而升高;分析結(jié)果表明,各石灰施用量下,隨磷肥施用量增加,土壤Al飽和度和pH變化無(wú)顯著差異;各磷肥施用量下,土壤速效磷含量隨石灰施用量增加而增加,土壤水溶性鎂含量,在石灰施用量為0.7~2.8 g/kg范圍時(shí),隨石灰施用量增加而呈增加趨勢(shì),這與前人研究結(jié)果基本一致。
一般認(rèn)為,禾本科作物對(duì)土壤酸毒的反應(yīng)比較敏感。徐明崗等通過(guò)一系列田間、網(wǎng)室盆栽牧草養(yǎng)分研究認(rèn)為,根據(jù)石灰反應(yīng)曲線,將土壤pH調(diào)節(jié)至5.6以上,可減輕酸毒。該研究發(fā)現(xiàn)墨西哥玉米莖葉干重對(duì)磷肥反應(yīng)隨著石灰施用量的增加而先高后低,這一方面說(shuō)明了墨西哥玉米具有較高的磷營(yíng)養(yǎng)效率,另一方面表明了磷與石灰之間存在著負(fù)效應(yīng)。關(guān)于磷–石灰交互作用的研究,已有不少報(bào)道,但結(jié)果不一,禾本科牧草和品種之間的特性不一樣,因而對(duì)石灰的反應(yīng),對(duì)酸毒的耐性以及對(duì)磷的需求也就有可能不相同。
施用石灰能中和土壤酸性離子,致使土壤pH升高和土壤養(yǎng)分釋放,因而能提高水溶性鎂和有效磷含量,降低土壤鋁飽和度;磷素與土壤pH、鋁和鎂的關(guān)系不大,但増施磷肥能導(dǎo)致土壤水溶性鎂含量顯著性提高,具體原因還有待進(jìn)一步研究。
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