不同氮磷钾配方对桄榔幼苗生长及其土壤养分含量的影响

时间：2024-05-24

杨海霞，李恒锐，兰秀，陈会鲜，刘连军，马仙花，梁振华

(广西南亚热带农业科学研究所，广西龙州 532415)

引言

【研究意义】桄榔(Arengapinnata)为棕榈科桄榔属多年生植物，是我国西南地区一种多用途的经济林树种，主要分布在华南亚热带地区，广西境内主要分布在西南部的靖西、德保、大新、天等及龙州等石灰岩地带[1]。由其提取制作而成的桄榔粉具有药用和食用价值，具有高纤维、低脂肪、去湿热和滋补等特点，对小儿疳积、腹胀、咽喉炎等症状有一定的辅助治疗作用[2]，是具有发展潜力的绿色保健品。【前人研究进展】野生桄榔树生长周期长，一般需要8～10 a才能提取桄榔粉[3]。通过施肥可提高桄榔林地土壤养分，促进桄榔幼林生长。氮素在作物产量、品质形成中起着关键作用，合理施用氮肥可提高作物的产量及其氮肥利用效率[4-8]；段文学等[6]设置6个施氮量处理，研究施氮量对旱地小麦氮素吸收转运和土壤硝态氮含量的影响，结果表明，施氮量150 kg/hm2是兼顾产量和氮肥利用效率的适宜施氮量；陈梦妮等[7]研究不同施氮量对棉花花铃期的生长特性与产量及经济效益的影响表明，氮肥施用量为223.55 kg/hm2时籽棉产量最高，氮肥施用量为196.66 kg/hm2时经济效益最高。植物体内的磷是许多器官的重要组成成分，是作物生长发育必需的元素，施入磷肥对植株生长、养分吸收有重要影响，对提高作物产量和品质方面有显著作用[8-9]。阚冲等[10]研究表明，施磷对不同大豆品种有显著的增产作用，大豆氮磷钾含量与不施磷存在显著性差异。钾肥施用能显著提高作物的产量[11-12]。侯迷红等[13]设4个钾素水平研究钾肥用量对甜荞麦产量、钾素吸收和利用特性的影响发现，甜荞麦籽粒产量、籽粒钾素累积量随施钾量的增加先增加后降低，在施钾量K2O为45 kg/hm2时达最高，施K2O 22.5～45.0 kg/hm2时，甜荞麦可获得较高的钾肥利用率，并获得高产。胡鑫慧等[14]设置3个钾肥用量处理研究分期施钾对不同质地土壤麦田冬小麦干物质积累和产量的影响发现，土壤质地和施钾方式有互作效应；与钾肥全部底施相比，在沙壤土地块分期施钾小麦的增产幅度更大。【研究切入点】开展氮磷钾配方施肥是目前应用较为广泛的肥料效应研究，是提高作物产量的重要技术措施，相关测土配方施肥的田间试验方案都取得较显著的应用效果[15-19]。但目前关于桄榔种植施肥方面尚未见研究报道。【拟解决的关键问题】采用正交试验设置9个不同氮磷钾配比处理，以不施肥作对照，探究不同氮磷钾配方施肥对桄榔幼苗生长及其土壤养分的影响，为桄榔人工种植合理施肥，提高林地肥料利用率及保护土壤环境，促进桄榔产业可持续发展提供科学施肥依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地(22°21′N，106°46′E)位于桂西南地区龙州县境内的广西南亚热带农业科学研究所，海拔128 m左右，年平均温度≥23.3℃，年降雨量≥1 266.4 mm，全年日照约1 521 h，属南亚热带季风气候，热量丰富，雨量充沛，日照充足。试验地土壤为黏质壤土，耕层30～45 cm，pH 5.25，有机质含量2.19%，全N含量1.53 mg/kg，全P含量0.07 mg/kg，全K含量2.46 mg/kg，碱解氮104 mg/kg，速效磷23.46 mg/kg，速效钾88.42 mg/kg。

1.2 材料

植物对象为以桄榔种子培育的2年生实生苗，苗高一致(约20 cm)，健康无病害，由广西南亚热带农业科学研究所提供。供试肥料为尿素(含N≥46%)、钙镁磷肥(含P2O5≥16%)和氯化钾(含K2O≥60%)，市购。SPAD502Plus手持式叶绿素测定仪，北京中科维禾科技发展有限公司。

