王田利甘肅省靜寧縣林業(yè)局·743400
影響氮、磷、鉀三要素吸收因素及提高利用率的措施
王田利
甘肅省靜寧縣林業(yè)局·743400
氮、磷、鉀是蘋果生產(chǎn)中吸收量多,對生產(chǎn)影響大的三種主要元素,由于氮肥易揮發(fā)損失,磷、鉀易被土壤顆粒固定,因而利用率都較低,提高其利用率是施肥管理中的重點內容之一。生產(chǎn)中根據(jù)影響利用率的因素,加強相應管理,以有效提高利用率,促進肥效最大化,以降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效益。
在蘋果生產(chǎn)中,施入土壤中的氮肥損失嚴重,一般利用率僅為30%~50%,因此減少損失、提高肥效是生產(chǎn)中應高度重視的問題。要減少氮肥的損失,需從土壤中氮素的轉化、蘋果需氮規(guī)律、肥料特性等方面著手,氮肥利用率不高的主要原因是銨態(tài)氮的揮發(fā)損失和硝態(tài)氮肥的淋失以及反硝化作用。
1.1影響氮肥利用率的因素
1.1.1土壤中氮素的轉化土壤中氮素的轉化具體分為以下四個過程。①有機氮的礦化。占土壤全氮量95%以上的有機氮,必須經(jīng)過微生物的礦化作用,才能轉化為無機氮。②銨的硝化。有機氮礦化的氮在土壤中轉化為銨離子,部分被土壤顆粒表面和有機質表面功能基吸附,另一部分被子根系吸收,最后大部分銨離子通過微生物的作用轉化成亞硝酸鹽和硝酸鹽。③無機氮的生物固定。礦化作用生成的銨態(tài)氮、硝態(tài)氮和某些簡單氨基酸,通過微生物和植物的吸收同化,成為生物有機體的組成部分,形成新的有機態(tài)氮化合物,一部分被作為產(chǎn)品從農(nóng)田輸出,而另一部分和微生物的同化產(chǎn)物一樣,再一次經(jīng)過有機態(tài)氨化和礦化作用,進行新一輪的氮循環(huán)。④銨離子的礦化固定。土壤中產(chǎn)生的另一個無機態(tài)氮固氮作用反應叫銨態(tài)氮的礦化固定作用。礦物固定態(tài)銨離子的含量與土壤中其它交換陽離子的種類和含量有關,尤其與鉀離子的含量關系密切,土壤的干濕交替、酸堿度等對銨的礦物固定或固定態(tài)銨的釋放也有直接影響。
從以上的轉化可以看出,土壤中微生物、鉀離子含量,土壤的濕度、酸堿度在氮素的轉化過程中發(fā)揮著重要作用,要提高氮肥利用率,則應將上述影響因素功能最佳化。
1.1.2蘋果樹需氮規(guī)律蘋果樹春季的一切生長,如萌芽、抽梢、開花、坐果、幼果膨大等,依賴上年貯的營養(yǎng)。貯存營養(yǎng)充足,則萌芽、開花早,坐果率高,幼果膨大快,春梢長而充實,停長及時,果臺葉片和春梢葉片大,光合能力強,新生營養(yǎng)充足,葉幕面積大,后期的生長自然而然就好,合成營養(yǎng)多,則貯存營養(yǎng)也多,又為來年的豐產(chǎn)優(yōu)質打下了基礎,步入良性循環(huán)。
蘋果樹冠器官中氮素含量增長最快的時期是春季萌芽后的最初幾周,也是新梢旺盛生長期,而此期的氮素供應主要來自樹體的貯藏營養(yǎng)。秋季施氮有利來年的生長發(fā)育。一般秋施氮肥應占到全年氮肥供給量的30%以上。
春、夏季是蘋果營養(yǎng)器官的主要構建期,對氮肥的需求量大,在氮供給充足的情況下,葉片大而厚、色深,制造光合產(chǎn)物的能力高,枝梢生長健壯,會提高蘋果樹的產(chǎn)能,因而在蘋果樹年生長周期的前期補氮很關鍵,應施全年施用量的40%,以滿足蘋果樹生長發(fā)育之需。
6月份之后,氮肥的供給不能過大,以防引起枝梢徒長,影響花芽分化及果實的膨大,注意控制氮肥的供給,一般此期氮肥的施用量占全年用量的30%。
1.1.3肥料特性肥料種類不同,其養(yǎng)分含量各異,施入土壤后轉化過程各不相同,樹體利用率也有差別,如碳酸氫銨是一種不穩(wěn)定的化合物,在一定的條件下轉化為氨和二氧化碳,造成氮素的揮發(fā)損失,尿素與土壤膠體之間的吸附力較弱,在施用后,如土壤水分量大,則會被淋至深層,降低肥效。
1.2提高氮肥利用率的措施
