再吐尼古麗·庫爾班，吐爾遜·吐爾洪，山其米克，王 卉，涂振東，艾克拜爾·伊拉洪*

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學草業(yè)與環(huán)境科學學院，新疆 烏魯木齊 830052； 2. 新疆農(nóng)業(yè)科學院生物質(zhì)能源研究所，新疆 烏魯木齊 830091)

隨著世界性的能源危機加劇，人們開始重視甜高粱(Sorghumbicolor(L.) Moench)產(chǎn)品深度開發(fā)，關(guān)注甜高粱作為替代能源植物的研究[1]。新疆是我國宜農(nóng)荒地資源較多的邊際地區(qū)，光照強、晝夜溫差大，有利于農(nóng)作物碳水化合物的積累，適宜于開發(fā)甜高粱等飼用作物[2]。

甜高粱是粒用高粱產(chǎn)生差異性變異得到的新品種[3-4]，作為飼料利用比青貯玉米(ZeamaysLinn)、大麥(HordeumvulgareLinn)、苜蓿(MedicagosatiuaL.)具有明顯的優(yōu)勢，既可用來放牧，又可刈割做青飼、青貯和干草，是優(yōu)質(zhì)的飼料資源[5]，因此在外國很多地區(qū)甜高粱常被作為青貯玉米的替代品進行研究。而且甜高粱糖分汁液也非常豐富，汁液含量高達50%～70%，莖稈含糖量可達12%～22%[6]，具有抗旱、抗倒伏、產(chǎn)草量高、營養(yǎng)價值高、適口性好等優(yōu)點，在畜牧生產(chǎn)中已有較大面積栽培[7]。

甜高粱具有耐干旱、耐鹽堿、需肥較少等優(yōu)點，這一點在半干旱地區(qū)尤其重要[8]。近幾年西北地區(qū)高粱的種植面積呈逐年上升的趨勢，然而高粱種植不合理施肥的現(xiàn)象普遍存在，不僅增加了農(nóng)民投入的成本，也加大了對環(huán)境的負擔。由于缺乏飼料高粱養(yǎng)分吸收特性的研究[9]，在甜高粱生產(chǎn)中，常常出現(xiàn)養(yǎng)分供給不合理現(xiàn)象，導致土壤中的養(yǎng)分吸收利用不均衡，即土壤養(yǎng)分不能被作物充分有效地利用，導致甜高粱產(chǎn)量低下，肥料利用率偏低，不利于草業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，將對畜牧業(yè)帶來負面影響[10]。

土壤養(yǎng)分是土壤物理化學性質(zhì)和生物活性的綜合表現(xiàn)，是植物豐產(chǎn)的基礎，提高農(nóng)田土壤養(yǎng)分、增加高粱產(chǎn)量和品質(zhì)已成為高粱種植發(fā)展及推廣的重要內(nèi)容之一[11]。因此有必要探討施肥方式和施肥量對甜高粱農(nóng)田土壤養(yǎng)分含量的影響，為甜高粱種植合理施肥、科學培肥提供理論參考。施肥方式不僅影響著土壤的養(yǎng)分變化，同時也是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展利用最為重要的措施。

甜高粱作為優(yōu)質(zhì)的飼草作物，國內(nèi)已有眾多學者進行了研究。目前國內(nèi)外在不同施肥對甜高粱的產(chǎn)量及品質(zhì)[12-16]、土壤微生物[17]、酶活性[18]等方面的也有報道，而其干旱條件下的研究不夠深入，尤其是在新疆干旱半干旱環(huán)境下，不同施肥處理對甜高粱不同生育階段土壤養(yǎng)分的影響及變化規(guī)律研究鮮見報道。因此，本試驗測定了8種不同施肥方式對甜高粱不同生育期土壤pH值、有機質(zhì)、速效氮、全氮、速效磷、全磷、速效鉀、全鉀等養(yǎng)分含量的影響，探索在邊際干旱地種植甜高粱的土壤肥力的變化規(guī)律，為甜高粱在當?shù)卮笠?guī)模推廣種植、科學培肥提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試甜高粱品種為‘新高粱3號’，由新疆農(nóng)業(yè)科學院生物質(zhì)能源研究所提供。

