全 文 ：第 25 卷第 2期
20 0 1年3 月
南 京 林 业 大 学 学 报
J
o ur n al o f N a nj i n gF or e st r y U n i ver s it y
Vol
.
2 5
,
N
o
.
2
M a r
. ,
2 0 0 1
氨化木质素对五色览的施肥效果
黄 宏 , 丁应祥 , 张焕朝 ,李忠正
(南京林业大学 , 江苏 南京 2 10 3 7)
摘 要 :采用土培技术探讨 了氛化木质素作为一种缓释氮肥在五 色觅栽培上的应用 , 并与常规
的氮肥— 尿素进行 了比较 。 结果表明 ,氨化木质素对五 色觅生长效果显著 , 作为氮肥 , 其肥效仅次于尿素 , 这为氨化木质素肥料的推广应用提供 了依据 。
关键词 :氨化木质素 ; 尿素 ; 五色觅 ; 生物量
中图分类号 : 5 1 4 3 文献标识码 : A 文章编号 : 1 0 0 0一 2 0 0 6 ( 2 0 0 1 ) 0 2一 0 0 5 1一 0 4
A m m o x i d i z e d K r a ft L i g n i n F e r t i li z e r T e s t e d on
A
.
b e t t z i e k i a n a ( R e g e l ) N i c h o l s
H U A N G H o n g
,
D I N G Y i n 兮 x i a n g , Z H A N G H u a -n e h a o , L l Z h o n 『 z h e n g
( N a nj i眼 oF r e s t r y U n iv e r s i t y , N a nj in g 2 1 0 0 3 7 , C h i n a )
A b s t r ac t
:
T e e h n i e a l l i g n i n s d e r i v e d f r o m K r a f t h a v e b e e n s u bj
e e t e d t o a m m o x id a t i o n a im i n g a t p r o d u
-
e i n g s l o w 一 r e l e a s e n i t r o g e n o u s f e r t i li z e r s . M o s t o f t h e s e s t u d i e s w e r e i n v e s t i g a t e d b e e a u s e t h e s t a b l e
o r g a n i e m a t r i x o f l i g n i n s 15 w e l l s u i t e d f o r h u m u s f o r m a t i o n
.
I n t h i s p a p e r
,
p o t t e s t s
,
w i t h A
.
b e r t z i c k
-
i a n a ( R e g e l ) N i e h o l s u t i li z i n g a m m o x id i z e d li g n i n a n d u r e a a s N
一
f e r t i l i z e r s f o r e o m p a r i s o n
,
w e r e e a r
-
r i e d i n g r e e n h o u s e o f N a nj i n g F o r e s t r y U n i v e r s i t y
.
T h e p o t e o n t a i n e d 1
.
0 k g o f s e r e e n e d 5 0 11
.
S e v e n
d i f f e
r e n t t r e a t m e n t s w e r e e o n d u e t e d
, t w o a t t h e l o w d o s a g e ( N 0
.
1 9 / k g )
, t w o a t t h e s t a n d a r d d o s a g e
( N 0
.
2 9 / k g )
, o n e e o m b i n a t i o n o f 巨tn m o x id iz e d l ig n i n a n d u r e a ( N 0 . 2 9 / k g ) , a n d t w o a t a t w i e e s t a n d -
a r d d o s a g e ( N 0
.
4 9 / k g )
.
P h o s p h o r o u s a n d p o t a s s i u m w e r e i n e o r p o r a t e d i n t h e 5 0 11
.
R e s u l t s s h o w e d
,
A
. 占e t t z i c k艺a n a N i e h o l s b io m a s s w i t h o u t a n y f e r t i l i z e r w a s t h e l o w e s t ( t h e y i e ld w a s 2 . 1 8 0 9 / p o t ) i n
a l l t r e a t m e n t s
.
T h e a p p l i e a t io n o f 1
.
8 1 8 9 a m m o x id i z e d l i g n i n p e r p o t ( e o r r e s p o n d i n g t o N 0
.
2 9 / k g ) r e
-
s u l t e d i n a b io m a s s o f 4
.
0 6 6 9 / p o t
.
T h i s w a s 5 5
.
5% o f t h e b i o m a s s o b t a i n e d b y u r e a a t t h e s a m e d o s
-
a g e
.
T h e m i x t u r e o f a m m o iX d i z e d l i g n i n a n d u r e a s h o w e d s im i l a r b i o m a s s a s a m m o元 d i z e d li g n i n a l o n e .
T h e a m o u n t o f a m m o x id i z e d l i g n i n w a s i n e r e a s e d b y a fa e t e r o f Z
,
t h e b i o m a s s r o s e o n ly b y 2
.
6 8%
.
T o x i e e f f e e t s o n t h e p l a n t w e r e n o t o b s e r v e d
.
T h e q u e s t i o n w h e t h e r a m m o x id i z e d l i g n i n f o r f e r t i l i z e
-
r i n g e a n b e P u t i n t o p r a e t i e e s h o u l d n o t b e e o m P l e t e l y a n s w e r e d
.
