不同氮磷鉀配方對桄榔幼苗生長及其土壤養(yǎng)分含量的影響

楊海霞， 李恒銳， 蘭 秀， 陳會鮮， 劉連軍， 馬仙花， 梁振華

(廣西南亞熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所， 廣西 龍州 532415)

引言

【研究意義】桄榔(Arengapinnata)為棕櫚科桄榔屬多年生植物，是我國西南地區(qū)一種多用途的經(jīng)濟(jì)林樹種，主要分布在華南亞熱帶地區(qū)，廣西境內(nèi)主要分布在西南部的靖西、德保、大新、天等及龍州等石灰?guī)r地帶[1]。由其提取制作而成的桄榔粉具有藥用和食用價值，具有高纖維、低脂肪、去濕熱和滋補(bǔ)等特點(diǎn)，對小兒疳積、腹脹、咽喉炎等癥狀有一定的輔助治療作用[2]，是具有發(fā)展?jié)摿Φ木G色保健品。【前人研究進(jìn)展】野生桄榔樹生長周期長，一般需要8～10 a才能提取桄榔粉[3]。通過施肥可提高桄榔林地土壤養(yǎng)分，促進(jìn)桄榔幼林生長。氮素在作物產(chǎn)量、品質(zhì)形成中起著關(guān)鍵作用，合理施用氮肥可提高作物的產(chǎn)量及其氮肥利用效率[4-8]；段文學(xué)等[6]設(shè)置6個施氮量處理，研究施氮量對旱地小麥氮素吸收轉(zhuǎn)運(yùn)和土壤硝態(tài)氮含量的影響，結(jié)果表明，施氮量150 kg/hm2是兼顧產(chǎn)量和氮肥利用效率的適宜施氮量；陳夢妮等[7]研究不同施氮量對棉花花鈴期的生長特性與產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響表明，氮肥施用量為223.55 kg/hm2時籽棉產(chǎn)量最高，氮肥施用量為196.66 kg/hm2時經(jīng)濟(jì)效益最高。植物體內(nèi)的磷是許多器官的重要組成成分，是作物生長發(fā)育必需的元素，施入磷肥對植株生長、養(yǎng)分吸收有重要影響，對提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)方面有顯著作用[8-9]。闞沖等[10]研究表明，施磷對不同大豆品種有顯著的增產(chǎn)作用，大豆氮磷鉀含量與不施磷存在顯著性差異。鉀肥施用能顯著提高作物的產(chǎn)量[11-12]。侯迷紅等[13]設(shè)4個鉀素水平研究鉀肥用量對甜蕎麥產(chǎn)量、鉀素吸收和利用特性的影響發(fā)現(xiàn)，甜蕎麥籽粒產(chǎn)量、籽粒鉀素累積量隨施鉀量的增加先增加后降低，在施鉀量K2O為45 kg/hm2時達(dá)最高，施K2O 22.5～45.0 kg/hm2時，甜蕎麥可獲得較高的鉀肥利用率，并獲得高產(chǎn)。胡鑫慧等[14]設(shè)置3個鉀肥用量處理研究分期施鉀對不同質(zhì)地土壤麥田冬小麥干物質(zhì)積累和產(chǎn)量的影響發(fā)現(xiàn)，土壤質(zhì)地和施鉀方式有互作效應(yīng)；與鉀肥全部底施相比，在沙壤土地塊分期施鉀小麥的增產(chǎn)幅度更大。【研究切入點(diǎn)】開展氮磷鉀配方施肥是目前應(yīng)用較為廣泛的肥料效應(yīng)研究，是提高作物產(chǎn)量的重要技術(shù)措施，相關(guān)測土配方施肥的田間試驗(yàn)方案都取得較顯著的應(yīng)用效果[15-19]。但目前關(guān)于桄榔種植施肥方面尚未見研究報道。【擬解決的關(guān)鍵問題】采用正交試驗(yàn)設(shè)置9個不同氮磷鉀配比處理，以不施肥作對照，探究不同氮磷鉀配方施肥對桄榔幼苗生長及其土壤養(yǎng)分的影響，為桄榔人工種植合理施肥，提高林地肥料利用率及保護(hù)土壤環(huán)境，促進(jìn)桄榔產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)施肥依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地(22°21′N，106°46′E)位于桂西南地區(qū)龍州縣境內(nèi)的廣西南亞熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，海拔128 m左右，年平均溫度≥23.3℃，年降雨量≥1 266.4 mm，全年日照約1 521 h，屬南亞熱帶季風(fēng)氣候，熱量豐富，雨量充沛，日照充足。試驗(yàn)地土壤為黏質(zhì)壤土，耕層30～45 cm，pH 5.25，有機(jī)質(zhì)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，堿解氮104 mg/kg，速效磷23.46 mg/kg，速效鉀88.42 mg/kg。

