棗樹原產(chǎn)于我國(guó)[1-2],是我國(guó)特有的經(jīng)濟(jì)樹種之一,西北干旱荒漠地區(qū),光熱資源充足,晝夜溫差大,適宜棗樹栽培。但由于北方地區(qū)氣候干燥,降水量少,使紅棗生長(zhǎng)期內(nèi)不可避免地出現(xiàn)水分虧缺,水分不足必然影響土壤養(yǎng)分的運(yùn)移和向植物的供應(yīng)。
摘要:以滴灌為條件設(shè)置不同水肥處理,分析氮、磷、鉀不同施肥配比對(duì)紅棗植株各器官中N、P、K含量的影響,結(jié)果表明:在棗樹年生長(zhǎng)周期中,不同施肥處理?xiàng)棙鋵?duì)N、P、K的吸收總量都表現(xiàn)為NKP,同時(shí),在整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程中對(duì)P的吸收變化比較平緩。棗樹植株各器官中的養(yǎng)分含量因氮、磷、鉀施肥配比不同而產(chǎn)生了較大差異。
關(guān)鍵詞:施肥配比,紅棗,植株,養(yǎng)分含量
如何充分利用和發(fā)揮有限的灌溉條件來(lái)提高肥料的利用效率,探討水肥耦合效應(yīng),研究以肥促水,以水調(diào)肥的水肥管理措施,就成為干旱區(qū)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然途徑。本研究在滴灌條件下,探索了不同氮、磷、鉀施肥配比對(duì)紅棗植株地上部分各器官N、P、K含量的影響,為協(xié)調(diào)棗樹和土壤水肥條件的關(guān)系,促進(jìn)棗樹充分利用土壤水肥資源,獲得穩(wěn)定的生產(chǎn)效應(yīng)。
1材料和方法
1.1研究區(qū)概況
研究區(qū)選在新疆兵團(tuán)農(nóng)一師九團(tuán)二營(yíng)十三連(40°34′00″N,81°17′15″E),海拔1012.62m,地處亞歐大陸腹地的塔里木河畔,受塔克拉瑪干沙漠的影響,屬典型的大陸性極端干旱荒漠氣候類型,平均年降水量42.4mm左右,年蒸發(fā)量2110.5mm,相對(duì)空氣濕度50%,年均總輻射9733MJ·m-2,年均氣溫10.7℃,≥10℃活動(dòng)積溫約為4113.1℃,極端最低氣溫-28.4℃,無(wú)霜期約為197d。土壤類型主要為風(fēng)沙土,土壤表層有機(jī)質(zhì)含量5.85g·kg-1,堿解氮17.44mg·kg-1,速效磷11.48mg·kg-1,速效鉀72.57mg·kg-1,全氮0.27g·kg-1,全磷0.61g·kg-1,全鉀3.08g·kg-1。
1.2試驗(yàn)材料與試驗(yàn)設(shè)計(jì)
本研究選擇紅棗為研究對(duì)象,進(jìn)行生育期滴灌和N、P2O5、K2O肥效試驗(yàn)。滴灌總量(350m3·667m-2)為固定值,而以滴灌施N量、滴灌施P2O5量、滴灌施K2O量為決策變量采用三因子五水平正交組合設(shè)計(jì),m=3的場(chǎng)合下,共設(shè)15個(gè)小區(qū),每小區(qū)9株樹。氮肥選用尿素(N含量46%),磷肥選用磷酸一銨(P2O5含量64%),鉀肥選用硫酸鉀(K2O含量50%)。萌芽-開花期滴灌施入70%的氮肥、40%的磷肥、30%的鉀肥,果實(shí)生長(zhǎng)期滴灌施入30%的氮肥、60%的磷肥、70%的鉀肥。