1.2 試驗地點

田間試驗地點位于新疆農(nóng)業(yè)科學院瑪納斯縣瑪納斯試驗站(44°14′ N，86°14′ E)。海拔470 m，年平均氣溫為7.2℃，年平均降水量為180～270 mm，屬于溫帶大陸性干旱半干旱氣候區(qū)，冬季長而嚴寒，夏季短而酷熱，晝夜溫差大。土壤類型為壤土，土壤pH為7.71,有機質(zhì)含量13.94 g·kg-1,速效氮含量21.07 mg·kg-1,速效磷含量31.80 mg·kg-1,速效鉀含量107.45 mg·kg-1，全氮含量為0.69 g·kg-1、全磷0.25 g·kg-1、全鉀4.15 g·kg-1。

1.3 試驗設計

試驗設未施肥的對照(CK)、施氮鉀肥(NK)、施氮磷肥(NP)、施磷鉀肥(PK)、施氮磷鉀肥(NPK)、施有機肥(M)、氮磷鉀配施有機肥(NPKM)、氮磷鉀配施1.5倍有機肥(NPK+1.5M)等8個施肥處理。N，P，K肥分別是尿素、P2O5，K2O，有機肥是一般農(nóng)家肥。其中每年N，P，K施用量分別為：N肥分兩次施入108 kg·hm-2做種肥和72 kg·hm-2做追肥，P肥也是分兩次施入27 kg·hm-2做種肥和 27 kg·hm-2做追肥，K肥72 kg·hm-2做種肥和 72 kg·hm-2做追肥，有機肥12 000 kg·hm-2在春耕時作為種肥一次性施入。播種前施基肥，拔節(jié)期施追肥。

試驗采用隨機區(qū)組排列，行長5 m，行距0.6 m，株距0.2 m，保苗數(shù)75 000株·hm-2，10行區(qū)，3次重復，小區(qū)面積30 m2，各小區(qū)之間留0.8 m保護行。

2018年4月26日播種，5月20日間苗，5月23日中耕，5月26日定苗，6月10日打分蘗，6月20日打藥，6月26日施追肥，整個生育期澆水5次。

1.4 測定指標與方法

土樣的采集用土鉆在各處理區(qū)0～20 cm分層取樣。土樣采取時間(2018年5月～2018 年10月期間)為甜高粱苗期、拔節(jié)期、開花期、成熟期各處理區(qū)隨機采集5個樣點，將土樣混合均勻，然后用四分法取出足夠的樣品，撿去作物根系和小石頭，帶回實驗室。置于陰涼處風干后，進一步去雜、研磨、過篩，供土壤相關(guān)養(yǎng)分含量的測定。

土壤測定采用常規(guī)農(nóng)化分析方法[19]，pH值采用瑞士S220 pH計測定(水土質(zhì)量比2.5∶1)；有機質(zhì)含量采用重鉻酸鉀容量法—外加熱法測定；全氮含量的測定采用半微量凱氏法；速效鉀采用NH4OAc浸提后火焰光度法測定；全鉀采用NaOH熔融后火焰光度法測定；速效磷采用NaHCO3浸提后鉬銻抗比色法測定；全磷采用NaOH熔融后鉬銻抗比色法測定；速效氮采用堿解擴散法測定。

