不同施肥量对风沙土区枸杞生长的影响

2014-03-12 07:24南雄雄常红宇王锦秀李永华沈效东
经济林研究 2014年3期
关键词:沙土土壤肥力施肥量

南雄雄,王 昊,常红宇,王锦秀,李永华,,沈效东,

(1.宁夏森淼种业生物工程有限公司,宁夏 银川 750004;2.宁夏林业研究所股份有限公司,宁夏 银川 750004)

枸杞Lycium chinenseMill.为茄科枸杞属多分枝灌木,是一个具有地域标志性的特色农产品,已成为宁夏的主导和优势产业之一,对宁夏的农业发展起着重要的支撑作用。宁夏地理气候条件独特,是中国及世界人工种植枸杞的发源地,也是枸杞生长的最佳生态区。然而,由于宁夏地处西北内陆,属于典型的大陆性气候,干旱少雨,区内沙漠和沙化土壤总面积达1.236×106hm2,占全区面积的18.73%,其中重度沙化、中度沙化、轻度沙化面积分别为4.154×105、2.889×105和5.315×105hm2[1]。贺兰山东麓是宁夏风沙土集中分布的区域之一。风沙土的土壤质地粗,多为砂土或砂壤土,通气透水性好,但保水保肥性差,土壤呈碱性,土壤有机质含量低,肥力不足,对肥料的利用率不高,各种营养元素常处于匮缺状态,土地的生产力较低[2-3]。而施肥是影响土壤质量及实现可持续利用的措施之一。不同的施肥方式可造成土壤微生物种群、数量和活性的不同,并导致土壤的肥力不同,而这种差异又会对土壤的结构和生产力产生重要影响[4-6]。已有研究表明,合理施肥特别是针对不同土壤类型和植物进行配方施肥,不仅可以提高林木生长量和产品产量,同时还影响着产品的品质[7-14]。因此,合理的施肥方法就成为保障风沙土中林木生产与土壤培肥的关键技术。然而在实际生产过程中,由于风沙土土壤的性质特殊,保水保肥性能差,种植枸杞的农户缺乏确定合理施肥量的科学依据,为避免浪费不敢施肥或者为了追求高产而过量施肥的现象非常普遍存在。本研究通过比较不同施肥量对风沙土区枸杞生长的影响及土壤肥力的变化,旨在为沙地土壤种植枸杞筛选合理的施肥量,为宁夏地区风沙土区枸杞的高效优质和可持续生产提供理论依据。

1 试验区概况

试验于2013年3~11月在宁夏林业研究所股份有限公司试验示范基地进行。该基地地处北纬 38°25′,东经 106°10′,属于银川平原中部、贺兰山东麓洪积扇下缘腹部沙地, 海拔高度1 115 m,年平均日照时数2 800~3 000 h,年平均气温8.5℃,年平均降水量180 mm左右。该地区属暖温带大陆性季风气候区,四季分明,春迟夏短、秋早冬长,昼夜温差大,雨雪稀少,蒸发强烈,气候干燥,风大沙多。

2 材料与方法

2.1 供试材料

供试的土壤为风沙土,土壤的养分含量情况如表1所示。

表1 供试土壤的养分含量Table 1 Nutrient contents in tested soil

在收获枸杞果实后进行土壤多点采样,按距离地表0~20、20~40和40~60 cm分3层同层次混合,风干后除去杂物,研磨过0.25 mm筛,供测定土壤有机质和分析土壤养分用。

供试枸杞品种为宁杞6号,树龄为3 a。

2.2 试验设计

结合当地的枸杞生产实际,在常规统一施用有机肥作为基肥的基础上,试验设置不同的化肥施用量。采用单因素试验,共设置5个单株施肥量处理,分别为150 g(T1)、300 g(T2)、450 g(T3)、600 g(T4)、750 g(T5),将尿素与磷酸二铵按1∶1的比例混合后进行追施。每株枸杞作为1个单株重复,每个处理重复6次。

追施化肥的时间分别在春季的枸杞萌芽期和枸杞夏果膨大期。

2.3 测定与分析方法

2013年10月底,在收获枸杞果实后采集供试的土壤样品。按距离地表0~20、20~40、40~60 cm分3层取样,分别测定土壤的有机质、全氮、全磷、全钾与速效氮、磷、钾等理化性质,土壤有机质(SOM)用重铬酸钾外加热法测定,全氮(TN)用开氏法测定,土壤速效氮(AN)采用1 mol/L KCl浸提再用流动分析仪测定,全磷(TP)和全钾(TK)采用NaOH熔融法,速效磷(AP)用0.5 mol/L NaHCO3浸提,钼锑抗比色法测定,速效钾(AK)用1 mol/L NH3OAc浸提火焰光度法测定,全盐和土壤pH值采用5∶1的水土比进行测试。