全生育期共滴灌7次,每次灌水量相同,萌芽及新梢生長(zhǎng)期滴灌4次(萌芽前、萌芽后、新梢生長(zhǎng)、開花前),果實(shí)生長(zhǎng)期滴灌3次(坐果、果實(shí)膨大、果實(shí)成熟期)。供試樹種為5年樹齡的灰棗(JuJuba),15個(gè)試驗(yàn)小區(qū)的立地條件相同,土壤水分、肥力等條件相近,均生長(zhǎng)良好。
1.3測(cè)定方法
于果實(shí)膨大期采集棗葉、棗頭、棗吊、二次枝樣品,通過(guò)對(duì)植株樣品殺青、烘干、粉碎后,分析其全量氮、磷、鉀養(yǎng)分。樣品經(jīng)H2SO4-H2O2浸提,全氮用奈氏比色法測(cè)定、全磷用釩鉬酸氨比色法測(cè)定、全鉀用火焰光度計(jì)法測(cè)定。
1.4數(shù)據(jù)處理
利用MicrosoftEXCEL軟件計(jì)算植株全量養(yǎng)分指標(biāo)的平均值,并完成制圖。
2結(jié)果與分析
1氮、磷、鉀施肥配比對(duì)棗葉中N、P、K含量的影響
由圖1分析可知,棗葉中氮濃度,在氮鉀肥相對(duì)豐富而磷肥相對(duì)虧缺的第3組處理中最高,為34.29g·kg-1;在氮磷鉀肥都相對(duì)虧缺的第8組處理中最小,為27.75g·kg-1。棗葉中磷濃度,在氮肥相對(duì)虧缺而磷鉀肥相對(duì)豐富的第5組處理最高,為3.87g·kg-1;在氮鉀肥適度而磷肥極度虧缺的第12組處理中最小,為2.95g·kg-1。棗葉中鉀濃度,在氮磷肥適度而鉀肥極為豐富的第13組處理中最高,為26.18g·kg-1;在氮磷鉀肥都相對(duì)虧缺的第8組處理中最小,為19.99g·kg-1。對(duì)9~15組處理?xiàng)椚~中氮、磷、鉀濃度的變化進(jìn)行分析,在磷鉀肥適度的條件下,隨氮肥施入量的增加氮、磷、鉀濃度均呈現(xiàn)先增大后減小趨勢(shì),說(shuō)明氮肥施入量過(guò)高會(huì)抑制棗葉對(duì)N、P、K元素的吸收和積累。在氮、鉀肥施入量適度的條件下,隨磷肥施入量的增加棗葉中氮、鉀濃度先增大后減小,磷濃度逐漸增大,說(shuō)明增加土壤磷肥能促進(jìn)棗葉對(duì)P元素的吸收和積累,而施入量過(guò)高時(shí)則抑制N、K元素的吸收和積累。在氮、磷肥施入量適度的條件下,隨鉀肥施入量的增加棗葉中氮磷濃度先增大后減小,鉀濃度則逐漸增大,說(shuō)明增加土壤鉀肥能促進(jìn)棗葉對(duì)K元素的吸收和積累,而施入量過(guò)高時(shí)則抑制N、P元素的吸收和積累。
2.2氮、磷、鉀施肥配比對(duì)棗頭中N、P、K含量的影響
由圖2分析可知,棗頭中氮濃度,在氮磷鉀肥都相對(duì)豐富的第1組處理中最高(37.52g·kg-1)。在氮磷肥相對(duì)虧缺而鉀肥相對(duì)豐富的第7組處理中最小(26.71g·kg-1)。棗頭中磷濃度,在氮磷肥相對(duì)豐富而鉀肥相對(duì)虧缺的第2組處理中最高(3.22g·kg-1);氮磷鉀肥都相對(duì)虧缺的第8組處理最。2.68g·kg-1)。棗頭中鉀濃度,在磷鉀肥適度而氮肥極為豐富的第9組處理中最高(25.68g·kg-1);氮鉀肥相對(duì)虧缺而磷肥相對(duì)豐富的第6組處理最。18.31g·kg-1)。