孫亞玲,劉少軍*,王國(guó)義,宋計(jì)平,姚甜甜,舒 銳,宋中喜
(1.山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所,山東濟(jì)南 250100;2.昌樂縣喬官鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村綜合服務(wù)中心,山東濰坊 262400;3.昌樂縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局植物保護(hù)站,山東濰坊 262400)
山藥是一年生或多年生、具雙子葉植特征特性的單子葉纏繞性藤本植物,在我國(guó)南北方均有大量種植,年產(chǎn)量?jī)H次于馬鈴薯、甘薯和木薯。山藥富含淀粉、還原糖、蛋白質(zhì)、游離氨基酸及多種維生素等,具有健脾益胃、益肺止咳、降低血糖等功效,是一種藥食兼用的高價(jià)值食品。
氯元素是植物營(yíng)養(yǎng)必需的微量元素之一,參與作物生長(zhǎng)發(fā)育,許多植物體內(nèi)的含氯量高于其他微量元素,適當(dāng)?shù)氖褂寐确誓芴岣咦魑锏漠a(chǎn)量[1]。氯元素在植物體內(nèi)不易移動(dòng),當(dāng)植物缺氯時(shí),植株新葉先發(fā)病,會(huì)造成葉尖凋萎、葉片退綠、甚至干枯[2]。但氯的濃度過高時(shí),對(duì)植物也會(huì)造成毒害現(xiàn)象。老葉葉尖向上卷曲青枯,葉片邊緣和葉基部出現(xiàn)細(xì)小的黃斑,新葉變小,根系較少,甚至腐爛[3]。大量研究表明,施用一定濃度的外源氯肥能促進(jìn)植物的生長(zhǎng)發(fā)育,提高植物的產(chǎn)量和品質(zhì)[4-6],過量則會(huì)對(duì)植物造成毒害。劉運(yùn)平等[7]研究發(fā)現(xiàn)施用氯化鉀顯著提高了甘薯的產(chǎn)量,隨氯化鉀施用量的增加,產(chǎn)量呈先增后降的趨勢(shì),適量氯化鉀顯著提高甘薯塊根中淀粉、可溶性糖和可溶性蛋白的含量,但用量超過526.5 kg/hm2時(shí),甘薯品質(zhì)則會(huì)下降。李書田等[8]發(fā)現(xiàn),基施氯化鉀過量對(duì)冬小麥出苗勢(shì)和出苗率均有顯著的影響,推遲出苗達(dá)4~5 d,最終產(chǎn)量降低。由于受傳統(tǒng)觀念“忌氯作物”的影響,山藥能不能施用氯肥、施用量多少等問題一直困擾著廣大薯農(nóng),山藥是否為“忌氯作物”,有待科學(xué)驗(yàn)證。
山藥喜鉀肥,常規(guī)施肥下以K2SO4補(bǔ)充,而市場(chǎng)上K2SO4價(jià)格高于KCl,如果能探究出KCl 在山藥生長(zhǎng)過程中的安全施用范圍,可以降低成本。因此,本試驗(yàn)通過不同氯肥施用量對(duì)山藥出苗率、蘆頭長(zhǎng)、長(zhǎng)度、直徑和產(chǎn)量等方面的影響,來探究山藥是否為“忌氯作物”,以期為山藥的施肥生產(chǎn)提供一定的理論指導(dǎo)。
試驗(yàn)材料為‘大和長(zhǎng)芋’,由山東省輕工農(nóng)副原料研究所基地提供。所用肥料為KCl(美盛農(nóng)資有限公司)、K2SO4(國(guó)投新疆羅布泊鉀鹽有限公司)、尿素(山東晉煤明水化工集團(tuán)有限公司)和(NH4)2HPO4(美盛化肥公司生產(chǎn)),均購于高密市農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)。
本試驗(yàn)于2019 年4—11 月在高密市呼家莊試驗(yàn)基地進(jìn)行。試驗(yàn)地為砂質(zhì)壤土,肥力中等。其中有機(jī)質(zhì)含量為14.11 g/kg,全氮含量為0.86 g/kg,堿解氮含量為116.2 g/kg,氯含量為38 mg/kg,速效鉀含量為87.21 g/kg。
試驗(yàn)在保持其他供肥量一致的情況下,按照每667 m2施200 kg 復(fù)合肥(N-P2O5-K2O=15-15-15),則整個(gè)生育期需要30 kg K2O,全用KCl 的量補(bǔ)充鉀肥則為23.7 kg/667 m2,以此為標(biāo)準(zhǔn),依次遞減KCl 的量,設(shè)置6 個(gè)處理(KCl 的量分別為0、5、10、15、20、23.7 kg/667 m2),不足的鉀用硫酸鉀補(bǔ)充,整個(gè)生育期施肥用量情況見表1,探討不同施氯量對(duì)山藥出苗狀況、形態(tài)特征、產(chǎn)量的影響。
