不同施肥方式对枣园土壤及叶片养分含量的影响

付倩雯，宋锋惠 ，史彦江，，吴正保，马合木提·阿不来提

(1.新疆农业大学林学与园艺学院，乌鲁木齐 830052；2.新疆林科院经济林研究所，乌鲁木齐 830000)

0 引 言

【研究意义】枣为鼠李科(Rhamnaceae)枣属(ZiziphusMill.)植物，在中国已有3000多年的栽培历史[1]。全疆红枣面积达50×104hm2(750万亩)，枣产业发展已成为南疆农民增收的主要来源。由于新疆多数枣园田间管理粗放，对传统施肥方式(沟施、环状施肥、辐射状施肥、撒施、叶片喷肥等)的基础研究较少。有关研究报道，不同施肥方式对土壤养分及吸收利用有较大的影响[2-3]。合理的施肥方式是果树高产稳产的重要环节，通过土壤养分分析、叶片养分分析等途径可对果树的营养水平进行科学的判断，对果树的合理施肥有重要意义。【前人研究进展】近几十年，通过营养诊断研究来指导果树施肥，国外进展迅速[4-5]。不同施肥方式、施肥量以及肥料类型对有机质、全量氮、磷、钾以及速效氮、磷、钾等土壤养分含量有着不同程度的影响。氮、磷、钾合理配施可以明显提高枣园土壤养分与有机质含量，而且效果好于氮、磷、钾肥单施与两两配施[6]。范玉贞等[7]研究表明，施入复合肥与对照相比，可增加河北长岭小枣土壤养分含量，且随施肥量的增加而升高，有机质、碱解氮含量增幅为3.7%～9.61%、20.79%～48.55%，土壤肥力提升显著。王伟军等[8]通过杏树施肥试验研究表明，施肥可提高叶片和果实的全量养分，滴灌施肥的杏树叶片浓度比不施肥提高了9.1%。【本研究切入点】目前新疆地区关于果树施肥研究已有报道，但主要是针对施肥种类及施肥配比方面的研究[9-11]。研究不同的施肥方式对枣园土壤养分和根系吸收利用的影响。【拟解决的关键问题】通过设置不同的追施肥方式，测定对枣园土壤养分及吸收利用变化的影响。筛选出适宜的施肥方法，为生产上合理施肥提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

2014年试验在阿克苏地区温宿县新疆林科院佳木试验站进行，地理坐标为N41"15'，E80"32'，海拔1 103.8 m。以5年生骏枣为研究对象，株行距为1×2 (m)，南北行向，树势基本一致，沙壤土，0～20 cm土层的pH 8.6，有机质含量20.16 mg/kg；20～80 cm土层的pH 8.52，有机质含量19 mg/kg。供试肥料氮肥为尿素(N 46%)，磷肥为重过磷酸钙(P2O546%)，钾肥为硫酸钾(K2O 51%)。

1.2 方 法

1.2.1 试验设计

采用单因素随机区组设计，4个处理，4个重复。每个处理设置3～4行，选取10株代表性固定样株调查。分别于2013年花期(5月14日)和初果期(7月15日)施入，花期施肥量：氮肥100 g/株，磷肥150 g/株，钾肥50 g/株；初果期施肥量为氮肥100 g/株，钾肥80 g/株。对照不施肥。田间管理保持一致。表1

表1 试验设计
Table 1 The design of field experiment

处理Treatment名称Name操作方法OperationalmethodCK对照不施肥Ⅰ沟施沿树冠外围顺行开宽25cm、深10cm、长50cm的施肥沟,将肥料与表土混匀填入。Ⅱ穴施于树冠外围处,东、西、南、北四个方向分别挖4个直径10cm、深10cm的施肥穴,将肥料与表土混匀填入。Ⅲ辐射状施肥距主干10cm处,东、南、西、北四个方向分别挖4条长25cm、宽5cm、深10cm的施肥沟,将肥料与表土混匀后填入。Ⅳ撒施以试验株为中心、半径为25cm的圆内,将肥料撒施后,立即灌水。

