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海南岛香蕉园砖红壤养分限制因子的研究

热带农业科学

香蕉是一种高产高效的热带水果,在热带农业中具有举足轻重的地位[6],但由于人们对香蕉园土壤的养分障碍因子及其亏缺顺序缺乏足够的认识,导致施肥上的盲目性、生产成本的提高、土壤地力的下降,还造成香蕉产量质量的难以提升以及土壤环境的污染等诸多问题。笔者应用美国国际农化服务中心提出的土壤养分状况系统研究法(ASI法)全面、系统研究了海南岛香蕉园花岗岩发育的砖红壤的各种养分状况、养分限制因子及其亏缺程度,以期为科学用地、科学施肥、提高土壤肥力、改良土壤、保护土壤环境、实现香蕉平衡施肥、提高香蕉产量和质量、提高香蕉经济效益率等提供科学的理论依据,指导香蕉实践生产。

海南岛香蕉园砖红壤养分限制因子的研究

杨苞梅,林电,翟立芳,吴多能

(华南热带农业大学农学院海南儋州571737)

摘要:针对海南岛香蕉园花岗岩发育的砖红壤的养分限制因子及其亏缺程度目前尚不清楚,笔者试验采用土壤养分状况系统研究法来开展研究。研究结果如下:(1)砖红壤对各养分的吸附固定能力大小顺序为:B>S>Cu>K>Zn;(2)高粱盆栽试验中养分亏缺程度为:N>Zn>B>Mg>S>K>Mo>Ca>Cu;(3)香蕉盆栽试验中养分亏缺程度为:N>Mg>Zn>K>Ca>S>Mo>B;(4)N是第一限制因子。这充分说明土壤肥力贫瘠,应当加强土壤所缺且香蕉所需的养分的施用,方能提高土壤肥力,从而实现香蕉的平衡施肥;同时证明土壤养分状况系统研究法确实可以很好地用来评价土壤肥力。

关键词:养分限制因子;砖红壤;系统研究法;香蕉园

中图分类号:S158.3文献标识码:A

ResearchesOnLatosolnutrientlimitfactorofBananagardenofHainanIsland

YangBaomei,LinDian,ZhaiLifang,WuDuoneng

(Agriculturalcollege,SCUTA,Danzhou,Hainan,571737)

Abstract:InviewofHainanIslandbananagardengranitelatosolnutrientlimitingfactoranditsowedlacksthedegreeisstillnotclearlynow,themethodofsystematicstudyonsoilnutritionisemployedinthispa-per.Theresultsindicatedthat:(1)Latosoltovariousnutrientadsorptionfixedabilitysizeorderis:B>S>Cu>K>Zn;(2)Inthesorghumpotexperimentthenutrientoweslacksthedegreeis:N>Zn>B>Mg>S>K>Mo>Ca>Cu;(3)Inthebananapotexperimentthenutrientoweslacksthedegreeis:N>Mg>Zn>K>Ca>S>Mo>B;(4)Nisthefirstlimitfactor.Thisfullyexplainedthatthesoilfertilityisbarren,muststrengthenthenutrientemploymentwhichthesoillackedandthebanananeeded,thesidecanenhancethesoilfertility,thustherealizationbanana'sbalanceappliesfertilizer;Simultaneouslyitprovedthatthesoilnutrientcondi-tionsystemmethodologymayusefortrulytoappraisethesoilfertilitywell.

Keywords:Limitingfactor,Latosol,Systematicapproach,Bananagarden

基金项目:农业部948项目“香蕉种质及相关生产技术引进与推广”[2003-Z32(B)]。

第一作者简介:杨苞梅,女,1983年出生,硕士。通信地址:571737海南省儋州市宝岛新村华南热带农业大学YJS51信箱。E-mail:yangbaomei163@163.com。

通讯作者简介:林电,男,1967年出生,副教授,在读博士,主要研究热带土壤资源利用与热带作物营养与施肥。通信地址:571737海南省儋州市宝岛新村华南热带农业大学农学院。Tel:0898-23301074,E-mail:lindian5519@yahoo.com.cn。

