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摘 要:袋控缓释肥是根据果树个体较大的特点,结合果树养分需求特性,改变一般控释肥颗粒包膜的设计思路,利用控释袋包装达到控制养分释放的一种肥料。本试验研究了5排孔、20 g/袋的硫酸锌袋控缓释肥的田间养分释放规律和桃园应用效果。结果表明:硫酸锌袋控缓释肥在105 d养分释放量达到80%以上,可以在1个生长季内稳定、持续地为桃树提供锌素;对鲁星1号幼树进行施肥,与不施肥处理G及分两次散施处理D(ZnSO4 40 g/棵)、E(ZnSO4 60 g/棵)、F(ZnSO4 80 g/棵)比较,不同施肥梯度的袋控缓释处理A(2袋/棵)、B(3袋/棵)、C(4袋/棵)不同程度提高了根区土壤有效锌的含量,并且土壤有效锌含量波动小,能够维持较稳定状态,同时叶片全锌、全氮、全磷、全钾含量在生长末期也维持较高水平,叶片净光合速率显著较高。袋控缓释处理A、B和C之间进行比较,各指标均差异不显著。
关键词:桃;幼树;锌;袋控缓释
中图分类号:S662.106+.2 文献标识号:A 文章编号:1001-4942(2012)10-0066-05
施肥是提高果树产量的一种重要措施,但盲目的施肥也容易导致肥料利用率降低、环境污染等[1,2]。控缓释肥料系列产品的研制与应用是提高化肥利用率的重要途径,但一般控缓释肥料的价格比常规肥料高2.5~8倍,限制了其大面积应用[3]。袋控缓释肥料改变了以往的设计思路,根据果树树体较大的特点,用控释袋控制养分释放,成本低,工艺简单,更有利于大面积推广应用[4]。在冬枣[5]、桃[6]等果树上的试验结果表明,采用肥料袋控缓释技术可以保持土壤速效养分浓度稳定,克服了肥料撒施致土壤养分浓度波动大的缺点。
锌是植物生长发育的必需元素之一,是同时存在于六大酶类的唯一金属元素[7],参与或影响植物体内许多生理生化过程。锌对植物体内300多種酶起调节、稳定和催化作用,与植物的光合呼吸作用关系密切[8]。山东省土壤普遍缺锌[9],施肥及其他栽培措施不当等原因[10],导致某些果树产区缺锌病害较为严重。许多作物共有的缺锌症状主要是植物叶片褪绿黄白化,叶片失绿,脉间变黄,出现黄斑花叶,叶形显著变小,常发生小叶丛生,称为“小叶病”、“簇叶病”等。施锌肥可以防治果树因缺锌而引起的生理病害,促进植物生长。常见的锌肥施用方法有土壤施用锌肥和叶面喷施锌肥。土壤施用锌肥虽然能从根本上解决土壤缺锌状况,但是由于土壤对锌的各种固定作用,导致用量大、疗效慢、效果差;叶面喷施锌肥见效快,但由于营养液湿润叶片时间很短,吸收量非常有限,对已经表现小叶症状的枝条、叶片疗效并不显著。为了克服土壤撒施锌肥和叶面喷施锌肥两种补锌方式的局限,本试验把肥料袋控缓释技术应用于锌肥的制作与应用,研究袋控缓释锌肥在桃幼树上的应用效果,以期得到新型高效的补锌技术在田间推广。
1 材料与方法
1.1 材料
肥料为硫酸锌,设计为20 g/袋,5排孔,肥料袋为纸塑复合材料,袋长9 cm,袋宽8 cm,几排微孔均匀分布在袋正反两面,微孔直径0.2 mm,微孔间距0.5 cm。
1.2 试验设计
2011年3月,在泰安市省庄镇红庙村试验基地定植桃树幼苗。供试桃幼树品种为鲁星1号,2年生。株行距为2 m×5 m,株施有机肥20 kg(腐熟牛粪),栽后正常管理。供试土壤pH为7.12,硝态氮含量39.05 mg/kg,铵态氮4.42 mg/kg,有效磷64.73 mg/kg,速效钾62.29 mg/kg。试验设不同梯度的袋控缓释肥、2次撒施、不施肥等处理,详见表1。