1.2.2 土样采集与测定

时期：分别于第一次施肥前、果实膨大期(第二次施肥前)和果实成熟期3个时期，采集0～20 cm、20～80 cm土层的土样。

取样：每处理随机选取样本3株，距主干40 cm处、东南西北四个方向取样，将相同土层混合，四分法收集500 g湿土样。

指标：有机质用重铬酸钾-硫酸氧化法测定；全氮用凯氏定氮仪测定；速效氮用碱解扩散法测定；全磷用HClO4-HF·H2O-HNO3消煮-火焰光度法测定；速效磷用NaHCO3浸提-钼锑抗比色法测定；全钾HClO4-HF·H2O-HNO3消煮-火焰光度法测定；速效钾用醋酸铵浸提-火焰光度法测定；测定方法均参照《土壤农化分析》[12]和《土壤肥料学实验》[13]进行。

1.2.3 叶样采集与测定

时期：分别于果实膨大期(第二次施肥前)和果实成熟期两个时期采集。

取样：样株树冠中部、东西南北四个方向摘取100个功能性完全叶，用清水和蒸馏水洗干净，吸水纸将叶片表面水分吸干，装入信封，置于干燥箱中。在105℃下杀青30 min，再以80℃烘干至恒重后取出，用粉碎机粉碎，放入自封袋中保存。

指标：全氮用凯氏定氮仪测定；全磷用HClO4-HF·H2O-HNO3消煮-火焰光度法测定；全钾HClO4-HF·H2O-HNO3消煮-火焰光度法测定。

1.3 数据处理

采用Excel 2010和SPSS 19.0统计软件进行单因素方差分析并作图。

2 结果与分析

2.1 不同施肥方式对土壤养分含量的影响

2.1.1 对土壤有机质的影响

研究表明，不同施肥方式对土壤有机质产生不同影响。总体而言，各施肥处理的不同土层有机质含量均大于CK，且0～20 cm土层的有机质含量和增长量均大于20～80 cm土层。第1次施肥后，0～20 cm土层，不同处理有机质含量均高于CK(17.41)，有机质含量存在显著性差异，其中沟施、穴施、辐射状施肥处理显著高于CK，以辐射状施肥含量最高。20～80 cm土层，不同处理有机质含量均高于CK(15.25)，处理间差异不显著，其中辐射状施肥的有机质含量最高。经两次施肥后，0～20 cm土层，不同施肥方式对有机质含量均存在显著性差异，辐射状施肥显著高于其它处理，穴施次之，分别较CK提高41.11%、26.39%；20～80 cm土层，辐射状施肥的有机质含量亦显著高于其它处理，较CK提高20.23%。从整个生长周期看来，采用辐射状施肥对提高土壤有机质含量效果最好，穴施次之。表2

表2 不同施肥方式下土壤有机质变化
Table 2 Effect of different fertilizing methods on soil organic matter

物候期PhonologicalPhase土层SoilLayers(cm)土壤有机质(mg/kg) SoilOrganicMatterCKⅠⅡⅢⅣ果实膨大期TheFruitSwellingPeriod0～2018.16±1.53c23.02±1.87ab24.38±1.14ab24.98±3.71a21.27±1.23bc20～8015.84±1.37a16.06±1.21a16.87±1.55a17.16±0.71a16.21±0.48a果实成熟期TheFruitMaturityPeriod0～2019.02±1.53d23.01±0.74bc24.04±0.73b26.84±1.62a21.42±2.04c20～8015.03±0.86c16.06±0.61bc16.76±0.94b18.07±0.81a16.02±0.7bc

注：数据为平均值±标准误，同行不同小写字母表示在0.05水平上差异显著，下同

Note: Data are mean±standard error．The different lowercase letters in the same line differ significantly at the 0.05 level， The same as below