對(duì)9~15組處理?xiàng)楊^中氮、磷、鉀濃度的變化進(jìn)行分析,在磷鉀肥適度的條件下,隨氮素施入量的增加氮、鉀濃度逐漸增大,磷濃度先增大后減小,說(shuō)明增加土壤氮肥,能促進(jìn)棗頭對(duì)N、K元素的吸收和積累,氮肥施入量過(guò)高則抑制P元素的吸收和積累。在氮、鉀肥施入量適度的條件下,隨磷肥施入量的增加棗頭中氮濃度逐漸減小,磷濃度逐漸增大,鉀濃度先增大后減小,說(shuō)明增加土壤磷肥,能促進(jìn)棗頭對(duì)P元素的吸收和積累,而抑制N元素的吸收和積累,在磷肥施入量過(guò)高時(shí)則抑制K元素的吸收和積累。在氮、磷肥施入量適度的條件下,隨鉀肥施入量的增加棗頭中氮濃度逐漸增大,磷濃度逐漸減小,鉀濃度則先增大后減小,說(shuō)明增加土壤鉀肥能促進(jìn)棗頭對(duì)N元素的吸收和積累,而抑制P元素的吸收和積累,在鉀肥施入量過(guò)高時(shí)則抑制K元素的吸收和積累。3氮、磷、鉀施肥配比對(duì)棗吊中N、P、K含量的影響
由圖3可知,棗吊中氮濃度,在氮、磷、鉀肥都相對(duì)豐富的第1組處理中最高(29.11g·kg-1);氮、鉀適度而磷肥極度缺乏的第12組處理最。18.27g·kg-1)。棗吊中磷濃度,在氮、鉀適度而磷肥極為豐富的第11組處理中最高(2.98g·kg-1);氮、鉀相對(duì)豐富而磷肥相對(duì)虧缺的第3組處理最。1.94g·kg-1)。棗吊中鉀濃度,在氮、磷、鉀肥都相對(duì)虧缺的第8組處理中最高(25.92g·kg-1)。氮、磷相對(duì)豐富而鉀肥相對(duì)虧缺的第2組處理最小(19.65g·kg-1)。對(duì)9~15組處理?xiàng)椀踔械、磷、鉀濃度的變化進(jìn)行分析,在磷、鉀肥適度的條件下,隨氮肥施入量的增加棗吊中氮、鉀濃度逐漸增大,磷濃度則先增大后減小,說(shuō)明增施氮肥能促進(jìn)棗吊對(duì)N、K元素的吸收和積累,而施入量過(guò)高時(shí)則會(huì)抑制P元素的吸收和積累。在氮、鉀肥施入量適度的條件下,隨磷肥施入量的增加棗吊中氮、鉀濃度先增大后減小,磷濃度逐漸增大,說(shuō)明增加土壤磷肥能促進(jìn)棗吊對(duì)P元素的吸收和積累,而施入量過(guò)高時(shí)則抑制N、K元素的吸收和積累。在氮、磷肥施入量適度的條件下,隨鉀肥施入量的增加棗吊中氮濃度逐漸增大,磷濃度逐漸減小,鉀濃度先增大后減小,說(shuō)明增加土壤鉀肥能促進(jìn)棗吊對(duì)N元素的吸收和積累,而施入量過(guò)高時(shí)則抑制P、K元素的吸收和積累。4氮、磷、鉀施肥配比對(duì)二次枝中N、P、K含量的影響
由圖4可知,二次枝中氮濃度,在氮、鉀適度而磷肥極為豐富的處理11中最高(28.05g·kg-1);而氮、磷相對(duì)豐富而鉀肥相對(duì)虧缺的第2組處理最。22.65g·kg-1)。二次枝磷濃度,在氮、鉀適度而磷肥極為豐富的第2組處理中最高(3.34g·kg-1);氮相對(duì)豐富而磷鉀肥相對(duì)虧缺的第4組處理最。2.53g·kg-1)。二次枝鉀濃度,在氮、磷、鉀肥都相對(duì)豐富的第1組處理中最高(29.22g·kg-1);氮、磷、鉀肥都相對(duì)虧缺的第8組處理最。20.31g·kg-1)。