1.5 數(shù)據(jù)處理

使用Excel 2010 制表，Origin 2018做圖、采用SPSS 25.0 軟件進行參數(shù)的方差分析(ANOVA)和差異比較(Duncan法)。

2 結(jié)果與分析

2.1 施肥對土壤pH的影響

不同施肥處理的土壤pH值從苗期到成熟期的變化趨勢基本一致，呈升高-降低-升高的趨勢(圖1)。不同施肥處理對不同生育期的土壤pH值有影響，在苗期NPKM處理的土壤pH值最高，為8.16，M處理最低，為7.72，NPKM處理土壤pH值與CK，M，NPK+1.5M，PK處理差異顯著(P<0.05)。在拔節(jié)期所有處理的土壤pH值均比苗期稍微提高，其中NPKM處理土壤pH值最高，為8.12，CK處理最低，為7.98，但各處理之間差異均不顯著。開花期所有處理的土壤pH值均比拔節(jié)期降低，其中1.5NPKM處理土壤pH值最高，為7.54，CK處理最低，為7.16，NPK+1.5M處理與PK，NP，NPK處理差異不顯著，與CK，NPKM，M，NK處理差異顯著(P<0.05)。成熟期所有處理的土壤pH值都比開花期升高，其中NPKM處理pH值最低，為7.59，NPKM與NPK+1.5M，PK，NK處理差異不顯著；土壤pH值最高的是NPK處理，pH值為8.06，NPK處理與CK，M，NP處理差異不顯著。

相比苗期土壤pH值，成熟期NPK+1.5M，NPKM，NK處理下的pH值均顯著降低(P<0.05)，分別為3.05%，7.09%，2.61%，但成熟期CK，M，PK，NP，NPK處理pH值與苗期差異不顯著。

圖1 甜高粱不同生育期不同施肥處理土壤pH值的比較Fig.1 Comparison among the contents of soil pH in different growth stages under different treatments in sweet sorghum farmland注：不同小寫字母表示不同處理間差異顯著(P<0.05)，圖中CK表示未施肥的對照；NPK+1.5M，NPKM，M，PK，NK，NP，NPK分別表示氮磷鉀配施1.5倍有機肥、氮磷鉀配施有機肥、施有機肥、施磷鉀肥、施氮鉀肥、施氮磷肥、施氮磷鉀肥。下同Note:Different lowercase letters indicate significant differences at the 0.05 level among different treatments,the CK,NPK+1.5M,NPKM,M,PK,NK,NP,NPK in the figure represent unfertilized control,nitrogen,phosphorus and potassium combined with 1.5 times of organic fertilizer;nitrogen,phosphorus and potassium combined with organic fertilizer;Application of organic fertilizer;Application of phosphorus and potassium fertilizer,Application of nitrogen and potassium fertilizer,Application of nitrogen，phosphorus and potassium fertilizer.The same as below

2.2 施肥對土壤有機質(zhì)含量的影響

不同施肥處理下甜高粱不同生育階段土壤有機質(zhì)含量的變化趨勢基本一致，呈升高-降低-升高的趨勢，成熟期基本達到最高值(圖2)。苗期NPK處理土壤有機質(zhì)含量最高，為15.33 g·kg-1，但各處理之間有機質(zhì)含量差異不顯著，各處理土壤有機質(zhì)含量從拔節(jié)期開始差異變大，并且拔節(jié)期、開花期、成熟期所有施肥處理的有機質(zhì)含量均顯著高于CK(P<0.05)。在拔節(jié)期NPK+1.5M處理土壤有機質(zhì)含量最高，為24.05 g·kg-1，NPK+1.5M與M處理差異不顯著。開花期M處理有機質(zhì)含量最高，M處理與NPK+1.5M，NP和NPK處理有機質(zhì)含量差異不顯著。成熟期NPKM處理有機質(zhì)含量最高，達到28.58 g·kg-1，而CK處理最低，NPKM處理相比于CK，NPK+1.5M，NP，PK，NK，NPK，M處理下有機質(zhì)含量分別顯著提高了44.61%，32.24%，30.16%，23.64%，17.79%，12.14%，14.68%(P<0.05)。

相比苗期土壤有機質(zhì)，成熟期除了CK其他施肥處理的土壤有機質(zhì)含量均顯著提高(P<0.05)，其中NPKM處理下的有機質(zhì)提高幅度最大，為98.19%，NPK，NK，M，PK，NPK+1.5M，NP處理的有機質(zhì)分別提高了66.17%，66.16%，63.61%，62.98%，53.64%，47.20%。

圖2 甜高粱不同生育期各處理土壤有機質(zhì)含量的比較Fig.2 Comparison among the contents of soil organic matter in different growth stages under different treatments in sweet sorghum farmland