收稿日期:2006-09-06,修回日期:2006-10-18。

1试验材料与方法

1.1供试土壤样品的采集的与制备

试验于2006年1月底,在海南省儋州市的华南热带农业大学农学院教学基地的有代表性的香蕉基地,通过多点随机采样法(15 ̄20个点)各采集耕层土样约70kg。自然风干后过2mm筛,然后从中四分法取出1.5kg土样(继续过1mm筛),供土壤有效养分含量的测定及土壤对主要营养元素的吸附试验,其余土样用于盆栽试验。

1.2实验室分析

土壤样品的取样采用容量法,土样的分析采用ASI提供的方法,即土壤的NH4-N、活性酸度、活性Ca和Mg用1NKCl浸提,Ca和Mg用原子吸收法测定,但N用蒸馏法测定;速效P、K、Fe、Mn、Cu和Zn用ASI(0.25NNaHCO3-0.01MEDTA-0.01NNH4F)联合提剂浸提浸,P用钼锑抗比色法测定,K用火焰光度法测定,其它元素在测P、K前用原子吸收分光光度计测定;有效S和B用0.08MCa(H

PO4)2浸提,S用BaCl2比浊法测定,B用姜黄素比色法测定[1]。同时用常规国标方法测定土壤有机质及pH[2]。

1.3吸附试验

吸附试验是在室内模拟大田,根据土壤速效养分含量的测定结果,在一系列定量的土壤样品中加入各营养元素不同溶液,使其充分与土壤混合,在自然风干条件下,短时间内模拟田间条件下各元素与土壤组分从饱和到风干过程的反应。用与原始土样相同的测定方法浸提和测定各营养元素,然后以P、K、S、B、Mn、Zn、Cu等营养元素的加入量对风干后的浸提量作吸附

曲线图,用来评价土壤的吸附固定能力[1,3,5]。

1.4盆栽试验

根据实验室分析和吸附试验结果,对照各养分临界值标准,确定土壤各养分的丰缺状况,制定盆栽试验方案,指示作物为高粱和香蕉;每个处理设四次重复,用土400ml,每盆均8株,高粱栽种40d,香蕉栽种55d。处理设置如下表1。

1.5数据分析

数据的处理及图表的产生是应用Excel软件,显著性分析是应用SAS9.0国际通用统计软件。

表1盆栽试验处理设置

备注:OPT为最佳处理,

“+”与

“-”为施或不施,其他同OPT。

表2土壤分析结果及盆栽试验处理推荐备注:活性酸,Activeacidity;其单位是:毫克当量活性酸度/100ml土。

2结果与分析

2.1土壤基本养分状况分析

由表2可看出,供试土壤活性酸度高,土壤呈强酸性,明显酸化,这是由于酸性及生理酸性肥料的施用所致[7],因此应注重石灰的施用,以改良土壤;有机质含量丰富;与ASI设定的3倍临界值相比较可知,Fn、Mn含量非常丰富,P含量丰富,速效N含量非常低,其他养分都表现为相当缺乏。因此,可推断N、K、Ca、Mg、

图1钾的吸附固定曲线图2硫的吸附固定曲线

S、B、Zn、

Cu都有可能是该香蕉园土壤的限制因子。2.2吸附试验结果

土壤养分吸附研究,旨在明确养分元素加入土壤中的行为特征,估测施入一定的肥料对土壤中可提取性有效养分的贡献,从而大致明确土壤中某一养分元素达到作物最佳生长所需的浓度所要求加入的肥料量,为盆栽试验最佳处理中肥料量的确定提供依据[8]。土壤对养分的吸附固定能力直接影响着土壤养分肥效的发挥[4]。通过吸附曲线图(图1 ̄图5)可知,B的吸附率为38% ̄64%,S的吸附率为24.23% ̄57.3%,K的吸附率为19.05%,Cu的吸附率为20.6%,Zn的吸附率为14.48%。由此可知各养分的吸附固定能力大小顺序为:B>S>Cu>K>Zn;香蕉园砖红壤对B、S有着相当强的吸附固定能力,对K、Cu和Zn的吸附固定能力则相对比较弱。

2.3盆栽生物试验结果

由于土壤-作物体系的复杂性,土壤化学分析及

吸附试验的结构通常只能判断养分因子存在的可能性,而在诸多因子研究中究竟哪种起主导作用,及养分元素的亏缺程度如何?则有待于生物盆栽试验进一步验证[910]。

高粱盆栽试验(见表3)结果为:土壤极度缺N,相对产量仅有32.86%;严重缺Zn、B、Mg、S、K、Mo,相对产量依次为54.64%、54.91%、58.23%、61.62%、64.50%、64.67%;明显缺Ca、Cu,相对产量依次为72.53%、80.45%;土壤不缺P、Fe和Mn。香蕉盆栽试验(见表4)结果为:土壤极度缺N,相对产量仅有49.57%;严重缺Mg、Zn、K、Ca、S、Mo、B,相对产量依