對(duì)9~15組處理二次枝中氮、磷、鉀濃度的變化進(jìn)行分析,在磷、鉀肥適度的條件下,隨氮肥施入量的增加,二次枝中氮、磷濃度先增大后減小,鉀濃度逐漸增大,說(shuō)明增施氮肥能促進(jìn)二次枝對(duì)K元素的吸收和積累,而施入量過(guò)高時(shí)則會(huì)抑制N、P元素的吸收和積累。在氮、鉀肥施入量適度的條件下,隨磷肥施入量的增加,二次枝中氮、磷濃度逐漸增大,鉀濃度先增大后減小,說(shuō)明增加土壤磷肥能促進(jìn)二次枝對(duì)N、P元素的吸收和積累,而施入量過(guò)高時(shí)則抑制K元素的吸收和積累。在氮、磷肥施入量適度的條件下,隨鉀肥施入量的增加,二次枝中氮、磷、鉀濃度都呈現(xiàn)先增大后減小趨勢(shì),說(shuō)明鉀肥施入量過(guò)高會(huì)抑制二次枝對(duì)N、P、K元素的吸收和積累。
3討論
水肥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中投入的兩大主要因素,也是可以調(diào)控的兩大重要技術(shù)措施。俗話說(shuō)“有收無(wú)收在于水,收多收少在于肥”,充分說(shuō)明水分和養(yǎng)分對(duì)作物生長(zhǎng)的作用不是孤立的,而是相互作用相互影響的。本研究以滴灌為條件設(shè)置不同氮、磷、鉀施肥處理,分析紅棗植株地上部分各器官N、P、K的含量,初步得出以下結(jié)論:(1)棗樹在年生長(zhǎng)周期中就吸收總量而言,不同氮、磷、鉀施肥處理的棗樹對(duì)N、P、K元素的吸收量都表現(xiàn)為NKP,同時(shí)在整個(gè)過(guò)程中對(duì)P的吸收變化比較平緩;(2)對(duì)于棗樹地上部分植株各器官中的養(yǎng)分含量,因氮、磷、鉀施肥配比不同而產(chǎn)生了較大差異。
在磷、鉀肥適度的條件下,氮肥施入量過(guò)高會(huì)抑制棗葉對(duì)N、P、K元素的吸收和積累;增施氮肥能促進(jìn)棗頭、棗吊對(duì)N、K元素的吸收和積累,施入量過(guò)高則抑制P元素的吸收和積累;增施氮促進(jìn)二次枝對(duì)K元素的吸收和積累,施入量過(guò)高則抑制N、P元素的吸收和積累。在氮、鉀肥適度的條件下,增施磷肥能促進(jìn)棗葉、棗吊對(duì)P元素的吸收和積累,施入量過(guò)高則抑制N、K元素的吸收和積累;增施磷肥能促進(jìn)棗頭對(duì)P元素的吸收和積累,而抑制N元素的吸收和積累,在磷肥施入量過(guò)高時(shí)則抑制K元素的吸收和積累;增施磷肥能促進(jìn)二次枝對(duì)N、P元素的吸收和積累,施入量過(guò)高則抑制K元素的吸收和積累。在氮、磷肥適度條件下,增施鉀肥能促進(jìn)棗葉對(duì)K元素的吸收和積累,施入量過(guò)高則抑制N、P元素的吸收和積累;增施鉀肥能促進(jìn)棗頭對(duì)N元素的吸收和積累,抑制P元素的吸收和積累,在鉀肥施入量過(guò)高時(shí)則抑制K元素的吸收和積累;增加土壤鉀肥能促進(jìn)棗吊對(duì)N元素的吸收和積累,而施入量過(guò)高時(shí)則抑制P、K元素的吸收和積累;同時(shí)鉀肥施入量過(guò)高抑制二次枝對(duì)N、P、K元素的吸收和積累。
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