2.3 施肥對土壤速效氮含量的影響

各處理土壤速效氮含量隨生育期的變化趨勢基本一致，從苗期至拔節(jié)期基本保持平穩(wěn)趨勢，從拔節(jié)期開始出現(xiàn)提升的趨勢，成熟期達到最高值(圖3)。不同施肥處理對土壤速效氮含量有明顯的影響，不同處理之間有差異，苗期和拔節(jié)期NPK處理的土壤速效氮含量最高，分別為39.23 mg·kg-1，38.18 mg·kg-1。開花期NPKM處理的土壤速效氮含量最高，為63.90 mg·kg-1，PK處理最低，為36.62 mg·kg-1。成熟期除了NPK處理其它施肥處理的土壤速效氮含量均顯著高于CK(P<0.05)，NPK+1.5M，NPKM，M，PK，NK，NP處理土壤速效氮含量比CK分別高于67.65%，61.42%，35.93%，47.55%，30.64%，42.18%。相比苗期土壤速效氮含量，成熟期CK，NPK+1.5M，NPKM，M，PK，NK，NP，NPK處理的速效氮含量分別顯著提高了106.18%，204.79%，175.98%，282.94%，283.49%，114.89%，200.53%，79.19%(P<0.05)。土壤速效氮含量的提高幅度大小順序為PK>M>NPK+1.5M>NP>NPKM>NK>NPK>CK。

圖3 甜高粱不同生育期各處理土壤速效氮含量的比較Fig.3 Comparison among the contents of soil Available Nitrogen in different growth stages under different treatments in sweet sorghum farmland

2.4 施肥對土壤速效磷含量的影響

甜高粱農(nóng)田土壤速效磷含量也隨施肥處理和甜高粱生育期而變化(圖4)。不同施肥處理下土壤速效磷含量從苗期到成熟期總的變化呈降低的趨勢，降低幅度在6.63%～72.41%。相比苗期土壤速效磷含量，成熟期除了M處理外其它處理均顯著降低(P<0.05)，其中NPK處理的降低幅度最高，為72.41%。

土壤速效磷含量受到施肥的影響，并且各生育期所有施肥處理的速效磷含量均高于CK。對于苗期來說，NPKM處理的土壤速效磷含量最高，為22.51 mg·kg-1，NPKM處理土壤速效磷含量與NPK+1.5M，NPK處理差異不顯著。拔節(jié)期NPK處理速效磷含量最高，為19.51 mg·kg-1，NPK處理與NPKM處理速效磷含量差異不顯著。開花期各施肥處理土壤速效磷含量降低到最低值，此時CK處理最低，CK與NK處理差異不顯著。開花期到成熟期速效磷含量呈略升高的趨勢，成熟期PK處理速效磷含量最高，為15.78 mg·kg-1，相比于CK,NK,1.5NPKM,NPK,NP,NPKM處理下速效磷含量分別顯著提高了42.36%，33.13%，23.57%，22.03%，18.50%，17.57%(P<0.05)，但PK處理速效磷與M處理差異不顯著。

2.5 施肥對土壤速效鉀含量的影響

甜高粱不同施肥處理下土壤速效鉀含量均呈升高-降低的變化趨勢(圖5)。苗期到成熟期不同施肥處理土壤速效鉀含量均顯著提高(P<0.05)，提高幅度在105.98%～134.98%，其中CK處理土壤速效鉀含量的變化幅度較小，提高度為105.98%，NPK處理最高，為134.98%。開花期所有處理的速效鉀含量達到最高值，說明該生育期土壤速效鉀含量比較充足，但甜高粱對鉀素的消耗量卻很少。與苗期對比，開花期CK,NPK+1.5M,NPKM,M,PK,NK,NP,NPK的速效鉀含量分別相差166.66，195.41，186.26，203.47，194.96，179.67，184.13，194.40 mg·kg-1。

開花期M處理土壤速效鉀含量達到最高值，為344.66 mg·kg-1，CK最低，為302.53 mg·kg-1，M處理除了與NPK+1.5M處理差異不顯著外與其他處理差異均顯著(P<0.05)。成熟期各處理土壤速效鉀含量比開花期降低，其中NP處理土壤速效鉀含量最高，NP與CK,M處理差異顯著(P<0.05)，與其它處理差異不顯著。從整個生育期來看，施肥對土壤速效鉀含量有影響，各生育期所有施肥處理的速效鉀含量均高于CK。