每处理3株为一小区,随机区组排列,重复3次,共21个小区,各小区间设隔离株。3月26日,将袋控缓释肥在树两侧距树干30 cm对称施入栽培垄上,埋深20 cm;2次撒施处理在3月26日、6月26日按各50%施用,施肥位置同袋控缓释肥处理。施肥后每15天取肥料袋一次,每次取回3袋,风干,并在实验室分析其养分释放情况。从5月开始每月取施肥点附近0~20 cm土层土壤样品,土样取回实验室后,放在阴凉通风处风干,风干土壤磨碎过筛测定有效锌含量。5月25日开始每月用叶绿素仪(SPAD-502型)测定一次叶绿素相对含量。同时,采集新梢中部叶片,取回实验室后,样品用自来水洗净后,蒸馏水冲洗3遍,晾干后于105~110℃下杀青30 min,然后在80℃烘干至恒重,用不锈钢电磨粉碎后过0.25 mm筛备用。7月29日开始,每隔10天测一次光合速率(Pn),共测3次。
1.3 测定项目和方法
每次取回的肥料进行风干称重,重量损失计为肥料养分释放量。土壤的有效锌含量用DTPA浸提原子分光光度计测量,叶片锌含量用硝酸-高氯酸消煮原子分光光度计测量。植株样品全氮测定用凯氏定氮法,全磷和全钾含量分别采用钼锑抗比色法和火焰光度计法测量。净光合速率用Li-6400型光合速率的测定仪(美国Li-Cor公司生产)测定。
采用Excel软件和DPS软件进行数据分析处理。
2 结果与分析
2.1 袋控缓释锌肥养分释放特性研究
为袋控缓释锌肥养分释放特性,可以看出,15天后养分释放量为12.23%,60天后养分释放量达到49.27%,105天后养分释放量达到85.48%。硫酸锌袋控缓释肥在生长季末养分释放量达到80%以上,可以在一个生长季内持续、稳定地为桃树提供锌素。
图1 袋控缓释锌肥养分释放特性
2.2 不同施肥处理对鲁星1号幼树土壤有效锌含量的影响
土壤是植物锌营养的基础,土壤中锌元素的含量、存在状态及土壤环境因素直接或间接影响到植物对锌的利用效率。土壤有效锌是植物能够直接吸收利用的锌形态,在果树生长过程中,主要利用土壤中的有效锌。由图2可以看出,随着桃幼树的生长,除E、D处理外,各处理土壤中有效锌含量增加,生长末期,各施肥处理比不施肥的对照处理G土壤中有效锌含量要高。袋控缓释处理A、B和C与其对应的分两次撒施处理D、E和F相比,在整个生长季变化波动较小。各袋控缓释处理之间相比,施入肥料袋数量较多的处理C在生长末季土壤有效锌含量最高。 含量的变化
2.3 不同施肥处理对鲁星1号幼树叶片全锌含量的影响
由表2可以看出,在桃幼树整个生长期内,各袋控处理的叶片中全锌含量呈稳定上升趋势,分两次撒施处理的E和F叶片全锌含量在6月下旬有所下降,未施肥的处理G叶片全锌含量在8月下旬有所下降,与其他处理差异显著。生长季末,袋控处理A、B和C叶片全锌含量比其对应的分两次撒施的处理D、E和F 均要高;各袋控处理间比较,处理B叶片全锌含量最高。
注:经Duncan’s新复极差检验,小写字母表示0.05水平上差异显著,大写字母表示在0.01水平上差异显著。
2.4 不同施肥处理对鲁星1号幼树叶片氮磷钾含量及光合速率的影响
由图3可以看出,各处理叶片全氮含量在7月下旬较高,8月呈下降趋势。生长季末,袋控缓释处理的各处理全氮含量较高,其中处理C最高,比其对应的分两次撒施处理F高6.87%。各处理叶片全磷含量一直呈下降趋势,生长末期,施肥处理均高于不施肥处理G。袋控缓释处理的叶片全钾含量呈逐渐上升趋势,分两次撒施处理叶片全钾含量波动较大,后期有所降低。