F u r t h e r p o t t r i a l s a n d f i e ld e x P e r i
-
m e n t s a r e n e e d e d
.
T h e m i企 t e r m a n d l o n g t e r m f e r t i l i z e r i n g e f f e e t s a n d h u m u s 一 f o r m i n g e a p a e i t y h a v e t o
b e o b s e r v e d
.
K e y w o dr s
:
A m m o x id i z e d l i g n i n ; U r e a ; A l t e r n a n t h e ar b e t t z 饭c k艺a n a ( R e g e l ) N ie h o l s ; B i o m a s s
氨化木质素是将碱法草浆 中分离出的木质素 ,经氧化氨解得到的产物 。 由于土壤腐殖酸的核心结
收稿日期 : 20 0 0一 0 9一 2 9
基金项 目 : 国家自然科学基金资助项 目 ( 3 9 8 7 0 6 2 6)
作者简介 : 黄宏 ( 19 7 4一 ) ,女 ,河南遂平人 ,南京林业大学森林资源与环境学院硕士生 。
5 1
南 京 林 业 大 学 学 报 第 25 卷 第 2期
构来源为木质素的芳香环类物质 , 因此氨化木质素被认为具有性质稳定 、 肥效长久 、 能够增加土壤腐殖
质 、 改善土壤理化性质等特点巨`一 3〕 。 笔者采用盆栽的方法 ,对氨化木质素与尿素对五色觅的生长效果的
影响进行了对比 。
1 材料与方法
试验在南京林业大学树木园温室里进行 。 供试土壤为下蜀黄土发育的下层土 , 质地粘重 , p H
8
.
9 5
,有机质 1 4 . 9 9 / k g ,全氮 0 . 8 1 9 / k g , 全磷 0 . 7 1 9 / k g , 全钾 1 1 . 9 9 / k g ,水解氮 6 4 . 3 m g / k g , 速效磷
10
.
2 m g / k g
,速效钾 124 . 3 m g / k g [’] 。 因其全氮含量较低 , 可满足研究 的需要圈 。 土壤经风干磨碎后 ,
过 3 m m 孔径筛 , 每盆装土 1 k g 。
供试花木为五色览 ( A l t e r n a n t h e ar b e t t z i e k i a n a ( R e g e l ) N i e h l o s ) ;氨化木质素由南京林业大学化
工学院木质素实验室提供 ,含氮量为 n . o% ;尿素为市售普通尿素 ,含氮量 46 . 0% ;磷酸二氢钾为实验
室分析纯 。
实验共设 9 个处理 , 除 C K (空 白对照 )外 ,所有处理每盆普施 0 . 17 9 磷酸二氢钾 , 相当于每千克土
施磷素 0 . 0 4 9 ,钾素 0 . 05 9 ,施用氮肥为尿素和氨化木质素 ,施用量参照农业化学研究法所提 出的常见
植物土培试验施用量 5j[ ,并做适当调整 ,具体施用情况见表 1 。 试验重复 6 次 , 完全随机排列 ,定期调换
位置 , 以排除边行效应 。
实验于 1 9 9 9 年 9 月 28 日开始 , 采用移栽的方 表 1 各处理及肥料施用 .
法 ,选择大小一致的五色觅枝条 , 植人盆钵中 , 1 盆
1 株 ,用水浇透 , 7 d 后采用在植株根附近挖条沟埋
施的方法一次性施人氨化木质素 。 磷酸二氢钾采用
溶液浇施 , 一次性施人 。 尿素也采用溶液浇施的方
法 ,分别在第 7 天和第 27 天施人 。
7 5 d 后收获和取样分析 。 各处理植株均齐土面
刘割 ,用烘干称重法测定地上部分和地下部分的生
物量 ,用 H : 5 0 4 一 H CI O ` 消煮法测定植株全氮 、 全
磷 、全钾等养分含量 6j[ 。
aT b l
e 1 T r e a t m e n st an d d os 昭 e of fe rt i liezr
in p ot ex eP r ime
n st
2 结果与分析
施肥处理 肥料用量 氮家用量
U O
.
1 0
.
2 1 7 0
.
1
LO
.
1 0
.
9 0 9 0
.
1
U O
.
2 0
.
4 3 4 0
.
2
LO
.
2 1
.
8 1 8 0
.
2
U 0
.
1+ L O
.
1 0
.
2 1 7 / 0
.
90 9 0
.
2
U O
.
4 0
.
8 6 8 0
.
4
I
J
O
.
4 3
.
6 3 6 0
.
4
C K (空 白对照 )
PK (基底肥 )
注 : U 为尿素处理 , L 为氨化木质素处理
2
.