2.1.2 对土壤氮素的影响

2.1.2.1 对土壤全氮的影响

氮是植物体内多种重要有机化合物的组成成分，是限制植物生长和产量形成的重要因素。研究表明，与CK相比，不同处理的全氮含量均有所增长，其中0～20 cm土层>20～80 cm土层；0～80 cm土层的平均值为辐射状施肥>穴施>沟施>撒施>CK，以辐射状施肥对土壤全氮含量增加效果最明显，增长0.18 g/kg。0～20 cm土层，辐射状施肥对土壤全氮含量影响最为显著，但与其它施肥处理间无显著差异。20～80 cm土层，辐射状施肥的全氮含量显著高于CK，沟施次之。说明采用辐射状施肥和沟施有利于氮素在深层土壤的积累。其它施肥处理与CK相比差异不显著。表3

表3 不同施肥方式下土壤全氮变化
Table 3 Effect of different fertilizing methods on soil total N

项目Project土层SoilLayers(cm)处理TreatmentCKⅠⅡⅢⅣ全氮TotalN(g/kg)0～200.50b0.66±0.02a0.68±0.04a0.72±0.07a0.62±0.15ab20～800.26±0.02b0.33±0.02ab0.32±0.02b0.4±0.07a0.29±0.04b0～800.38±0.01c0.49±0.02ab0.5±0.01ab0.56±0.07a0.45±0.08bc

2.1.2.2 对土壤碱解氮的影响

土壤碱解氮亦称为土壤有效性氮，被植物根系直接吸收利用，反映土壤近期的氮素供应状况，与作物的生长和产量有着一定相关性[14]。研究表明，与CK相比，不同处理各土层碱解氮含量均有增长，其中0～20 cm>20～80 cm。各处理0～80 cm碱解氮含量大小为：辐射状施肥>沟施>穴施>撒施>CK，其中沟施、穴施和辐射状施肥增加效果显著，三者间无显著差异。0～20 cm土层，沟施、穴施、辐射状施肥处理的碱解氮含量显著高于CK，分别较CK提高53.3%、54.25%、93.18%，以辐射状施肥最为显著。20～80 cm土层，各施肥处理间无显著差异。表4

表4 不同施肥方式下土壤碱解氮变化
Table 4 Effect of different fertilizing methods on soil available N

项目Project土层SoilLayers(cm)处理TreatmentCKⅠⅡⅢⅣ碱解氮AvailableN(mg/kg)0～2023.02±2.1b35.75±3.81a35.51±8.34a44.47±4.94a25.86±3.45b20～8013.79±1.46b17.37±1.26a17.04±1.68a17.66±2.24a15.58±1.17ab0～8018.41±1.7b26.56±1.37a26.28±4.61a31.07±2.73a20.72±2.14b

2.1.3 对土壤速效磷的影响

磷在土壤中以无机形式存在，对植物的光合作用、结实等重大生命过程中发挥重要作用。土壤速效磷含量可反映土壤磷的供应状况及作物的产量水平和增产效果[15]。研究表明，0～80 cm土层中，与CK相比，不同处理速效磷含量大小顺序：穴施>辐射状施肥>沟施>撒施>CK，其中沟施、穴施和辐射状施肥对速效磷含量有显著影响，三者间无显著差异，撒施处理差异不显著。0～20 cm土层，沟施、穴施、辐射状施肥的速效磷含量显著高于CK，含量分别提高57.95%、98.6%、99.2%，以辐射状施肥和穴施对土壤速效磷的增长效果最佳。20～80 cm土层，各处理土壤速效磷含量较CK有显著提高，且沟施、穴施、辐射状施肥的含量显著高于CK，其中CK处理与撒施处理的平均值一致，可能是与磷肥移动性差、不易被深层土壤直接吸收利用有关。整体而言，采用沟施、穴施、辐射状施肥均可显著增加土壤速效磷含量，以穴施效果最为显著，辐射状施肥次之，沟施对土壤磷素积累效果最好。表5

表5 不同施肥方式下土壤速效磷变化
Table 5 Effect of different fertilizing methods on soil available P