1.3 方法

1.3.1 试验设计试验时间为2019—2020年。根据不同氮磷钾配比试验共设T1～T9共9个处理(表1)，以不施肥作对照(CK)。每个处理20株，3次重复。施肥在每年的3月、6月和10月进行，每次施肥为全年施肥量的1/3。

表1 不同施肥处理氮磷钾肥的使用量

1.3.2 指标测定树体指标测量和叶片采集于每年11月进行。每处理选取10株测量其树体指标，包括植株高度、地面直径和新增枝条数，取其平均值，用钢卷尺量取地面至植株顶芽(长出新叶并使植株增高)的高度即株高；用游标卡尺量取距地面10 cm处的植株直径即地径；采用叶绿素测定仪直接测定桄榔叶片的叶绿度值(SPAD)，从用于测定树体指标的10株桄榔树中，每株选取1片成熟的叶片测定SPAD值，取其平均值。土壤碱解氮、有效磷及速效钾含量分别采用凯氏定氮法、钼锑抗比色法和火焰光度法[20]测定，有机质采用高温重铬酸钾氧化-容量法[21]测定。

1.4 数据统计与处理

利用SPSS 22.0、Excel 2010和Origin 8.1等对数据进行统计与分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理桄榔树体的营养生长

从表2看出，不同氮磷钾配方施肥处理桄榔幼苗的株高、地径和新生枝条数的年增幅存在差异，T7各指标的增幅均显著高于其余处理。

表2 不同氮磷钾配方施肥桄榔树体各生长指标的年增幅

2.1.1 株高各处理桄榔幼苗的株高增幅为11.43～22.27 cm，较CK提高70.6%～232.4%，表现为T7>T5>T9>T8>T4>T6>T3>T2>T1>CK，T1～T9与CK均存在显著差异。其中，株高增幅以T7最显著，说明，其对桄榔株高增长有显著促进作用；T5其次，为21.46 cm，较CK提高220.3%；T9与T5差异不显著，但均显著高于除T7外的其余处理，T1与T2、T2与T3差异不显著，但均显著低于除CK外的其余处理。

2.1.2 地径各处理桄榔幼苗的地径增幅为6.58～14.85 mm，较CK提高27.8%～188.3%，表现为T7>T9>T8>T5>T4>T6>T3>T2>T1>CK，T1～T9与CK均存在显著差异。其中，T7的地径增幅最大，说明，其对桄榔幼苗地径生长的促进作用最显著；T9和T8其次，分别为13.57 mm和13.55 mm，较CK分别提高163.5%和163.1%，二者差异不显著，但均显著高于其余处理；T1与T2差异不显著，但均显著低于除CK外的其余处理。

2.1.3 新生枝条数各处理新生枝条数增幅为1.27～2.40条，较CK提高71.6%～224.3%，表现为T7>T9>T5>T8>T4>T3>T6>T2>T1>CK，T1～T9与CK均存在显著差异。其中，T7的增幅最大，说明，其对桄榔幼苗新生枝生长的促进作用最明显；T9其次，为2.20条，较CK提高197.3%，显著高于除T7外的其余处理；T5与T8差异不显著，但均显著高于除T7和T9外的其余处理；T3与T4差异不显著。

2.2 不同处理桄榔叶片的叶绿素相对含量SPAD

从图1看出，不同氮磷钾配方施肥处理对桄榔叶片叶绿素相对含量(SPAD)的影响不同。各处理叶片的叶绿素相对含量为T7>T9>T8>T6>T5>T4>T3>T2>T1>CK，T1～T9桄榔叶片的SPAD为37.25～78.82，较CK提高7.7%～127.9%，差异均显著。T7最高，显著高于其余处理，说明T7的氮磷钾肥搭配合理，最能促进桄榔叶片叶绿素的累积；T9其次，SPAD为75.86，较CK提高119.4%，显著高于除T7外的其余处理；T5与T4差异不显著。同时也说明，氮磷钾肥的合理搭配能有效促进桄榔叶片叶绿素的累积，氮磷钾肥施用过量或不足均影响桄榔叶片叶绿素的累积。

