吳 迪,李良良,田 奧,韓振誠,李葦潔
(貴州省山地資源研究所,貴陽 550000)
貴州省是我國獼猴桃分布中心之一,栽培面積位居全國第三[1],獼猴桃生長要求肥沃、溫潤、疏松的土壤環(huán)境,而貴州是全國唯一沒有平原支撐的省份,因此,獼猴桃園大多建在喀斯特山地上。喀斯特山地生態(tài)環(huán)境脆弱,土壤干旱、瘠薄,而有機肥能提高土壤肥力,改善土壤質(zhì)地、增強水分吸收率、提高土壤微生物活性[2-3],因此,在貴州省喀斯特山地種植獼猴桃,有機肥的使用十分重要。當前,貴州山區(qū)農(nóng)戶主要用廄肥,而企業(yè)主要用商品有機肥,但在肥料的用量以及施肥時間上都沒有統(tǒng)一標準,導致獼猴桃園中養(yǎng)分缺乏和過?,F(xiàn)象同時存在,直接影響獼猴桃的產(chǎn)量和效益?!t陽’是貴州省主栽獼猴桃品種,國內(nèi)外關于‘紅陽’獼猴桃施肥技術的研究較多,如李志國等[4]研究表明,均衡施用N、P、K肥可以提高‘紅陽’獼猴桃葉片光合作用,促進植株新梢和主干莖的生長,從而提高果實產(chǎn)量;葉加貴[5]認為基肥應以農(nóng)家肥為主,同時輔以一定量的速效氮、磷肥,但以上研究試驗地主要在平原地區(qū),而針對‘紅陽’在喀斯特這一特殊生境下的研究卻較少,并主要集中在土壤養(yǎng)分調(diào)查方面[6-7]。針對此問題,本研究通過分析施用不同有機肥對貴州省喀斯特山地‘紅陽’獼猴桃園土壤養(yǎng)分的影響,并探索不同時期土壤養(yǎng)分的變化特征,為科學制定喀斯特山地獼猴桃施肥技術標準提供理論依據(jù)。
試驗地為5年生‘紅陽’獼猴桃園,位于貴州省水城縣米籮鎮(zhèn)俄戛村巴郎河畔,是典型的喀斯特高原峽谷地帶,海拔1 200~1 250 m,屬溫涼濕潤的高原亞熱帶季風氣候,年平均氣溫12.8 ℃,年降水量800 mm。試驗園土壤有機質(zhì)含量52.6 g/kg,全氮含量2.32 g/kg,堿解氮含量123.4 mg/kg,有效磷含量60.5 mg/kg,速效鉀含量242.7 mg/kg。
本試驗參照貴州省水城縣中等獼猴桃產(chǎn)量及肥力水平,設置廄肥(有機質(zhì)約20%,N、P、K總量約1%)、廄肥+商品有機肥(有機質(zhì)≥60%,N、P、K總量≥6%)、商品有機肥以及對照(不施肥)4個處理,株施肥量見表1,有機肥作基肥于11月下旬進行穴施。每個處理3次重復,共12個小區(qū),隨機排列。小區(qū)面積為20 m2,間距為3 m。‘紅陽’獼猴桃每年3月初萌芽,8月中旬采摘,生長期約140 d,本試驗分別在3月(萌芽期)、4月(開花期)、5月(第1次果實膨大期)、6月(第2次果實膨大期)、8月(果實成熟期)進行土壤樣品采集,在每個處理小區(qū)內(nèi)按“S”形取表層(0~20 cm)土樣。
表1 施肥設計
全氮含量采用半微量凱氏定氮法測定;堿解氮含量采用堿解擴散法測定;有效磷含量采用HCL-H2SO4浸提比色法測定;速效鉀含量采用NH4OAc浸提火焰光度法測定;有機質(zhì)含量采用重鉻酸鉀-外加熱法測定[8]。
試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2007和SPSS 16.0軟件進行統(tǒng)計分析。