项目Project土层SoilLayers(cm)处理TreatmentCKⅠⅡⅢⅣ速效磷AvailableP(mg/kg)0～2033.53±1.25c52.96±6.06ab66.59±13.38a66.78±7.16a46.72±2.79bc20～8033.50±1.54b53.86±12.28a53.22±6.01a50.20±4.48a33.5±2.15b0～8033.52±0.71b53.41±6.52a59.9±9.22a58.49±5.82a40.11±2.47b

2.1.4 对土壤速效钾的影响

土壤速效钾是指可直接被作物吸收利用的钾素，速效钾仅占土壤全钾含量的极小部分，但对作物的钾素吸收利用有着直接的影响[16]。研究表明，0～80 cm土层各处理平均速效钾含量大小为：辐射状施肥>沟施>穴施>撒施>CK，其中辐射状施肥与撒施处理间差异显著，其它处理间无显著性差异，辐射状施肥的土壤速效钾含量最高，较CK增长81 mg/kg，增幅达48.5%。0～20 cm土层，辐射状施肥的速效钾含量明显高于其它处理，其它处理间无显著差异。20～80 cm土层，各处理的土壤速效钾含量较CK大幅提高，其中穴施对土壤速效钾含量的增幅最大，沟施次之。辐射状施肥低于CK处理的速效钾含量，可能与根系对肥料的吸收利用有关。整体而言，采用沟施和穴施更有利于深层土壤速效钾含量的增加。表6

2.2 不同施肥方式对红枣养分吸收的影响

2.2.1 对叶片氮含量的影响

氮是植物体内多种酶、叶绿素等的重要组成部分，对植株叶片的光合作用有着重要影响[17]。研究表明，各施肥处理的氮含量均高于CK，说明不同施肥方式均促进了树体对氮素的吸收利用。在果实膨大期，各施肥处理叶片氮含量大小顺序为：辐射状施肥>穴施>沟施>撒施。说明穴施和辐射状施肥有效地促进了树体对土壤中氮素的吸收与利用。在果实成熟期，随着养分向果实的转移，叶片氮含量大幅降低，各处理间差异无显著差异。研究表明，果实膨大期，各处理间氮含量差异显著，不同施肥方式对树体氮素的吸收利用影响较大，可作为叶片氮素营养的诊断时期。表7

表6 不同施肥方式下土壤速效钾变化
Table 6 Effect of different fertilizing methods on soil available K

项目Project土层SoilLayers(cm)处理TreatmentCKⅠⅡⅢⅣ速效钾AvailableK(mg/kg)0～20209±19.31b264±17b247.3±13.5b379±16a229±1.8b20～80125.33±3.21a154.67±30.73a161±12.29a117.33±18.23a138.7±9.41a0～80167.17±8.33b209.33±20.26ab204.17±14ab248.17±7.42a183.8±6.42b

表7 不同施肥方式下叶片氮、磷、钾含量变化
Table 7 Effect of different fertilizing methods on leaf total N、P、K

2.2.2 对叶片磷含量的影响

磷的吸收利用可加速植物的新陈代谢和促进果树开花结果、果实与种子成熟、改善果实品质。研究表明，不同施肥方式对红枣叶片磷含量的影响，各施肥处理的叶片磷含量均显著高于CK，说明不同施肥方式均显著提高了树体对磷素的吸收利用。与果实膨大期相比，果实成熟期各处理叶片磷含量均有所下降，且各处理下降幅度均大于CK，说明树体对磷的吸收利用所占比例较大。在果实膨大期，各施肥处理磷含量大小顺序为：辐射状施肥>穴施>沟施>撒施，与CK相比，分别提高97.17%、90.1%、82.98%、71.51%。在果实成熟期，随着枣果生长消耗的大量的营养，叶片氮含量明显降低，各处理间差异显著，叶片磷含量大小排序为：穴施>沟施>辐射状施肥>撒施，以穴施叶片磷含量最高，沟施次之。表7