1.2.1施用控釋肥或控失肥隨著化肥加工業(yè)的發(fā)展,新興肥料控釋肥及控失肥的出現(xiàn),氮肥的損失得到有效控制。控釋肥的氮素釋放模式與蘋果樹對氮素的需求相一致,可有效減少氮肥損失。控失肥通過添加助劑溶解后形成網(wǎng)狀結構,能“網(wǎng)捕”或“定植”養(yǎng)分分子,在植物根系周圍,供給植物吸收,達到控制養(yǎng)分遷移、流失的目的。
1.2.2利用氮肥增效劑(硝化抑制劑)普通氮肥和含氮復混(合)肥中加入硝化抑制劑后稱為穩(wěn)定性肥料,硝化抑制劑俗稱“氮肥增效劑”。常見的硝化抑制劑有以下3種。①氮-吡啶,適宜用量為純氮的1%左右。它在土壤中濃度為1~100 mg/L時,對土壤硝化作用有明顯的抑制作用,有效期為30 d。②雙氰胺,在雙氰胺的影響下,肥料中的銨可被穩(wěn)定6~8周。可加入硫酸銨、硝硫酸銨、尿素和硝銨尿素等。一般雙氰胺用量以占總氮量的5%~10%為宜。施用后1個月內對土壤微生物有明顯的抑制作用,兩個半月后恢復正常。雙氰胺既是增效劑,又是緩效氮肥。③4-二甲基吡唑磷酸鹽也可增加氮肥的施用效果。
1.2.3氮肥的施用應以年周期的前期為重點以促進樹冠器官的構建,中后期主要以平衡營養(yǎng)供給為目標,適量供給。
1.2.4適當深施覆土深施結合覆土可以增加土壤對銨離子的吸附,減少揮發(fā),對銨態(tài)氮肥有顯著的增產(chǎn)效果,蘋果施用氮肥深度應以地表下20 cm為宜。
1.2.5因土施肥施用氮肥必須充分考慮土壤的供肥、保肥特性。土層深厚、保肥力強的地塊以基肥為主,一次追肥;保肥力差的風沙土、漏沙土,應堅持少吃多餐的原則,采取分次施肥。
1.2.6氮、磷、鉀及微肥配方施用蘋果正常生長發(fā)育,要求氮、磷、鉀等多種營養(yǎng)元素的協(xié)調供應,要因地制宜,合理配方施肥。
1.2.7適量施用氮肥在施用時應充分考慮土壤供氮能力及產(chǎn)量高低。一般土壤貧瘠、有機質含量低要多施氮肥;土壤肥沃、有機質含量高的果園可少施氮肥。根據(jù)土壤肥力不同,通常每生產(chǎn)1 000 kg蘋果施純氮5~7.5 kg,可按目標產(chǎn)量確定氮肥施用量。
1.2.8施用氮肥時按樹的強弱,在蘋果樹年生長周期中合理分配施用量一般旺樹應將總推薦量60%的氮肥于秋季結合有機肥基施,剩余40%在來年6月中旬和果實膨大期分2次施用,每次施用20%左右。弱樹應將總推薦量30%的氮肥于秋季結合有機肥基施,50%左右在來年3月份萌芽前施用,20%左右在6月中旬和果實膨大期分2次施用。
作物對磷肥的利用率很低,當季利用率一般只有5%~10%,即使考慮作物的后效,一般也不會超過25%。因此,大部分磷肥作為無效態(tài)(難溶態(tài))在土壤中進行積累。磷肥利用率低的主要原因是由于磷肥在土壤中易被固定,磷在土壤中的移動性很弱。
2.1影響磷肥利用率的因素
2.1.1肥料性狀磷肥品種不同,所含磷溶解性不一樣,直接決定其吸收利用狀況。一般水溶液性磷肥,肥效快,利用率高,弱酸溶液性磷肥次之,難溶性磷肥利用率最低。
2.1.2土壤狀況土壤的酸堿性對磷肥的吸收利用影響較大,一般水溶液性磷肥適用于各種土壤,弱酸溶液性磷肥在酸性土壤中的利用率比在堿性土壤中施肥利用率高,難溶性磷肥只有在強酸性土壤中施用效果才好。
2.1.3施肥方法由于磷肥易被土壤顆粒固定,其移動性很小,一般不超過1~3 cm,絕大部分集中在施肥點周圍0.5 cm范圍內,因而磷肥對施肥部位要求較嚴格,一定要施在根系的分布區(qū),才能提高利用率,生產(chǎn)中應盡可能提高磷肥與根系的接觸面。其它營養(yǎng)元素供給失衡,也影響磷肥的吸收利用。
2.1.4蘋果樹需磷規(guī)律磷元素在蘋果生產(chǎn)中的主要作用是促進花芽分化,蘋果的花芽分化從6月底開始。因而,蘋果對磷的需求在年生長周期中,前期較少,中期出現(xiàn)高峰,后期以平衡各元素之間的關系為重點。
2.2提高磷肥利用率措施
