(陕西省土地工程建设集团有限责任公司,陕西 西安 710075)
摘要: 为了研究磷石膏与有机肥配比对作物生理学性状和养分利用效率的影响,本文以盐碱地为改良对象,通过在盆栽试验中添加不同用量的磷石膏与有机肥,对比分析植物的生理学形状及养分情况,以期为筛选出最适合盐碱地土壤改良、高效调控养分的配施技术提供数据支撑。
关键词:磷石膏;有机肥,盐碱地,土壤改良
一、前言
土壤盐渍化是影响农业可持续发展和生态环境的一个全球性问题。据统计,盐渍土遍及世界100多个国家,总面积高达10亿hm2,并以100~150万hm2/a的速度快速增长[1-2]。我国盐渍土资源面积约为9.913×107 hm2 ,占国土面积的3.26%,其中青海、新疆、甘肃、宁夏、陕西和内蒙是我国盐渍土分布面积最广最多的地域[3]。近年来随着化肥不合理施用、灌溉等人类活动的影响,次生盐碱化的土壤面积不断增加[4],截至2008年,我国还有80%左右的盐渍土尚未开发利用[5]。在人口增长,土地面积日益减少的严峻形式下,开发利用荒芜的盐碱地,使之转变为可耕种的土地,对缓解粮食危机,改善生态环境具有重要的意义。
盐碱化土壤大多缺乏有机质,导致其保水、保肥能力较弱,易板结硬化。有机肥兼有全养分、缓效性等功能,在盐碱化土壤中添加有机质,可以黏结土壤细颗粒,形成良好的团粒结构,改善土壤理化性质,提高土壤酸碱缓冲性能,促进微生物繁殖[6]。同时有机肥分解过程中产生大量有机酸,可加速养分分解,促进迟效养分转化,促进植物生长,增强植物的抗逆性,改善农产品品质[7]。
有关磷石膏与有机肥改良盐碱地的研究颇多,但已有研究多局限于肥料或改良剂的单独应用效果,针对磷石膏与有机肥配合施用从而研制适宜于北方干旱地区的作物抑盐专用肥的研究较少。因此,在我国耕地面积不断减少,而粮食需求不断增加的大背景下,开展不同比例磷石膏与有机肥配施对作物生长以及盐碱土改良效果影响的研究就显得极其必要,这将快速有效的改良盐碱地,对保证我国粮食安全和保护生态环境具有重要意义。
二、试验方案
选用玉米为试材。室内温度白天控制在30~35oC之间,夜间控制在20~25oC。玉米采用室内盆栽试验,每盆装土6 kg,土壤容重为1.3g/cm3。试验设置9个处理,对照与基肥仅施N=0.2 g/kg,K2O=0.15 g/kg,不施磷肥。试验中设置3个磷石膏添加水平,分别为0、20、40 g/kg土,记为PG1、PG2、PG3;同时添加0、200、400 g/kg土的有机肥,记为Y1、Y2、Y3,每个处理重复3次,共计27盆,随机排列(详细施肥处理见表1)。
表1 试验方案设置
处理 | 代号 | 磷石膏(g/kg土) | 有机肥(g/kg土) | |
1 | 对照 | CK | 0 | 0 |
2 | 单施磷石膏20 g/kg | PG2 | 20 | 0 |
3 | 单施磷石膏40 g/kg | PG3 | 40 | 0 |
4 | 单施有机肥200 g/kg | Y2 | 0 | 200 |
5 | 单施有机肥400 g/kg | Y3 | 0 | 400 |
6 | 20 g/kg磷石膏+200 g/kg有机肥 | PG2Y2 | 20 | 200 |
7 | 20 g/kg磷石膏+400 g/kg有机肥 | PG2Y3 | 20 | 400 |
8 | 40 g/kg%磷石膏+200 g/kg有机肥 | PG3Y2 | 40 | 200 |
9 | 40 g/kg磷石膏+400 g/kg有机肥 | PG3Y3 | 40 | 400 |
三、结果分析
表2 植物样测定数据
编号/处理 | 样号 | 茎叶鲜重(g) | 根鲜重(g) | 植株干重(g) | 茎叶干重(g) | 根干重(g) | 植株全氮(%) | 全磷(%) | 全钾(%) |
1 对照,不施磷肥 | 1-1 | 0.78 | 0.07 | 0.52 | 0.48 | 0.04 | 2.378 | 0.283 | 1.561 |
1-2 | 0.65 | 0.04 | 0.33 | 0.32 | 0.01 | 2.363 | 0.248 | 1.856 | |
1-3 | 0.52 | 0.04 | 0.3 | 0.27 | 0.03 | 2.564 | 0.324 | 1.863 | |
2 单施磷石膏20 g/kg | 2-1 | 1.73 | 0.1 | 0.5 | 0.46 | 0.04 | 2.237 | 0.286 | 1.714 |
2-2 | 1.64 | 0.11 | 0.35 | 0.32 | 0.03 | 2.467 | 0.313 | 2.111 | |
2-3 | 1.54 | 0.09 | 0.49 | 0.47 | 0.02 | 2.100 | 0.275 | 1.697 | |
3 单施磷石膏40 g/kg | 3-1 | 3.41 | 0.15 | 0.65 | 0.63 | 0.02 | 1.777 | 0.208 | 1.777 |
3-2 | 0.86 | 0.48 | 0.54 | 0.29 | 0.25 | 1.943 | 0.309 | 1.770 | |
3-3 | 1.02 | 0.09 | 0.36 | 0.32 | 0.04 | 1.902 | 0.254 | 1.573 | |
4 单施有机肥200 g/kg | 4-1 | 4.02 | 0.47 | 0.94 | 0.78 | 0.16 | 2.279 | 0.262 | 2.038 |