施用有機肥后土壤有機質(zhì)含量增加,但在萌芽期、開花期及第1次果實膨大期各處理之間的差異并不顯著。在第2次果實膨大期及成熟期時,施用有機肥的處理均顯著高于不施肥處理,其中,T1(廄肥)在整個生育期土壤有機質(zhì)平均含量為56.11 g/kg,比CK增加9.0%,T2(廄肥+商品有機肥)平均為57.8 g/kg,比CK增加12.4%,T3(商品有機肥)平均為54.79 g/kg,比CK增加6.5%;施用有機肥處理的土壤有機質(zhì)含量表現(xiàn)為T2>T1>T3,但各處理之間差異不顯著??傮w來看,土壤有機質(zhì)含量在第2次果實膨大期及成熟期時稍高,但對于整個生育期變化并不大,且始終維持在一個較高水平(圖1)。
從圖2可以看出,施用有機肥后,果園土壤全氮含量有所增加,在整個生育期CK、T1、T2、T3平均為2.510、2.648、2.702、2.651 g/kg,其中T1比CK高5.50%,T2比CK高7.65%,T3比CK高5.62%,但T1、T2、T3之間差異基本不顯著。從不同時期看,CK整個生育期土壤全氮含量變化不大,而各有機肥處理在5月時土壤全氮含量稍高,但總體變化趨勢不明顯。
圖1 不同處理土壤有機質(zhì)含量
圖2 不同處理土壤全氮含量
從圖3可以看出,施用有機肥處理后土壤堿解氮含量明顯提高,但T1、T2、T3之間的差異并不顯著,其中,T3是所有處理中土壤堿解氮含量最高的,在整個生育期平均為123.1 mg/kg,比CK增加22.4%;T2平均為120.6 mg/kg,比CK增加20.0%;T1平均為116.1 mg/kg,比CK增加15.5%;各處理從萌芽期到開花期,土壤堿解氮含量明顯降低,而從開花期到成熟期的變化卻不明顯,但整體來看,從萌芽期到果實成熟期土壤堿解氮含量是降低的,其中CK降低15.11%,T1降低11.40%,T2降低10.83%,T3降低9.82%。
從圖4可以看出,施用有機肥處理的土壤有效磷含量顯著增加,其中,T1在整個生育期平均為41.4 mg/kg,比CK增加32.0%,T2平均為67.1 mg/kg,比CK增加114.0%,T3平均為55.4 mg/kg,比CK增加76.5%,各處理表現(xiàn)為T2>T3>T1>CK,且各處理間差異基本顯著。從萌芽期到成熟期,土壤有效磷含量隨著獼猴桃的生長發(fā)育急劇降低,其中CK降低了81.12%,降幅最大,T1降低了76.81%,T2降低了56.17%,T3降低了60.05%。
圖3 不同處理土壤堿解氮含量
圖4 不同處理土壤有效磷含量
從圖5可以看出,施用有機肥處理的土壤速效鉀含量顯著增加,其中,T1在整個生育期平均為376.6 mg/kg,比CK增加66.2%,T2平均為 585.6 mg/kg,比CK增加158.0%,T3平均為473.8 mg/kg,比CK增加109.0%,各處理表現(xiàn)為T2>T3>T1>CK,且各處理間差異均顯著。從不同時期看,土壤中速效鉀的含量從萌芽期開始隨著獼猴桃的生長發(fā)育緩慢降低,到第1次果實膨大期后下降較為明顯,成熟期土壤中的速效鉀含量與萌芽期相比,CK降低了55.73%,T1降低了41.53%,T2降低了40.39%,T3降低了40.70%。
通過對不同處理進行測產(chǎn),得出CK、T1、T2、T3處理667 m2產(chǎn)量分別為940.3、959.7、1 002.3、982.6 kg,其中T1比CK高2.1%,差異不顯著;T2比CK高6.6%,差異顯著;T3比CK高4.5%,差異顯著,在所有處理中,T2處理的‘紅陽’獼猴桃產(chǎn)量最高(圖6)。