1.2 材料

植物對象為以桄榔種子培育的2年生實(shí)生苗，苗高一致(約20 cm)，健康無病害，由廣西南亞熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所提供。供試肥料為尿素(含N≥46%)、鈣鎂磷肥(含P2O5≥16%)和氯化鉀(含K2O≥60%)，市購。SPAD502Plus手持式葉綠素測定儀，北京中科維禾科技發(fā)展有限公司。

1.3 方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計 試驗(yàn)時間為2019—2020年。根據(jù)不同氮磷鉀配比試驗(yàn)共設(shè)T1～T9共9個處理(表1)，以不施肥作對照(CK)。每個處理20株，3次重復(fù)。施肥在每年的3月、6月和10月進(jìn)行，每次施肥為全年施肥量的1/3。

表1 不同施肥處理氮磷鉀肥的使用量

1.3.2 指標(biāo)測定 樹體指標(biāo)測量和葉片采集于每年11月進(jìn)行。每處理選取10株測量其樹體指標(biāo)，包括植株高度、地面直徑和新增枝條數(shù)，取其平均值，用鋼卷尺量取地面至植株頂芽(長出新葉并使植株增高)的高度即株高；用游標(biāo)卡尺量取距地面10 cm處的植株直徑即地徑；采用葉綠素測定儀直接測定桄榔葉片的葉綠度值(SPAD)，從用于測定樹體指標(biāo)的10株桄榔樹中，每株選取1片成熟的葉片測定SPAD值，取其平均值。土壤堿解氮、有效磷及速效鉀含量分別采用凱氏定氮法、鉬銻抗比色法和火焰光度法[20]測定，有機(jī)質(zhì)采用高溫重鉻酸鉀氧化-容量法[21]測定。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與處理

利用SPSS 22.0、Excel 2010和Origin 8.1等對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理桄榔樹體的營養(yǎng)生長

從表2看出，不同氮磷鉀配方施肥處理桄榔幼苗的株高、地徑和新生枝條數(shù)的年增幅存在差異，T7各指標(biāo)的增幅均顯著高于其余處理。

表2 不同氮磷鉀配方施肥桄榔樹體各生長指標(biāo)的年增幅

2.1.1 株高 各處理桄榔幼苗的株高增幅為11.43～22.27 cm，較CK提高70.6%～232.4%，表現(xiàn)為T7>T5>T9>T8>T4>T6>T3>T2>T1>CK，T1～T9與CK均存在顯著差異。其中，株高增幅以T7最顯著，說明，其對桄榔株高增長有顯著促進(jìn)作用；T5其次，為21.46 cm，較CK提高220.3%；T9與T5差異不顯著，但均顯著高于除T7外的其余處理，T1與T2、T2與T3差異不顯著，但均顯著低于除CK外的其余處理。