圖4 甜高粱農(nóng)田不同生育期各處理土壤速效磷含量的比較Fig.4 Comparison among the contents of soil Available Phosphorus in different growth stages under different treatments in sweet sorghum farmland

2.6 施肥對土壤全氮含量的影響

各施肥處理土壤全氮含量在整個生育期的變化趨勢不一致(圖6)，其中CK處理土壤全氮含量變化比較穩(wěn)定，NPK+1.5M，NPKM，NP，NPK處理全氮呈降低-升高-降低的趨勢，一般開花期達到最高值，此時NP處理土壤全氮含量達到0.71 g·kg-1，但與CK差異不顯著。M處理呈降低-升高的趨勢，成熟期達到最高值，為0.84 g·kg-1。PK處理呈升高后降低的趨勢，也是開花期達到最高值，為0.61 g·kg-1。NK處理呈升高-降低-升高的趨勢，一般成熟期達到最高值，為0.80 g·kg-1。與苗期相比，成熟期除了NPK+1.5M處理外其他處理的土壤全氮含量均出現(xiàn)提高的趨勢，土壤全氮含量的提高幅度在12.25%～60.35%，其中NK，CK處理比苗期顯著提高60.35%，48.11%(P<0.05)。

圖6 甜高粱農(nóng)田不同生育期各處理土壤全氮含量的比較Fig.6 Comparison among the contents of soil Total Nitrogen in different growth stages under different treatments in sweet sorghum farmland

2.7 施肥對土壤全磷含量的影響

不同施肥處理土壤全磷含量在甜高粱不同生育階段的變化趨勢基本一致，均呈現(xiàn)拔節(jié)期下降從開花期后上升的趨勢(圖7)，但CK在整個生育期土壤全磷含量的變化幅度基本不變，不同生育期含量差異不顯著。從拔節(jié)期到開花期各施肥處理的土壤全磷含量基本保持平穩(wěn)的趨勢，此時各處理之間全磷含量差異均不顯著。成熟期高粱生長基本進入穩(wěn)定階段，對全磷的消耗量降低，全磷含量有所上升，其中M和PK處理土壤全磷含量最高、為0.17 g·kg-1，CK處理土壤全磷含量最低，為0.04 g·kg-1，M與NPKM，PK，NK，NP，NPK處理差異不顯著。M與CK，NPK+1.5M處理差異顯著(P<0.05)。與苗期相比成熟期所有處理的土壤全磷含量均出現(xiàn)降低，土壤全磷含量的降低幅度在5.82%～62.73%，但成熟期CK，NPK+1.5M，NPKM，PK，NP處理的全磷含量與苗期差異不顯著，M，NK處理差異顯著(P<0.05)。

2.8 施肥對土壤全鉀含量的影響

不同施肥處理下土壤全鉀含量的變化趨勢基本一致(圖8)，從苗期至拔節(jié)期基本不變，除了PK處理外其它處理苗期與拔節(jié)期的差異不顯著。拔節(jié)期到開花期土壤全鉀含量迅速增高，開花期到成熟期略降低的變化，但開花期基本達到最高值，同一施肥處理開花期和拔節(jié)期的差異均顯著(P<0.05)。拔節(jié)期各處理之間土壤全鉀含量差異不顯著，開花期和成熟期各施肥處理全鉀含量均顯著高于CK(P<0.05)，但各施肥處理之間差異不顯著，可以看出施肥處理對土壤全鉀的影響不大。與苗期相比，成熟期所有處理的土壤全鉀含量均出現(xiàn)提高并同一施肥處理差異顯著(P<0.05)，土壤全鉀含量的提高幅度在76.66%～133.33%，其中CK處理土壤全鉀含量的變化幅度最小，提高度為76.66%，NK處理最高，為133.33%。

圖7 甜高粱農(nóng)田不同生育期各處理土壤全磷含量的比較Fig.7 Comparison among the contents of soil Total Phosphorus in different growth stages under different treatments in sweet sorghum farmland

圖8 甜高粱農(nóng)田不同生育期各處理土壤全鉀含量的比較Fig.8 Comparison among the contents of soil Total Potassium in different growth stages under different treatments in sweet sorghum farmland