表1 不同肥料整個(gè)生育期的施肥用量(kg/667 m2)Table 1 The amount of different fertilizer during the whole growth period(kg/667 m2)
試驗(yàn)采用雙壟栽培模式,施肥方式采用前期基肥(施肥量為總施肥量的50%),中期(施肥量為總施肥量的30%)和后期(施肥量為總施肥量的20%)追肥施用,分別于4 月17 日、6 月27 日和8 月27 日施入。
設(shè)計(jì)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),6 個(gè)處理,每個(gè)處理3 次重復(fù),共18 個(gè)小區(qū),小區(qū)面積為2.8 m2。3 月25 日整地、打溝,4 月12 日澆水,同時(shí)將80 cm×100 cm 塑料布將小區(qū)隔開,4 月17 日播種,種子選大小一致,質(zhì)量在100 g 左右的山藥栽子,種前用代森錳鋅處理山藥切口,晾曬1~2 d,播種前按試驗(yàn)設(shè)計(jì)將所用肥料撒于山藥種植溝中間,山藥種植株行距為20 cm×60 cm,每小區(qū)共播種16塊山藥栽子,播種完覆蓋地膜。
1.4.1 出苗率
出苗率的測(cè)定按照公式(1)計(jì)算。
1.4.2 山藥長(zhǎng)度、莖粗及產(chǎn)量
山藥成熟采收后,每個(gè)小區(qū)取10 株山藥,用游標(biāo)卡尺和卷尺測(cè)量山藥長(zhǎng)度及莖粗,然后取平均值,以cm 表示。用電子秤測(cè)量整個(gè)小區(qū)的產(chǎn)量,求其平均值,并換算成667 m2的產(chǎn)量。
1.4.3 蘆頭長(zhǎng)
山藥頂端至塊莖莖粗3 cm 處為蘆頭。收獲時(shí),每個(gè)小區(qū)隨機(jī)取10 株山藥,用卷尺測(cè)量蘆頭長(zhǎng),求平均值。
使用SPSS 17.0 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,Duncan’ s 新復(fù)極差法分析顯著性,Microsoft Excel 2007 作圖。
由圖1 可知,各氯肥施用量處理下山藥出苗率為77.75%~97.92%,各處理的出苗率與CK(對(duì)照)(87.50%)均無顯著差異,說明施用氯肥對(duì)山藥的出苗影響較小。這可能是因?yàn)樯剿幵诼短旆N植時(shí),出苗時(shí)間大概在1 個(gè)月左右,山藥種子本身儲(chǔ)存的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)足以能促進(jìn)其發(fā)芽,所以前期施氯肥對(duì)山藥出苗率的影響不大。
圖1 不同氯肥施用量對(duì)山藥出苗率的影響Fig.1 Effect of different chlorine fertilizer application on emergence rate of yam
不同氯肥施用量對(duì)山藥生長(zhǎng)指標(biāo)有一定的影響。由表2 可知,各氯肥處理下,山藥蘆頭長(zhǎng)與CK 相比,蘆頭長(zhǎng)均為38.83~40.54 cm,無差異,說明山藥蘆頭長(zhǎng)度不受氯肥的影響。
表2 不同氯肥施用量對(duì)山藥生長(zhǎng)指標(biāo)的影響Table 2 Effects of different chlorine fertilizer application on growth indexes of yam
表2 顯示,山藥長(zhǎng)度隨施用KCl 量的增加呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì),處理1 達(dá)到最高值,長(zhǎng)度為82.21 cm,較CK 高出12.49%,與處理4、處理5、CK 差異達(dá)到顯著水平;處理2 的山藥長(zhǎng)度為80.58 cm,較CK 高出10.26%,顯著高于CK 和處理5,與處理1、處理3 和處理4 差異不顯著;處理3 和處理4 與CK 差異不顯著,與處理5 差異顯著,處理5 的山藥長(zhǎng)度最低,為71.17 cm。說明施用較少的氯肥有利于山藥長(zhǎng)度的增加,過多施用氯肥則會(huì)抑制山藥增長(zhǎng)。