2.1.2 地徑 各處理桄榔幼苗的地徑增幅為6.58～14.85 mm，較CK提高27.8%～188.3%，表現(xiàn)為T7>T9>T8>T5>T4>T6>T3>T2>T1>CK，T1～T9與CK均存在顯著差異。其中，T7的地徑增幅最大，說明，其對桄榔幼苗地徑生長的促進(jìn)作用最顯著；T9和T8其次，分別為13.57 mm和13.55 mm，較CK分別提高163.5%和163.1%，二者差異不顯著，但均顯著高于其余處理；T1與T2差異不顯著，但均顯著低于除CK外的其余處理。

2.1.3 新生枝條數(shù) 各處理新生枝條數(shù)增幅為1.27～2.40條，較CK提高71.6%～224.3%，表現(xiàn)為T7>T9>T5>T8>T4>T3>T6>T2>T1>CK，T1～T9與CK均存在顯著差異。其中，T7的增幅最大，說明，其對桄榔幼苗新生枝生長的促進(jìn)作用最明顯；T9其次，為2.20條，較CK提高197.3%，顯著高于除T7外的其余處理；T5與T8差異不顯著，但均顯著高于除T7和T9外的其余處理；T3與T4差異不顯著。

2.2 不同處理桄榔葉片的葉綠素相對含量SPAD

從圖1看出，不同氮磷鉀配方施肥處理對桄榔葉片葉綠素相對含量(SPAD)的影響不同。各處理葉片的葉綠素相對含量為T7>T9>T8>T6>T5>T4>T3>T2>T1>CK，T1～T9桄榔葉片的SPAD為37.25～78.82，較CK提高7.7%～127.9%，差異均顯著。T7最高，顯著高于其余處理，說明T7的氮磷鉀肥搭配合理，最能促進(jìn)桄榔葉片葉綠素的累積；T9其次，SPAD為75.86，較CK提高119.4%，顯著高于除T7外的其余處理；T5與T4差異不顯著。同時也說明，氮磷鉀肥的合理搭配能有效促進(jìn)桄榔葉片葉綠素的累積，氮磷鉀肥施用過量或不足均影響桄榔葉片葉綠素的累積。

注：不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下同。

2.3 不同處理桄榔土壤的養(yǎng)分含量

從圖2看出，不同氮磷鉀配方施肥處理對桄榔林地土壤的堿解氮、有效磷、速效鉀及有機(jī)質(zhì)等土壤養(yǎng)分含量的影響存在顯著差異。

2.3.1 堿解氮 各處理土壤堿解氮的含量為62.34～135.40 mg/kg，較CK提高18.7%～157.5%，表現(xiàn)為T9>T7>T6>T8>T5>T4>T3>T2>T1>CK，T1～T9均顯著高于CK，且各處理間均存在顯著差異。其中，T9的土壤堿解氮含量最高，較CK提高157.5%；其次是T7，含量為126.35 mg/kg，較CK提高140.3%；T1含量最小，較CK提高18.7%。

2.3.2 有效磷 各處理土壤有效磷含量為6.24～15.03 mg/kg，較CK提高51.8%～265.7%，表現(xiàn)為T9>T6>T3>T8>T2>T5>T7>T1>T4>CK，T1～T9均顯著高于CK，除T7與T1外各處理間均存在顯著差異。其中，T9的土壤有效磷最高，較CK提高265.7%；其次是T6，含量為13.83 mg/kg，較CK提高236.5%，顯著高于除T9外的其余處理；T7與T1無顯著差異。

2.3.3 速效鉀 各處理土壤速效鉀含量為82.54～124.38 g/kg，較CK提高102.5%～205.1%，表現(xiàn)為T7>T8>T9>T4>T6>T5>T1>T2>T3>CK，各處理間均存在顯著差異。其中，T7的土壤速效鉀最高，較CK提高205.1%；其次是T8，含量為117.42 g/kg，較CK提高188.0%；T3含量最小，為82.54 g/kg，較CK提高102.5%。