2.9 不同施肥處理下土壤養(yǎng)分含量的相關(guān)性分析

土壤各養(yǎng)分含量的相關(guān)性分析結(jié)果表明(表1)，土壤有機質(zhì)含量與速效鉀、全磷和全鉀含量之間呈極顯著相關(guān)性關(guān)系(P<0.01)，有機質(zhì)含量與速效氮、速效磷含量呈顯著相關(guān)性關(guān)系(P<0.05)，與全氮含量和pH值呈負相關(guān)關(guān)系；速效氮含量與速效鉀、全鉀含量之間呈極顯著相關(guān)關(guān)系(P<0.01)，與速效磷、全氮、全磷含量呈正相關(guān)關(guān)系。速效磷含量與全磷含量之間呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.01)，速效鉀含量與全磷、全鉀含量之間呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.01)，全磷含量與全鉀含量之間呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.01)。

表1 土壤養(yǎng)分指標的相關(guān)性分析Table 1 Correlation Analysis of soil nutrient indexes

3 討論

3.1 施肥對土壤pH值的影響

土壤pH值是土壤的重要性質(zhì)之一，對土壤的形成過程、土壤中動植物的生長起著關(guān)鍵的影響作用[20]。本研究發(fā)現(xiàn)，土壤pH值在甜高粱不同生育階段總的趨勢呈降低的變化。因為尿素施入土壤后，銨離子容易跟鹽離子交換，引起土壤鹽離子的遷移，再加上有機質(zhì)分解產(chǎn)生多種有機弱酸，因此施入后大大降低土壤的pH值，于樹等[21]也得出相同的結(jié)論。本試驗中土壤pH值的下降幅度為NPKM>1.5NPKM>NK>NP>PK>CK>M>NPK。由此表明，化肥配施有機肥處理有利于減緩鹽分增加的程度和土壤次生鹽堿化的現(xiàn)象。

3.2 施肥對土壤有機質(zhì)含量的影響

土壤有機質(zhì)含量的多少是土壤肥力高低的一個重要指標，對植物生長起著至關(guān)重要的作用[22]。田間試驗表明土壤有機質(zhì)含量從拔節(jié)期到開花期呈下降的趨勢，這說明甜高粱的生長對有機質(zhì)的消耗量從拔節(jié)期起快速增加，在開花期植株對有機質(zhì)的吸收達到頂峰。而有機質(zhì)含量從開花期開始上升并成熟期達到最高值，這可能是由于該時期甜高粱生殖生長對有機質(zhì)的消耗量少，再加上葉片開始衰老、發(fā)黃、掉落，并落葉被土壤微生物分解從而提高有機質(zhì)[23]，這跟徐小遜[24]等的試驗結(jié)果一致。施肥對土壤有機質(zhì)含量有明顯的影響，成熟期各施肥處理土壤有機質(zhì)含量比苗期都有不同程度的增加，其中NPKM的有機質(zhì)顯著高于其他處理，比CK增幅度為44.61%，這與Poulton等在英格蘭東南部的羅森斯特德進行的長期施肥試驗結(jié)果相似[25]。以上結(jié)果說明，有機無機肥配合施用可以明顯提高農(nóng)田土壤有機質(zhì)含量。因為有機肥含有豐富均衡的營養(yǎng)元素和有機物質(zhì)，能提高土壤肥力[26]，因此添加有機肥后，可以有效提高土壤有機質(zhì)含量，改善土壤性狀。

3.3 施肥對土壤氮含量的影響

氮元素是農(nóng)作物生長的必須元素，在農(nóng)作物生長過程中作物對氮有比較高的需求量，土壤中的氮元素含量低會導致農(nóng)作物產(chǎn)量的急劇下降以及品質(zhì)的降低[27]。本研究中發(fā)現(xiàn)土壤速效氮和全氮含量在不同施肥處理的變化趨勢有所不同。劉杏蘭[28]的研究表明，單獨施有機肥可以提高土壤全氮含量，但本試驗結(jié)果表明除了NK,CK外其他施肥處理沒有顯著提高土壤全氮含量。本研究結(jié)果還表明在成熟期有機無機肥配施處理NPK+1.5M和NPKM處理下土壤速效氮含量顯著高于其他處理，崔文華等也得到了相同的結(jié)論[29]，這說明有機無機肥配施對于提高土壤速效氮含量有著重要意義。