图3硼的吸附固定曲线图4铜的吸附固定曲线

图5锌的吸附固定曲线

表3高粱盆栽试验结果**表示显著达到1%水平。

表4香蕉盆栽试验结果**表示显著达到1%水平

次为59.51%、60.03%、66.01%、66.74%、68.70%、70.65%、75.96%;土壤不缺P、Fe和Mn。综合高粱和香蕉盆栽试验可知,供试土壤都极显著缺N、K、Ca、Mg、S、B、Zn、Mo,与实验室分析和吸附实验基本一致。高粱和香蕉盆栽试验得出的各养分亏缺及亏缺程度不一致,高粱盆栽得出土壤缺Cu,而香蕉盆栽则得出土壤不缺Cu;前者的亏缺顺序为N、Zn、B、Mg、S、K、Mo、Ca、Cu,后者是N、Mg、Zn、K、Ca、S、Mo、B,但都表明N都是第一限制因子。这主要是由于高粱和香蕉的营养特性不同,对各营养元素的需求程度不同。高粱盆栽试验中,

“+Mn”处理产量极显著低于OPT处理,是由于Mn过多造成毒害。因此,盆栽试验应该采用与大田试验相对应的供试作物,方能得出更为准确更有实际意义的试验结果。

3结论与讨论

3.1实验室化学分析、吸附试验与生物盆栽试验结果基本上是一致的,能够全方位地评价土壤的养分状况,从而能够充分保证大田试验的成功,确保试验结果更为可靠,但仍需通过大田试验进一步验证。

3.2由于营养需求的不同,高粱和香蕉盆栽试验结果存在着一定的差异,因此盆栽生物试验应该采用与大田试验相一致的供试作物,如能同时结合高粱盆栽试验则更好,方能得出更有准确更为可靠更有实际意义的试验结果。

3.3N是该香蕉园砖红壤的第一限制因子,根据李比希的

“最小因子律”,首先应该施用充足的氮肥,施用其他肥料才会有效果,才能充分发挥土壤的增产潜力。3.4综合实验室化学分析、吸附试验与生物盆栽试验结果可知:土壤肥力极度贫瘠,应当加强土壤所缺且香蕉需求的养分的施用,方能提高土壤肥力,从而实现香蕉的平衡施肥,实现香蕉高产优质高效的持续稳定生产。

参考文献

[1]加拿大钾磷研究所北京办事处编.土壤养分状况系统研究法[M].北京:中国农业科技出版社,1992:17-53.

[2]鲍士旦主编.土壤农化分析(第三版)[M].北京:中国农业出版社,2002.12:30-34.

[3]赵瑞芬,陈明昌,张强等.山西省褐土土壤养分限制因子研究[J].山西农业科学,2003.31(3):35-39.

[4]胡冬南,郭小敏,刘细燕等.笋用林土壤养分限制因子的研究[J].江西农业大学学报,2001,23(1):105-108.

[5]张炎,王讲利,刘骅等.新疆棉田土壤养分的吸附特征与有效性研究[J].水土保持学报,2005.19(5):47-51.

[6]林电,颜速亮,常春荣等.反季节组培香蕉氮磷钾肥料配比、施肥时期及其效应研究(J).热带作物学报,2002,23(2):36-39.

[7]廖志气,林电,郑丽燕等.海南岛香蕉园土壤肥力现状及变化趋势分析(J).安全与环境学报,2006.6(1):107-111.

[8]张英鹏,林咸水,章永松等.杭州市郊菜园土壤的养分状况及其障碍因子研究(J).浙江大学学报(农业与生命科学版),2003,29(3):244-250.

[9]刘平,张仁绥,卢益武等.土壤养分系统研究法的改进及应用(J).西南农业学报,2001(1):65-69.

[10]胡冬南,郭小敏,刘细燕等.笋用林土壤养分限制因子的研究(J).江西农业大学学报,2001,23(1):105-108.

(责任编辑:张铁锋)

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