2.3.4 有機(jī)質(zhì) 各處理土壤有機(jī)質(zhì)含量為12.65～17.68 g/kg，較CK提高69.1%～136.4%，表現(xiàn)為T8>T9>T7>T5>T6>T4>T2>T3>T1>CK，T1～T9均顯著高于CK，且除T2與T4無顯著差異外其余各處理間均存在顯著差異。其中，T8的土壤有機(jī)質(zhì)含量最高，較CK提高136.4%；其次是T9，含量為17.36 g/kg，較CK提高132.1%； T1含量最小，為12.65 g/kg，較CK提高69.1%。

2.4 桄榔樹體指標(biāo)及土壤養(yǎng)分含量間的相關(guān)性

由表3可知，桄榔幼苗株高增幅、地徑增幅、新生枝條增幅及葉綠度值(SPAD)與土壤中堿解氮、有效磷、速效鉀及有機(jī)質(zhì)間均呈極顯著正相關(guān)。說明，桄榔幼苗樹體生長與桄榔林地土壤養(yǎng)分含量密切相關(guān)；同時也說明，氮磷鉀配方施肥對桄榔樹體指標(biāo)及土壤養(yǎng)分含量有重要影響。

表3 不同處理桄榔樹體指標(biāo)及土壤養(yǎng)分因子間的相關(guān)系數(shù)

3 討論

施肥可以有效提高土壤的肥力，氮磷鉀配比施肥能夠不同程度的促進(jìn)幼苗的生長發(fā)育，且氮磷鉀合理配施效果更為明顯。土壤速效養(yǎng)分是反映土壤肥力評價土壤供肥能力的主要指標(biāo)[22]，了解不同植物對肥料利用的特點(diǎn)，開展相關(guān)配方施肥，根據(jù)土壤中氮磷鉀含量進(jìn)行合理施肥，對化肥定額制、化肥減量增效、保護(hù)土壤環(huán)境起到非常重要的作用。近年來關(guān)于配方施肥對作物生長及土壤養(yǎng)分含量變化均有研究[23-25]。研究結(jié)果表明，施肥對桄榔幼樹生長影響極大，在NPK的肥效相互作用下，T7即每年施尿素200 g/株+鈣鎂磷40 g/株+氯化鉀280 g/株對促進(jìn)桄榔幼樹生長、葉片葉綠素和土壤速效鉀積累的影響最顯著，其株高增幅、地徑增幅、新生枝條數(shù)增幅、SPAD和速效鉀含量分別為(22.27±1.19)cm、(14.85±0.47)mm、(2.40±0.53)條、78.82和124.38 g/kg。T9即每年施尿素200 g/株+鈣鎂磷80 g/株+氯化鉀210 g/株對促進(jìn)桄榔林地堿解氮和有效磷含量作用最為明顯，二者含量分別增加157.5%和265.7%。T8即每年施尿素200 g/株+鈣鎂磷60 g/株+氯化鉀140 g/株對土壤有機(jī)質(zhì)含量作用最為顯著，有機(jī)質(zhì)含量增加136.4%。對桄榔樹體指標(biāo)、葉綠度值及土壤養(yǎng)分含量指標(biāo)的相關(guān)性分析表明，桄榔幼苗生長與林地土壤養(yǎng)分含量呈顯著正相關(guān)。

4 結(jié)論

采用正交試驗(yàn)研究氮磷鉀配方施肥對桄榔幼苗生長及其土壤養(yǎng)分含量的影響，結(jié)果表明，每年適宜的氮磷鉀配方為尿素200 g/株、鈣鎂磷肥40～80 g/株、氯化鉀140～280 g/株。該研究通過氮磷鉀肥配比進(jìn)行合理施肥，可有效促進(jìn)桄榔幼苗生長，改善桄榔林地土壤養(yǎng)分含量，為桄榔產(chǎn)業(yè)可持續(xù)提供了科學(xué)依據(jù)。