整个生长季内袋控缓释处理幼树叶色浓绿,叶片舒展,斑点少,撒施和不施肥处理后期叶色浅绿泛黄,叶片斑点较多。对鲁星1号幼树生长旺盛期叶片净光合速率的测量表明(图4),各袋控缓释处理的叶片净光合速率显著高于撒施和不施肥处理,施肥后对树体的光合作用有明显促进效果。3 讨论
袋控缓释锌肥养分释放特性研究结果表明,硫酸锌袋控缓释肥在生长季末养分释放量达到80%以上,可以在一个生长季内持续、稳定地为桃树提供锌素,与常规控释肥使肥料养分在作物生长季节逐渐释放出来的特性基本一致[3]。
有研究表明,与普通化肥相比控释肥能显著促进草莓地上部生长,提高叶片叶绿素含量,增强叶片光合能力,同时对果实品质影响较小,氮、磷、钾的農学利用效率也有所提高[11]。本试验对鲁星1号不同施肥处理结果表明,袋控缓释锌肥处理A、B、C的土壤有效锌含量在生长季呈逐渐上升趋势,且生长后期锌素水平较高,与其对应的分两次撒施处理D、E、F相比波动小,能持续稳定供应锌素。根据植物稳态营养理论,如果按植物相对生长速率稳定供应营养物质,能够实现供试植物的最适生长[12],袋控缓释肥处理土壤养分供应更接近稳态营养理论提出的养分供应的要求,并且叶片叶绿素含量与净光合速率值较高而且稳定。李港丽等[13]报道几种落叶果树叶片锌含量的适宜值中桃为12~60 mg/kg,试验处理的叶片锌含量均在30 mg/kg以上,特别是生长后期,袋控缓释各处理达到60 mg/kg以上,提高植株中的锌含量的趋势明显,叶片中氮、磷、钾含量也维持在较高水平,植株营养水平较高。袋控缓释肥养分释放速率不可能与鲁星1号幼树养分需求完全一致,但是至少更接近其养分需求,并且袋控缓释肥料一年只需施用一次即可满足全年养分需求,不像撒施要多次施肥,施肥时不需要直接接触肥料,因此可以节省劳动力,降低劳动强度,提高生产效率[3,14]。
本试验由于施肥期较短,不同施肥梯度的袋控缓释处理相比,差异不显著,因此还需进一步试验研究。由于锌既是植物生长所必需的营养元素之一,也是植物容易产生重金属毒害的元素之一,因此应根据不同果园的实际情况进行施肥,针对缺锌状况酌情选择袋控肥数量,达到最优效果。因果园系统自身的复杂性,不同树龄、立地条件、产量水平都可能影响施肥效果,因此,本研究结果仅供生产参考,形成完善的袋控缓释肥施用技术体系还需做大量的研究工作。
参考文献:
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[2]吕殿青, 同延安, 孙本华. 氮肥施用对环境污染影响的研究[J]. 植物营养与肥料学报, 1998, 4(1):8-15.
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[4]王沙生, 沈应柏, 王 骏, 等. 植物稳态营养肥料的制作方法[P]. 中国发明专利, CN91111679. 6.
[5]彭福田, 彭 勇, 周 鹏,等. 肥料袋控缓释对沾化冬枣氮素利用率与生长结果的影响[J]. 园艺学报, 2006, 33(2):223-228.
[6]张守仕, 彭福田, 姜远茂, 等. 肥料袋控缓释对桃氮素利用率及生长和结果的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2008, 14(2):379-386.