2.2.3 对叶片钾含量的影响

钾不是果树体内有机物的组成成分，但对果树的新陈代谢、增产和改善果实品质具有重要作用[18]。研究表明，不同施肥方式对叶片钾含量均显著高于CK，说明不同施肥方式均提高了树体对钾素的吸收利用。在果实膨大期，辐射状施肥和穴施处理的叶片钾含量显著高于其它处理，与不同施肥方式对叶片氮含量的影响一致，分别较CK提高28.14%和27.56%。表7

3 讨 论

红枣花期施氮肥100 g/株、磷肥150 g/株、钾肥50 g/株，初果期施氮肥100 g/株、钾肥80 g/株时，采用不同施肥方式均可促进土壤肥力的提升。红枣整个生长周期内，采用不同施肥方式对0～20 cm土层养分含量影响大于对20～80 cm土层的影响，可能与施肥深度有关。就土壤有机质含量而言，不同施肥处理较CK均有不同程度的提高，对土壤有机质含量影响大小为：辐射状施肥>穴施>沟施>撒施，其中辐射状施肥影响最为显著，穴施次之，二者显著高于撒施，沟施与穴施和撒施间差异不显著。这可能是辐射状施肥处理拥有较为发达的根长和根表面积，根系可充分利用肥、水，根系分泌物间接地提高了土壤中有机质的含量；对于全氮含量的变化，辐射状施肥、穴施和沟施有显著影响；对于碱解氮和速效磷含量的变化，不同施肥方式对其影响一致；对于速效钾含量的变化，辐射状施肥显著高于撒施，沟施和穴施。辐射状施肥对土壤各种养分含量的增长与积累都影响显著，有利于提升土壤肥力。沟施和穴施影响次之，撒施对土壤养分含量影响最小。

各种营养元素的供应直接影响着果树的生长和发育以及产量，叶片中氮、磷、钾含量的变化与果树的产量也密切相关[19,20]。分析不同施肥方式对红枣叶片氮、磷、钾含量的影响可知，果实膨大期适合进行红枣叶片营养诊断。不同施肥方式可提高叶片氮含量0.14%～10.24%、磷含量71.51%～97.17%、钾含量0.69%～28.14%，在果实成熟期，随着果实发育，叶片中的钾大量地向果实转移，叶片钾含量迅速下降，这与潘海发等[17]的研究结果一致。果实膨大期，各处理间钾含量差异显著，不同施肥方式对树体钾素的吸收利用影响较大，可作为叶片钾素营养的诊断时期。

4种施肥方式对叶片磷含量均有显著性影响，辐射状施肥和穴施对叶片氮、钾含量有显著性影响，辐射状施肥对叶片氮、磷、钾含量变化的影响最为显著。果实膨大期光合作用旺盛，叶片较多地对养分的吸收利用，其中对叶片磷含量影响较大。这是因为一方面是磷直接参与枣树的光合作用，果树对磷素的需求较高，另一方面可能因为土壤中的磷相对缺乏，施肥显著影响叶片中磷的含量。叶片中氮含量与叶绿素含量息息相关，并且对植物的光合能力起着关键作用[21]，是对植物产量影响最明显的一种养分[22]。试验结果表明，辐射状施肥处理的叶片含氮量显著高于其它处理，光合特性与产量亦处于最显著水平，支持了这一观点。钾作为“果实肥”，对果实开花、坐果、产量及果实品质的改善均有促进作用，辐射状施肥对红枣生长发育的影响也支持了这一观点。果树树体各种营养元素的含量以及所占比例，对产量、果实品质的好坏具有重要意义[21]。研究结果表明，4种施肥方式中，辐射状施肥使树体养分含量最高，说明在同等条件下，采用辐射状施肥方式最能实现枣树高效栽培。这与张誉[23]、焦蕊[24]分别在冬枣、富士苹果上研究结果一致。

4 结 论

辐射状施肥能有效提高0～20 cm土层的土壤肥力、有机质含量和土壤全氮、碱解氮含量及土壤速效钾含量，而穴施对速效磷影响最为显著；同时辐射状施肥能够有效提高叶片氮、磷、钾含量。采用辐射状施肥方式，能有效提高土壤养分含量，且明显提高了叶片对养分的吸收效果。

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