圖5 不同處理土壤速效鉀含量
圖6 不同處理的‘紅陽’獼猴桃產(chǎn)量
施用有機肥后土壤有機質(zhì)、堿解氮、有效磷和速效鉀的含量都有所增加,尤其是有效磷和速效鉀含量得到顯著提高,這與多數(shù)研究結論一致[2,9-10];但不同有機肥處理對土壤養(yǎng)分的影響具有較大差異,以整個生育期平均值算,土壤有機質(zhì)含量表現(xiàn)為T2>T1>T3,土壤全氮含量表現(xiàn)為T2>T3>T1,土壤堿解氮含量表現(xiàn)為T3>T2>T1>,土壤有效磷和速效鉀含量均表現(xiàn)為T2>T3>T1,綜合來看,T2即廄肥與商品有機肥混施的土壤養(yǎng)分含量較高,這與劉恩科等的研究結論相似[11]。然而,在本研究中不同有機肥處理的有機質(zhì)和全氮含量雖有所增加但差異不顯著,這可能跟有機肥的用量有關,另外,由于試驗地為5年生‘紅陽’獼猴桃園,前期對果園的肥力投入也使得土壤中有機質(zhì)及氮素含量儲備較為充足。路永莉等[9-10]研究認為,有機肥能夠提高養(yǎng)分的利用效率,對提高獼猴桃產(chǎn)量和品質(zhì)發(fā)揮重要作用,而在本試驗中并沒有引起獼猴桃產(chǎn)量的顯著變化,這可能跟各小區(qū)的地力差異有關。
從不同時期看,試驗果園有機質(zhì)含量富足(按照全國第2次土壤普查分級標準[12]),在整個獼猴桃生育期的變化趨勢不明顯,但生長后期有機質(zhì)的含量稍高于前期,這可能是6—8月溫度上升加速了肥料中有機質(zhì)的分解釋放。通過試驗發(fā)現(xiàn),獼猴桃對土壤中N、P、K的消耗較大,但利用時期卻不同,對于堿解氮,萌芽期后含量下降較為明顯,開花期后基本沒有變化,且對照在萌芽期的堿解氮含量低于果園初始養(yǎng)分值,說明氮素對獼猴桃萌芽的影響較大;有效磷含量從萌芽期至成熟期降低趨勢十分明顯,由于貴州省喀斯特山地土壤主要發(fā)育在石灰?guī)r上,有效磷施入土壤后易被Ca2+固定而轉化為緩效態(tài)磷[13],尤其在石漠化地區(qū)土壤中有效磷的衰減速度較快[14],而磷直接參與獼猴桃植株的光合作用,促進細胞分裂、花芽分化、果實種子的成熟[15-16],這也解釋了有效磷大幅減少的原因。而對于速效鉀,在果實膨大期后明顯降低,因鉀主要在果實發(fā)育、提高產(chǎn)量、改善品質(zhì)等方面發(fā)揮作用[17-18],所以速效鉀在獼猴桃結果過程中消耗較大,但是,在本研究中土壤速效鉀含量整體水平并不低,這可能與水城縣喀斯特山地碳酸鹽巖類礦物自身所含鉀礦物較多有關[19]。
獼猴桃樹體養(yǎng)分吸收主要來自土壤,施用有機肥可以增加喀斯特山地獼猴桃園土壤養(yǎng)分含量,且?guī)逝c商品有機肥混合施用比單施廄肥或單施商品有機肥的效果更為明顯。當前,貴州省獼猴桃施肥技術主要參照四川、陜西等平原地區(qū),共施3次肥,即冬季(11—12月)施基肥,萌芽期(3月)施高氮復合肥,壯果期(5月)施高鉀復合肥。通過本研究,對于貴州省喀斯特山地獼猴桃園,應提早施萌芽肥,建議在萌芽前1~2周補充速效氮肥,在萌芽期后加強磷素的補充,可在現(xiàn)蕾期進行根外追肥,另外,對于壯果肥可以適當減少鉀素的用量而考慮增加中微量元素。