注：不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下同。

2.3 不同处理桄榔土壤的养分含量

从图2看出，不同氮磷钾配方施肥处理对桄榔林地土壤的碱解氮、有效磷、速效钾及有机质等土壤养分含量的影响存在显著差异。

2.3.1 碱解氮各处理土壤碱解氮的含量为62.34～135.40 mg/kg，较CK提高18.7%～157.5%，表现为T9>T7>T6>T8>T5>T4>T3>T2>T1>CK，T1～T9均显著高于CK，且各处理间均存在显著差异。其中，T9的土壤碱解氮含量最高，较CK提高157.5%；其次是T7，含量为126.35 mg/kg，较CK提高140.3%；T1含量最小，较CK提高18.7%。

2.3.2 有效磷各处理土壤有效磷含量为6.24～15.03 mg/kg，较CK提高51.8%～265.7%，表现为T9>T6>T3>T8>T2>T5>T7>T1>T4>CK，T1～T9均显著高于CK，除T7与T1外各处理间均存在显著差异。其中，T9的土壤有效磷最高，较CK提高265.7%；其次是T6，含量为13.83 mg/kg，较CK提高236.5%，显著高于除T9外的其余处理；T7与T1无显著差异。

2.3.3 速效钾各处理土壤速效钾含量为82.54～124.38 g/kg，较CK提高102.5%～205.1%，表现为T7>T8>T9>T4>T6>T5>T1>T2>T3>CK，各处理间均存在显著差异。其中，T7的土壤速效钾最高，较CK提高205.1%；其次是T8，含量为117.42 g/kg，较CK提高188.0%；T3含量最小，为82.54 g/kg，较CK提高102.5%。

2.3.4 有机质各处理土壤有机质含量为12.65～17.68 g/kg，较CK提高69.1%～136.4%，表现为T8>T9>T7>T5>T6>T4>T2>T3>T1>CK，T1～T9均显著高于CK，且除T2与T4无显著差异外其余各处理间均存在显著差异。其中，T8的土壤有机质含量最高，较CK提高136.4%；其次是T9，含量为17.36 g/kg，较CK提高132.1%； T1含量最小，为12.65 g/kg，较CK提高69.1%。

2.4 桄榔树体指标及土壤养分含量间的相关性

由表3可知，桄榔幼苗株高增幅、地径增幅、新生枝条增幅及叶绿度值(SPAD)与土壤中碱解氮、有效磷、速效钾及有机质间均呈极显著正相关。说明，桄榔幼苗树体生长与桄榔林地土壤养分含量密切相关；同时也说明，氮磷钾配方施肥对桄榔树体指标及土壤养分含量有重要影响。

表3 不同处理桄榔树体指标及土壤养分因子间的相关系数

3 讨论

施肥可以有效提高土壤的肥力，氮磷钾配比施肥能够不同程度的促进幼苗的生长发育，且氮磷钾合理配施效果更为明显。土壤速效养分是反映土壤肥力评价土壤供肥能力的主要指标[22]，了解不同植物对肥料利用的特点，开展相关配方施肥，根据土壤中氮磷钾含量进行合理施肥，对化肥定额制、化肥减量增效、保护土壤环境起到非常重要的作用。近年来关于配方施肥对作物生长及土壤养分含量变化均有研究[23-25]。研究结果表明，施肥对桄榔幼树生长影响极大，在NPK的肥效相互作用下，T7即每年施尿素200 g/株+钙镁磷40 g/株+氯化钾280 g/株对促进桄榔幼树生长、叶片叶绿素和土壤速效钾积累的影响最显著，其株高增幅、地径增幅、新生枝条数增幅、SPAD和速效钾含量分别为(22.27±1.19)cm、(14.85±0.47)mm、(2.40±0.53)条、78.82和124.38 g/kg。T9即每年施尿素200 g/株+钙镁磷80 g/株+氯化钾210 g/株对促进桄榔林地碱解氮和有效磷含量作用最为明显，二者含量分别增加157.5%和265.7%。T8即每年施尿素200 g/株+钙镁磷60 g/株+氯化钾140 g/株对土壤有机质含量作用最为显著，有机质含量增加136.4%。对桄榔树体指标、叶绿度值及土壤养分含量指标的相关性分析表明，桄榔幼苗生长与林地土壤养分含量呈显著正相关。