隨著施用KCl 量的增加,山藥莖粗呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì),對(duì)照的莖粗最小,為50.91 cm,處理1 達(dá)到最高值,為56.88 cm,較CK 高出11.73%,與CK、處理3、處理4 和處理5 差異達(dá)到顯著水平,與處理2 差異不顯著;處理2 顯著高于CK、處理4 和處理5,與處理3 差異不顯著;說明施用KCl 的量在5~10 kg/667 m2范圍內(nèi)可顯著提高山藥莖粗,過多則會(huì)減少莖粗。
由圖2(見下頁)可以看出,隨著施用KCl 量的增加,山藥產(chǎn)量呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì),處理2 產(chǎn)量最大,為3 551.76 kg/667 m2,與CK 和處理5 達(dá)到顯著水平,與處理3 和處理4 差異不顯著;處理3、處理4 和與CK 無顯著差異;對(duì)照處理CK 產(chǎn)量最低,為3 318.33 kg/667 m2,因此,山藥最適施用氯肥量為處理1 和處理2,即在5~10 kg/667m2施氯范圍內(nèi)有顯著的增產(chǎn)作用,而氯肥施用量超過10 kg/667m2則會(huì)對(duì)山藥產(chǎn)量產(chǎn)生一定的抑制作用。
圖2 不同氯肥施用量對(duì)山藥產(chǎn)量的影響Fig.2 Effects of different chlorine fertilizer application on yam yield
氯是參與植物光合作用的重要元素,對(duì)植物碳循環(huán)起著重要的作用,有生命元素之稱[9],極少的量就能滿足植物的正常生長(zhǎng)需要,但氯較多時(shí),則不利于糖轉(zhuǎn)化為淀粉,致使塊根和塊莖作物的淀粉含量降低。市場(chǎng)上氯化鉀價(jià)格低于硫酸鉀,施用氯化鉀肥料可以降低生產(chǎn)成本和種植成本,但由于受傳統(tǒng)忌氯作物觀念的影響,薯農(nóng)拒絕施用含氯肥料,限制了氯肥在山藥生產(chǎn)中的應(yīng)用。已有研究表明,適量施用氯肥有利于植物從土壤中吸收更多的水分[10],促進(jìn)作物的生長(zhǎng)發(fā)育,可以提高水稻、小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)。本試驗(yàn)設(shè)置了6 個(gè)不同氯肥施用量,研究不同氯肥處理對(duì)山藥出苗狀況、長(zhǎng)度、莖粗和產(chǎn)量方面的影響。結(jié)果表明,山藥生產(chǎn)中可以施用低量的KCl,且氯肥含量在5~10 kg/667 m2范圍內(nèi),可顯著提高山藥長(zhǎng)度、莖粗和產(chǎn)量,這與辜濤[11]在魔芋上的試驗(yàn)結(jié)果較為一致。
山藥的出苗率反映了其有效播種量,因此,出苗率的高低對(duì)山藥產(chǎn)量有重要影響。本試驗(yàn)不同處理下的山藥出苗率差異不顯著,這可能是因?yàn)樵谏剿幧L(zhǎng)前期所需養(yǎng)分絕大多數(shù)來源于種子內(nèi)部的儲(chǔ)存營(yíng)養(yǎng),受外界影響較小,這與辜濤[11]在魔芋上的試驗(yàn)結(jié)果一致;本試驗(yàn)在山藥收獲后測(cè)定其長(zhǎng)度、莖粗和產(chǎn)量,結(jié)果表明,適量施用氯肥可以提高山藥長(zhǎng)度、莖粗和產(chǎn)量,對(duì)山藥生長(zhǎng)并無明顯不利影響,這與其他學(xué)者在白菜、蘿卜、西瓜、馬鈴薯等作物上的研究結(jié)果較為一致[12-16],通過施用不同氯肥量對(duì)山藥生長(zhǎng)狀況的初步試驗(yàn)及投入情況,得出山藥最適氯肥施用量為5~10 kg/667 m2,過量則會(huì)對(duì)山藥生長(zhǎng)產(chǎn)生不良影響,因此,施用含氯肥料要因地制宜,適當(dāng)調(diào)節(jié)基肥和追肥的施用氯肥的比例,避免土壤中氯含量超標(biāo)對(duì)山藥造成危害。