采用全年枸杞鲜果的产量进行相关指标的比较,数据采用Excel、DPS7.05统计软件进行多重比较(SSR法)。

3 结果与分析

3.1 不同施肥水平的土壤养分状况

不同施肥处理下土壤的养分状况如表2所示。由表2可知,在沙土地使用高量的化肥能有效提高土壤的养分含量,特别是速效养分的积累加快。土壤中有机质含量呈现出上层高下层低的趋势,随化肥施用量的不断增加,各层级土壤中有机质变化未呈现出线性增加的趋势,但也未出现明显的下降趋势。不同施肥量条件下,土壤全量养分TN、TP、TK含量也未呈现出明显的变化,但在施肥量达到600 g与750 g(T4、T5)的条件下,土壤中TP出现累积,表层0~20与20~40 cm土壤中尤为明显。而随着化肥施用量的增加,土壤中速效养分AN、AP、AK呈现出显著的累积与提高的现象。特别是在最高量施肥量(T5)的条件下,土壤中各层次速效养分含量达到了T1施肥量下的3~5倍以上。同时土壤中全盐含量也呈现出与土壤速效养分类似的趋势,特别是在最高施肥量(T5)的条件下,0~60 cm各层次土壤中盐分均呈现出显著的累积现象。而土壤pH随着化肥施用量的增加,呈现出一定程度的下降,当施肥量达到750 g/株时,土壤表层pH下降至8以下。

表2 不同施肥处理下土壤的养分情况Table 2 Soil nutrient conditions in different fertilizer treatments

3.2 不同施肥量下枸杞植株的生长状况比较

不同施肥处理对枸杞植株生长特性的影响如表3所示,同时对不同施肥水平处理下,枸杞当年地径生长量进行分析如图1所示。由表3可知,就枸杞的冠幅和株高指标而言,在不同施肥处理下枸杞植株的生长量差异不显著。从枸杞的地径当年净生长量看(见图1),在不同施肥处理下枸杞植株地径当年净生长量差异也未达到显著水平。

3.3 不同施肥量下枸杞产量

对不同施肥量下的枸杞产量及果实特性分析如表4所示。

由表4可知,通过追施化肥对当年的枸杞产量和果实特性具有显著影响。当单株施肥量达到750 g的条件下,枸杞果实的横纵、径和果粒质量均达到最大值;但施肥量达450 g和600 g情况下,植株产量较大,均显著高于施肥量为150 g和300 g的处理,其中单株施肥量450 g时产量最高,达380.88 g。

表3 不同施肥处理对枸杞植株生长特性的影响†Table 3 Effect of different fertilizer treatments on plant growth in L. chinense

图1 不同施肥处理下植株地径生长量Fig. 1 Increments of basal diameters in different fertilizer treatments

表4 不同施肥处理对枸杞产量及果实特性的影响Table 4 Effect of different fertilizer treatments on fruit yield and characteristics in L. chinense

4 讨 论

4.1 不同施肥量对风沙土区土壤肥力状况的影响

土壤肥力是土壤为植物生长提供和协调营养供给和环境条件的能力。土壤肥力质量是土壤质量的核心,是众多土壤肥力要素综合作用的反映,在气候、生产技术等相对一致的区域内,土壤肥力质量是影响土壤生产力的主要因素[15]。风沙土由于其保水保肥能力差,使其土壤综合生产力低下。因此许多研究工作者希望通过施肥培土等措施提高风沙土区土壤的生产力[16]。文中通过开展不同化肥追肥量对种植枸杞的风沙土土壤肥力状况的比较分析发现,随着化肥施用量的不断增加,各层级土壤中有机质变化未呈现出线性增加的趋势。可能是由于沙土区土壤颗粒粗糙,土壤空气、热量交换迅速、频繁,加之单纯化肥的施入不引起有机物料投入量的变化。因此,就短期效果而言,对有机质的影响尚未显现。但通过采用不同化肥施用量的长期处理,可能会因化肥施入造成树体根系生长环境及生长养分状况的不同,进而会引发土壤有机质状况发生不同的变化。而在沙土区施用化肥能有效提高土壤养分含量,特别是速效养分累积。随着化肥施用量的增加,土壤中速效养分AN、AP、AK呈现出显著的累积与提高的趋势,这为当季植物的生产提供了充足的养分,可保障植株的正常生长发育。同时,土壤中全盐含量也呈现出与土壤速效养分类似的趋势,特别是在对单株施入最高化肥量750 g的条件下,0~60 cm 3个层次土壤盐分均呈现出显著的累积现象,可见大量施入化肥可能会造成沙土区土壤的次生盐渍化。因为风沙区土壤一般长期处于缺水干旱状态,其蒸发量较大,造成通过施用化肥进入的养分离子不断聚积在土壤表层,如果长期如此,可能造成土壤的次生盐渍化,进而影响植株的正常生长。因此,必须选择合适的施肥量来保障植株生长,而又不引起土壤表层次生盐渍化现象的发生,这对风沙土区土壤的可持续生产有重大意义。