[7]Broadley M R, White P J, Hammond J P, et al. Zinc in plants[J]. New Phytologist, 2007, 173:677-702.
[8]刁凤贵, 付苍生. 缺锌苹果树叶片超微结构的观察[J]. 果树科学,1991, 8(1):35-36.
[9]王衍安, 张方爱, 李 玲,等. 苹果小叶病发生规律调查报告[J]. 山东林业科技, 2000,5:20-26.
[10]张乃凤,王淑惠,张大弟. 山东省土壤速效锌普查和锌肥肥效试验(Ⅰ) [J ]. 土壤肥料, 1980,2:36-39.
[11]冯志文, 宋 凯, 王翠玲, 等. 控释复混肥对草莓生长发育、品质及经济效益的影响[J]. 山东农业科学, 2011, 12:73-76.
[12]Ingestad T, Agren G I. Theories and methods on plant nutrition and growth[J]. Physiol. Plant,1992, 84(2):177-184.
[13]李港丽, 苏润宇, 沈 隽. 几种落叶果树叶内矿质元素含量标准值的研究[J]. 园艺学报, 1987, 12(4):81-89.
[14]王为木, 史衍玺, 杨守祥,等.控释氮肥对大白菜产量和品质的影响及其机理研究[J]. 植物营养与肥料学报, 2005, 11(3):357-362. 山 东 农 业 科 学 2012,44(10):76~78
关键词:桃;幼树;锌;袋控缓释
中图分类号:S662.106+.2 文献标识号:A 文章编号:1001-4942(2012)10-0066-05
施肥是提高果树产量的一种重要措施,但盲目的施肥也容易导致肥料利用率降低、环境污染等[1,2]。控缓释肥料系列产品的研制与应用是提高化肥利用率的重要途径,但一般控缓释肥料的价格比常规肥料高2.5~8倍,限制了其大面积应用[3]。袋控缓释肥料改变了以往的设计思路,根据果树树体较大的特点,用控释袋控制养分释放,成本低,工艺简单,更有利于大面积推广应用[4]。在冬枣[5]、桃[6]等果树上的试验结果表明,采用肥料袋控缓释技术可以保持土壤速效养分浓度稳定,克服了肥料撒施致土壤养分浓度波动大的缺点。
锌是植物生长发育的必需元素之一,是同时存在于六大酶类的唯一金属元素[7],参与或影响植物体内许多生理生化过程。锌对植物体内300多種酶起调节、稳定和催化作用,与植物的光合呼吸作用关系密切[8]。山东省土壤普遍缺锌[9],施肥及其他栽培措施不当等原因[10],导致某些果树产区缺锌病害较为严重。许多作物共有的缺锌症状主要是植物叶片褪绿黄白化,叶片失绿,脉间变黄,出现黄斑花叶,叶形显著变小,常发生小叶丛生,称为“小叶病”、“簇叶病”等。施锌肥可以防治果树因缺锌而引起的生理病害,促进植物生长。常见的锌肥施用方法有土壤施用锌肥和叶面喷施锌肥。土壤施用锌肥虽然能从根本上解决土壤缺锌状况,但是由于土壤对锌的各种固定作用,导致用量大、疗效慢、效果差;叶面喷施锌肥见效快,但由于营养液湿润叶片时间很短,吸收量非常有限,对已经表现小叶症状的枝条、叶片疗效并不显著。为了克服土壤撒施锌肥和叶面喷施锌肥两种补锌方式的局限,本试验把肥料袋控缓释技术应用于锌肥的制作与应用,研究袋控缓释锌肥在桃幼树上的应用效果,以期得到新型高效的补锌技术在田间推广。
1 材料与方法
1.1 材料
肥料为硫酸锌,设计为20 g/袋,5排孔,肥料袋为纸塑复合材料,袋长9 cm,袋宽8 cm,几排微孔均匀分布在袋正反两面,微孔直径0.2 mm,微孔间距0.5 cm。