4-2 | 0.95 | 0.13 | 0.32 | 0.26 | 0.06 | 2.716 | 0.337 | 1.945 | |
4-3 | 2.88 | 0.43 | 0.7 | 0.54 | 0.16 | 1.883 | 0.275 | 1.818 | |
5 单施有机肥400 g/kg | 5-1 | 2.38 | 0.19 | 0.56 | 0.51 | 0.05 | 2.224 | 0.332 | 2.338 |
5-2 | 3.3 | 0.37 | 0.74 | 0.61 | 0.13 | 1.678 | 0.199 | 2.342 | |
5-3 | 3.03 | 0.71 | 1 | 0.72 | 0.28 | 2.069 | 0.222 | 1.982 | |
6 20 g/kg磷石膏+200 g/kg有机肥 | 6-1 | 5.03 | 0.53 | 1.07 | 0.92 | 0.15 | 1.959 | 0.254 | 1.449 |
6-2 | 0.62 | 0 | 0.3 | 0.3 | 0 | 2.758 | 0.358 | 2.145 | |
6-3 | 4.39 | 0.49 | 0.95 | 0.79 | 0.16 | 1.906 | 0.285 | 1.906 | |
7 20 g/kg磷石膏+400 g/kg有机肥 | 7-1 | 3.86 | 0.44 | 0.79 | 0.61 | 0.18 | 1.936 | 0.273 | 2.144 |
7-2 | 5.47 | 0.5 | 1.14 | 0.97 | 0.17 | 2.212 | 0.365 | 1.052 | |
7-3 | 2.84 | 1.04 | 1.24 | 0.69 | 0.55 | 1.958 | 0.374 | 0.337 | |
8 40 g/kg%磷石膏+200 g/kg有机肥 | 8-1 | 3.22 | 0.63 | 0.95 | 0.6 | 0.35 | 1.588 | 0.472 | 2.159 |
8-2 | 2.78 | 0.48 | 0.59 | 0.49 | 0.1 | 2.294 | 0.434 | 2.657 | |
8-3 | 11.06 | 0.69 | 2.48 | 2.26 | 0.22 | 1.731 | 0.310 | 3.069 | |
9 40 g/kg磷石膏+400 g/kg有机肥 | 9-1 | 0.6 | 0.17 | 0.27 | 0.2 | 0.07 | 2.710 | 0.454 | 3.092 |
9-2 | 3.78 | 0.48 | 1.05 | 0.81 | 0.24 | 1.847 | 0.362 | 3.617 | |
9-3 | 0.65 | 0.15 | 0.29 | 0.25 | 0.04 | 2.156 | 0.341 | 2.584 |
从表2中看,本文共有九种处理,其中含一组对照试验,测定了作物的生理特性和养分情况,其中生理特性分别测定了茎叶鲜重、根的鲜重、植株干重、茎叶干重、根干重;养分测定了植株的全磷、全氮和全钾。
从结果看,不同处理对植物的生理特性和养分有一定的影响。不施加磷肥,作物长势最差,无论是叶子还是根,其重量都是最轻,说明作物的生长不是很好。单施有机肥作物长势不如有机肥和磷石膏同时施加,在单施有机肥中,有机肥施加含量越高,作物长势越好;在有机肥和磷石膏同时施加时,作物长势不是和施加量成正比,从表中看,40 g/kg%磷石膏+200 g/kg有机肥这种配合比下,作物生长特性最好,根和叶的重量最重。
对于植物养分的影响,从表中看,单施磷石膏(40 g/kg)情况下,植物的全氮含量最低,而不施加肥料的的作物,其全氮含量最高。从植物的全磷含量看,磷石膏的施加对作物的全磷有影响,基本上,磷石膏施加多的,其作物全磷含量也高,而不施磷肥和单施有机肥的全磷含量,基本没什么变化。从全钾含量看,结果同植物的全磷含量相似,即,磷石膏施加多的,其作物全钾含量也高,而不施磷肥和单施有机肥的全钾含量,基本没什么变化。
参考文献:
[1][Asish K P, Anath B D. Salt tolerance and salinity effects on plants: a review[J]. Ecotoxicology
and Environmental Safety, 2005, 60(3): 324-349.
[2]王遵亲. 中国盐渍土[ M] . 北京: 科学出版社, 1993.
[3]张红萍,盐渍土的工程性质及防治[M]. 北京:国防工业出版社, 2012.
[4]张翼夫, 李问盈, 胡 红, 等. 盐碱地改良研究现状及展望[J].江苏农业科学, 2017,
45(18):7-10.
[5]丁海荣, 洪立洲. 盐生植物碱蓬及其研究进展[J]. 江西农业学报, 2008, 20(8): 35-37.
[6]江春, 黄菁华, 李修强, 李辉信, 孙波. 长期施用有机肥对红壤旱地土壤线虫群落的影
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[7]温延臣,张曰东,袁亮,李伟,李燕青,林治安,赵秉强. 商品有机肥替代化肥对作物产量和土
壤肥力的影响[J]. 中国农业科学,2018,51(11):2136-2142.
基金项目;陕西省土地工程建设集团内部科研项目(DJNY-YB-2023-38)