2.2.1合理選擇磷肥品種在蘋果生產(chǎn)中施用磷肥應以水溶液性磷肥為主,盡量少用或不用弱酸溶液性磷肥和難溶性磷肥。盡量使用顆粒磷肥,顆粒磷肥表面積小,可減少肥料與土壤的接觸面,從而減少被土壤固定的機會。
2.2.2與農(nóng)家肥配合施用磷肥與農(nóng)家肥混合施用,可在磷肥粉末周圍包被有機肥,有機質形成保護層覆蓋在磷肥的外面,可減少磷肥被土壤顆粒固定的幾率,高濃度的農(nóng)家肥可增加磷肥的活性。
2.2.3注意適期施用磷肥在蘋果年生長周期中以中期需求量最大,前期和后期較小,但由于磷肥為遲效性肥料,在不影響其它元素吸收的前提下,可將絕大部分作為基肥施入。一般可將70%以上的磷肥在秋季基施,其余可以在來年開春施用。
2.2.4盡可能地施在須根分布區(qū)磷肥移動性小,施用時應盡可能施入主要吸收根分布區(qū),以提高吸收利用率。由于蘋果的須根水平主要分布在樹冠滴水線稍內,垂直主要分布在地表下20~30 cm的范圍之內,因而磷肥應重點施在此范圍之內。
2.2.5適量施用由于施入土壤中的各元素之間存在拮抗作用,因而在磷肥施用時應注意各營養(yǎng)元素按比例施用,由于土壤養(yǎng)分含量不同、樹齡不同以及地域不同,氮、磷、鉀三要素的施用比例也不一樣,如山東在蘋果幼樹期可按1∶1∶0.5的比例施用,進入盛果期后氮、磷、鉀可按1∶0.5∶1的比例施用,陜西幼樹期按1∶1∶0~0.5的比例施用,結果樹按1∶1∶1的比例施用,北京結果樹按1∶0.5∶0.5的比例施用。同時在施用時應充分考慮土壤中速效磷含量的高低及產(chǎn)量的高低,按照產(chǎn)量確定磷肥施量的多少,甘肅省農(nóng)科院劉小勇先生提出如下磷肥追肥推薦量(表1),可參考使用。

表1 蘋果磷肥(純五氧化二磷)推薦追肥量單位:kg/667 m2
3影響鉀肥利用率的因素及提高鉀肥利用率的措施蘋果樹喜鉀,對鉀比較敏感,由于鉀在土壤中的移動性較小,易被固定,及施用方法不當,蘋果園中鉀肥利用率較低,對果實品質,特別是果實含糖量、著色等影響較大,因而要注意鉀肥的合理施用。
3.1影響鉀肥利用率的因素
3.1.1土壤條件土壤中速效鉀的含量、緩效鉀的貯藏量及釋放速度決定土壤的供鉀水平。土壤類型不同,其中所含的鉀素各不相同。一般東北黑土區(qū)及西北褐土區(qū)無論全鉀的含量,還是緩效鉀、速效鉀的含量均高于西南磚紅壤區(qū)及紅壤區(qū),其它土壤介于它們之間,生產(chǎn)中,磚紅壤區(qū)及紅壤區(qū)的補鉀量應大于黑土區(qū)及褐土區(qū)。
3.1.2蘋果需鉀規(guī)律蘋果樹年生長初期對鉀的需求量較小,主要利用貯藏的鉀元素,樹體中的鉀隨著生長中心的轉移而轉移,果實膨大期逐漸增多,至8月份達到高峰,以后逐漸減少,中后期樹體生長主要依靠從土壤中吸收的鉀。
3.1.3各元素之間的相互影響在作物所需要的營養(yǎng)元素中,各元素之間互相制衡,任一因素的平衡受到破壞,都會影響其它元素的吸收利用。
3.2提高鉀肥利用率的措施
3.2.1保持各營養(yǎng)元素間按比例施入以便蘋果樹體均衡利用,特別是氮、磷、鉀三者的比例一定要控制在適應范圍之內,鉀肥只有與氮、磷肥混合施用才能發(fā)揮其肥效。
3.2.2根據(jù)當?shù)氐耐寥罈l件合理供給鉀元素在全鉀、速效性鉀含量低的果園,要適當多的補充鉀肥,以提高土壤供鉀能力。
3.2.3按果樹需鉀規(guī)律分期施用鉀肥施用時應以追肥為主,基肥為輔,追肥量應占全年施用總量的60%以上,其中6月份為重點施用期,用量應占全年施用量的40%以上。
3.2.4注意鉀肥的種類一般應以硫酸鉀和氨基酸鉀為主,硫酸鉀適宜于堿性土壤施用,在酸性土壤上施用時,需適當施用石灰,以防止增加土壤酸性,影響鉀元素的吸收。
3.2.5注意適量施用鉀肥一般每生產(chǎn)100 kg蘋果需從土壤中吸收純氮3 kg、五氧化二磷0.8 kg、氧化鉀3.2 kg。由于土壤不同,供鉀能力有區(qū)別,施用時應以當?shù)赝寥篮浟繛榛A,適量施用。甘肅省農(nóng)科院劉小勇先生提出如下鉀肥追肥推薦量,可參考使用(表2)。

表2 蘋果鉀肥(氧化鉀)推薦施用量單位:kg/667 m2