3.4 施肥對土壤磷含量的影響

土壤全磷(P)量的高低，受土壤性質(zhì)、氣候條件、成土作用和耕作施肥的影響。全磷(P)反映土壤提供氮、磷營養(yǎng)素的一種潛在能力。本研究結(jié)果表明，土壤速效磷從苗期到開花期呈降低的趨勢，這可能是因為苗期至開花期高粱進入快速生殖生長，各器官對磷素的吸收量不斷增加并肥料的釋放而呈減少趨勢[30]，但從開花期到成熟期速效磷含量呈略增高的趨勢，這是因為甜高粱在生育后期生長速度相對較慢需磷量較少，另外土壤中有機質(zhì)被分解產(chǎn)生的有機酸也可以提高土壤中的磷含量[23]。如果土壤中的全磷的相對水平較低，就會影響有效磷的吸收，全磷是有效磷的主要來源。本研究結(jié)果表明，比苗期對比只有單施有機肥M處理對速效磷的積累和保持有明顯的作用，其他處理均顯著降低土壤速效磷含量，這跟陳欣等[31]的施用磷肥可提高土壤速效磷含量這一研究結(jié)論不一致。這可能是有機肥本身就含有一定量的磷和鉀，有機質(zhì)既可以減少無機磷的固定，又可以促進無機磷的溶解，有機膠體在其交換表面具有保持養(yǎng)分的巨大能力[21]。另外化肥的化學固定性強，一般施入土壤后可溶性磷容易轉(zhuǎn)化為難溶性磷，致使降低土壤速效磷含量[30]。

3.5 施肥對土壤鉀含量的影響

本研究還發(fā)現(xiàn)土壤速效鉀和全鉀含量在不同施肥處理下在甜高粱不同生育期的變化趨勢一致。從拔節(jié)期到開花期迅速增高，開花期到成熟期降低的趨勢，但開花期基本達到最高值。開花期所有處理的鉀含量達到最高值，說明該期土壤鉀含量充裕，但植株對鉀素的消耗量卻很少，并且各施肥處理均比CK顯著提高了土壤速效鉀和全鉀含量，速效鉀提高幅度為11.64%～67.66%，這與董二偉等[11]的高粱培肥試驗研究結(jié)論相似。到了成熟期所有處理速效鉀和全鉀含量比苗期均顯著提高，說明該區(qū)土壤缺鉀，可以適當施鉀肥。

3.6 土壤養(yǎng)分含量的相關(guān)性

土壤各養(yǎng)分含量的相關(guān)性分析結(jié)果表明，速效鉀、全鉀、速效磷、速效氮、有機質(zhì)、全氮與pH值呈負相關(guān)，這說明以上養(yǎng)分含量的高低會影響土壤pH值的大小，這與孫海等[32]測定的林下參根區(qū)土壤養(yǎng)分結(jié)果一致。本研究中土壤有機質(zhì)含量與全氮含量呈負相關(guān)，這與前人的土壤全氮含量與有機質(zhì)含量呈正相關(guān)的研究結(jié)論不一致[33-34]，這一結(jié)果可能與品種、環(huán)境、生長特點以及施肥比例不同有關(guān)。

4 結(jié)論

肥料對土壤養(yǎng)分含量有明顯的影響，顯著提高土壤有機質(zhì)、速效氮、速效鉀和全鉀含量，但降低土壤速效磷含量和pH值，其中NPKM處理下的pH值下降幅度最大，降低了7.09%。適量施加有機肥顯著促進土壤有機質(zhì)，有利于土壤養(yǎng)分含量的提高，為甜高粱生長提供必要的營養(yǎng)供給，并且減少畜禽排泄物對環(huán)境的污染。本試驗條件下，有機無機配合肥(NPKM)可在甜高粱生長過程中穩(wěn)定而持續(xù)的供肥，是提高土壤養(yǎng)分含量的最佳施肥方式之一。