1.2 试验设计
2011年3月,在泰安市省庄镇红庙村试验基地定植桃树幼苗。供试桃幼树品种为鲁星1号,2年生。株行距为2 m×5 m,株施有机肥20 kg(腐熟牛粪),栽后正常管理。供试土壤pH为7.12,硝态氮含量39.05 mg/kg,铵态氮4.42 mg/kg,有效磷64.73 mg/kg,速效钾62.29 mg/kg。试验设不同梯度的袋控缓释肥、2次撒施、不施肥等处理,详见表1。
每处理3株为一小区,随机区组排列,重复3次,共21个小区,各小区间设隔离株。3月26日,将袋控缓释肥在树两侧距树干30 cm对称施入栽培垄上,埋深20 cm;2次撒施处理在3月26日、6月26日按各50%施用,施肥位置同袋控缓释肥处理。施肥后每15天取肥料袋一次,每次取回3袋,风干,并在实验室分析其养分释放情况。从5月开始每月取施肥点附近0~20 cm土层土壤样品,土样取回实验室后,放在阴凉通风处风干,风干土壤磨碎过筛测定有效锌含量。5月25日开始每月用叶绿素仪(SPAD-502型)测定一次叶绿素相对含量。同时,采集新梢中部叶片,取回实验室后,样品用自来水洗净后,蒸馏水冲洗3遍,晾干后于105~110℃下杀青30 min,然后在80℃烘干至恒重,用不锈钢电磨粉碎后过0.25 mm筛备用。7月29日开始,每隔10天测一次光合速率(Pn),共测3次。
1.3 测定项目和方法
每次取回的肥料进行风干称重,重量损失计为肥料养分释放量。土壤的有效锌含量用DTPA浸提原子分光光度计测量,叶片锌含量用硝酸-高氯酸消煮原子分光光度计测量。植株样品全氮测定用凯氏定氮法,全磷和全钾含量分别采用钼锑抗比色法和火焰光度计法测量。净光合速率用Li-6400型光合速率的测定仪(美国Li-Cor公司生产)测定。
采用Excel软件和DPS软件进行数据分析处理。
2 结果与分析
2.1 袋控缓释锌肥养分释放特性研究
为袋控缓释锌肥养分释放特性,可以看出,15天后养分释放量为12.23%,60天后养分释放量达到49.27%,105天后养分释放量达到85.48%。硫酸锌袋控缓释肥在生长季末养分释放量达到80%以上,可以在一个生长季内持续、稳定地为桃树提供锌素。
图1 袋控缓释锌肥养分释放特性
2.2 不同施肥处理对鲁星1号幼树土壤有效锌含量的影响
土壤是植物锌营养的基础,土壤中锌元素的含量、存在状态及土壤环境因素直接或间接影响到植物对锌的利用效率。土壤有效锌是植物能够直接吸收利用的锌形态,在果树生长过程中,主要利用土壤中的有效锌。由图2可以看出,随着桃幼树的生长,除E、D处理外,各处理土壤中有效锌含量增加,生长末期,各施肥处理比不施肥的对照处理G土壤中有效锌含量要高。袋控缓释处理A、B和C与其对应的分两次撒施处理D、E和F相比,在整个生长季变化波动较小。各袋控缓释处理之间相比,施入肥料袋数量较多的处理C在生长末季土壤有效锌含量最高。 含量的变化
2.3 不同施肥处理对鲁星1号幼树叶片全锌含量的影响
由表2可以看出,在桃幼树整个生长期内,各袋控处理的叶片中全锌含量呈稳定上升趋势,分两次撒施处理的E和F叶片全锌含量在6月下旬有所下降,未施肥的处理G叶片全锌含量在8月下旬有所下降,与其他处理差异显著。生长季末,袋控处理A、B和C叶片全锌含量比其对应的分两次撒施的处理D、E和F 均要高;各袋控处理间比较,处理B叶片全锌含量最高。
注:经Duncan’s新复极差检验,小写字母表示0.05水平上差异显著,大写字母表示在0.01水平上差异显著。