4.2 不同施肥量对风沙土区枸杞生长发育的影响

枸杞作为一种多年生植物,对养分和水分的需求、吸收与再分配会体现在其长期的生长发育过程中。在本试验中的不同施肥处理条件下,枸杞植株的冠幅、株高生长量和地径当年净生长量差异均不显著,但追施化肥能够对当年枸杞产量及果实特性产生显著影响。可见在沙土地里种植枸杞时追施化肥能提高枸杞的生产效率,且当年即能发挥良好的促进作用。人为供应不同的土壤养分可导致植株对土壤养分吸收状况的差别较大,而被植株吸收固定的土壤养分除了体现在提高植株当年的生产效率外,可能对后期的生长发育也形成较好的促进作用。

5 结 论

文中试验结果表明,在宁夏干旱的风沙土区种植枸杞,在施用有机肥作为基肥的基础上追施化肥能有效改善土壤的速效养分状况,从而对当季枸杞生产与枸杞果实品质提升有重要影响。依据追肥后土壤养分、枸杞产量与品质等多方面的综合效果而言,在风沙土区种植的3年生枸杞以单株施用450~600 g氮磷钾复合肥或复混肥的效果最好。

[1] 周欢水,申建军,姜 英,等.中国西部沙漠化的分布、动态及其对生态环境建设的影响[J].中国沙漠, 2002, 22(2):112-117.

[2] 肖洪浪,李福兴,龚家栋,等.中国沙漠与沙地的资源优势和农业发展[J].中国沙漠,1999,19(3):199-205.

[3] 钟 杰,蒋新革,吴立潮,等.石漠化演替过程中土壤肥力质量综合评价[J].中南林业科技大学学报,2013,33(7):56-61.

[4] Abbott L K, Murphy D V. Soil Biological Fertility[M].Netherlands: Kluwer Academic Publishers, 2003.

[5] 李秀英,赵秉强,李絮花,等.不同施肥制度对土壤微生物的影响及其与土壤肥力的关系[J].中国农业科学,2005,38(8):1591-1599.

[6] Christensen S B T, Carstensen B. Physical and chemical properties of a sandy loam receiving animal manure, mineral fertilizer or no fertilizer for 90 years[J]. European Journal of Soil Science, 1994, 45(3): 257-268.

[7] 李 钰,何文寿,张学军,等.枸杞土壤肥力与合理施肥技术研究进展[J].农业科学研究,2006,27(2):62-65.

[8] 王建友,毛金梅,韩宏伟,等.南疆巴旦木测土配方施肥效果试验初报[J].经济林研究,2009,29(1):120-123.

[9] 王三英,蔡国军,张宝琳,等.配方施肥对枸杞品质及产量的影响[J].经济林研究,2012,30(3):61-65.

[10] 丁向阳,周德明,陈国领.微量元素施肥效应对柿产量的影响[J].经济林研究,2009,27(2):28-30.

[11] 郭宝华,范少辉,刘广路,等.不同施肥模式对硬头黄竹生长特征的影响[J].中南林业科技大学学报,2013,33(7):45-49.

[12] 王三英,张宝琳,王继林,等.施肥对日本斤柿幼树营养生长的影响[J].经济林研究,2010,28(2):92-95.

[13] 张广忠,蔡国军,张宝琳,等.配方施肥对一年生枸杞生长及结实的影响[J].林业实用技术,2011,(12):15-17.

[14] 贺春燕,王有科,张广忠,等.氮磷钾配施对景电灌区枸杞生长及产量的影响[J].甘肃农业大学学报,2010,45(2):100-104.

[15] 刘世梁,傅伯杰,刘国华,等.我国土壤质量及其评价研究的进展[J].土壤通报,2006,37(1):137-143.

[16] 杨彦炜,杨 文,周 涛.风沙土农田培肥地力措施研究[J].中国生态农业学报,2005,13(2):110-112.

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