2.4 不同施肥处理对鲁星1号幼树叶片氮磷钾含量及光合速率的影响
由图3可以看出,各处理叶片全氮含量在7月下旬较高,8月呈下降趋势。生长季末,袋控缓释处理的各处理全氮含量较高,其中处理C最高,比其对应的分两次撒施处理F高6.87%。各处理叶片全磷含量一直呈下降趋势,生长末期,施肥处理均高于不施肥处理G。袋控缓释处理的叶片全钾含量呈逐渐上升趋势,分两次撒施处理叶片全钾含量波动较大,后期有所降低。
整个生长季内袋控缓释处理幼树叶色浓绿,叶片舒展,斑点少,撒施和不施肥处理后期叶色浅绿泛黄,叶片斑点较多。对鲁星1号幼树生长旺盛期叶片净光合速率的测量表明(图4),各袋控缓释处理的叶片净光合速率显著高于撒施和不施肥处理,施肥后对树体的光合作用有明显促进效果。3 讨论
袋控缓释锌肥养分释放特性研究结果表明,硫酸锌袋控缓释肥在生长季末养分释放量达到80%以上,可以在一个生长季内持续、稳定地为桃树提供锌素,与常规控释肥使肥料养分在作物生长季节逐渐释放出来的特性基本一致[3]。
有研究表明,与普通化肥相比控释肥能显著促进草莓地上部生长,提高叶片叶绿素含量,增强叶片光合能力,同时对果实品质影响较小,氮、磷、钾的農学利用效率也有所提高[11]。本试验对鲁星1号不同施肥处理结果表明,袋控缓释锌肥处理A、B、C的土壤有效锌含量在生长季呈逐渐上升趋势,且生长后期锌素水平较高,与其对应的分两次撒施处理D、E、F相比波动小,能持续稳定供应锌素。根据植物稳态营养理论,如果按植物相对生长速率稳定供应营养物质,能够实现供试植物的最适生长[12],袋控缓释肥处理土壤养分供应更接近稳态营养理论提出的养分供应的要求,并且叶片叶绿素含量与净光合速率值较高而且稳定。李港丽等[13]报道几种落叶果树叶片锌含量的适宜值中桃为12~60 mg/kg,试验处理的叶片锌含量均在30 mg/kg以上,特别是生长后期,袋控缓释各处理达到60 mg/kg以上,提高植株中的锌含量的趋势明显,叶片中氮、磷、钾含量也维持在较高水平,植株营养水平较高。袋控缓释肥养分释放速率不可能与鲁星1号幼树养分需求完全一致,但是至少更接近其养分需求,并且袋控缓释肥料一年只需施用一次即可满足全年养分需求,不像撒施要多次施肥,施肥时不需要直接接触肥料,因此可以节省劳动力,降低劳动强度,提高生产效率[3,14]。
本试验由于施肥期较短,不同施肥梯度的袋控缓释处理相比,差异不显著,因此还需进一步试验研究。由于锌既是植物生长所必需的营养元素之一,也是植物容易产生重金属毒害的元素之一,因此应根据不同果园的实际情况进行施肥,针对缺锌状况酌情选择袋控肥数量,达到最优效果。因果园系统自身的复杂性,不同树龄、立地条件、产量水平都可能影响施肥效果,因此,本研究结果仅供生产参考,形成完善的袋控缓释肥施用技术体系还需做大量的研究工作。
参考文献:
[1]张道勇. 氮肥的利用率及其损失问题(一)[J]. 土壤通报, 1981,3:45-48.
[2]吕殿青, 同延安, 孙本华. 氮肥施用对环境污染影响的研究[J]. 植物营养与肥料学报, 1998, 4(1):8-15.
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[11]冯志文, 宋 凯, 王翠玲, 等. 控释复混肥对草莓生长发育、品质及经济效益的影响[J]. 山东农业科学, 2011, 12:73-76.
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