1 氮化木质素与尿素的生长效应比较
五 色觅盆栽试验结束后 , 对各处理进行生物量的测定 。并且以只施磷 、钾肥 , 没有施任何氮素肥料
的 P K 处理为对照 ,使用 D u n n e t t 法进行 比较 [7〕 , 比 表 2 各处理每盆总生物 t 的 uD n n e t t 对比
较结果及肥料增长效应见表 2 。
由表 2 可知 , 所有施肥处理与 P K 基底肥处理
相 比差异均达到了极显著水平 。 表明氨化木质素对
五色览的生长有显著的作用 , 只是肥效稍次于尿素 。
随着氨化木质素施用量的增加 , 五色觅的生物量 和
增产率逐渐增加 。 I J 0 . 1 处理 、 L 0 . 2 处理 、 L 0 . 4 处
理的生 物 量 , 比对 照 ( P K ) 分别增 加 了 6 1 . 8写 ,
8 6
.
9% 和 93 . 9% 。 单位 养分 的 增 产 量 分 别 为
1
.
34 5
,
0
.
94 5 和 0 . 5 1 1 9 ,呈下降的趋势 。 尿素与氨
化木质素有着类似的规律 。
从氮素的 3 个施用水平上看 ,所有施肥处理 的
生物量均比对照有 明显的增加 , 说明两种肥料对 五
一 5 2 一
及肥料增长效果
T曲 le 2 C o m Par 如on o f t o at l b io 即. 侧弥 Of d i fe ern t
t r e a tm e n st a n d fe r t i li z e r i n Cr e川. e n t
处理 总生物量 / g 各处理与对照之差 / g
3
.
1 3 6二
2
.
7 2 1二
2
.
3 8 8
. 协
2 0 4 4
份 悦
1
.
9 9 5
怪 怪
1
.
8 9 0
. ,
1
.
3 4 5
书 .
增产率写 每
0
.
1 9 养
分增产 / g
14 4
.
1
0,fo甘片了OéO八…`:亡JO甘八j一 .魂b, .O自0QJQé`h一.1.
U 0
.
4
U 0
.
2
U O
.
l
0L
.
4
U O
,
l + 切 . 1
L 0
.
2
OL
.
1
P K
5
.
3 12
4
.
8 97
4
.
5 64
4
.
2 20
4
.
1 7 1
4
。
0 6 6
3
.
5 2 1
2
。
1 7 6
0 7 8 4
1 3 1 6
2
.
3 8 8
0
.
5 1 1
0
.
9 9 8
0
.
9 4 5
1 3 4 5
注 : .D L . S . 氏 . 。 5 = 1 . 0 6 9 , .D IJ . S . 肠 . 。 : = 1 . 2 9 7 , 二 二 差异
极显著
2 0 01 年 总第 92期 黄 宏等 :氨化木质素对五色芡的施肥效果
色觅的生长均有明显的效果 。 在相同的施肥水平上 ,氨化木质素的生物量均小于尿素 (表 2 ) 。 在低氮
(每千克土施氮 0 . 1 9 ) 、 中氮 (每千克土施氮 0 . 2 9 ) 、 和高氮 (每千克土施氮 0 . 4 9 )3 种水平上 ,氨化木质
素的总生物量分别为尿素的 7 . 1写 、 83 . 0%和 79 . 4% 。 推测其原 因 , 这可能与氨化木质素的缓效性有
关 ,木质素高分子结合的氮素需要一定的时间才能被释放出来巨’ , 3〕 , `而尿素中的氮很容易转化为植物可
以吸收的按态氮 ,供植物生长需要 。 因此 ,要达到相同的生物量 , 氨化木质素的施用量应高于尿素 ,从单
位尿素的增产量 比率来看 , 1 个单位尿素约相 当于 1 . 6 个单位氨化木质素 。 但鉴于氨化木质素的缓效
性 , 其后效是否较尿素持久 , 尚待进一步研究 。
2
.
2 氨化木质素与尿素的混施效果
每千克土施氮 0 . 2 9 的施用水平上 , 比较单施氨化木质素或尿素 , 以及尿素与氨化木质素 ( N / N ~
1八 )的混施处理 , 结果表明施用尿素的五色觅生物量最大 ,为 4 . 8 97 9 / k g ,施用氨化木质素的生物量最
低为 4 . 06 6 9 / k g ,二者混施的生物量居中 , 为 4 . 1 71 9 / k g , 与氨化木质素相 比增产 2 . 58 % , 可见混施效
果并不明显 ,可认为尿素与氨化木质素两种肥料并没有显著的交互作用 。
2
.
3 最佳氨化木质素施用 t 的确定
为确定氨化木质素的最佳施用量 ,对各处理的总生物量进行多重对比分析川 ,结果见表 3 。
表 3 总生物 t 多重对比显著性分析
介b l e 3 V ar i an ce a an l y , 幼 o f t ot a l b iom as o f d i fe 代 n t恤 a tm e n坛
处理
总生物量
显著性
众 = 0
.
0 5
U 0
.
4
5
,
13 2 4
.
8 9 7
U O
.
l
4
。
5 6 4
L O
.
4 U 0
.
1 + L O
.
1 L O
.
2 L O
.
1 P K
4
.
2 20 4
.
1 7 1 4
.
0 6 6 3
.
5 2 1 2
.
1 7 6
由表 3 可知 ,在尿素的 3 个施用水平上 ,五色觅生物量并无显著的差异 ;施用尿素的中 、低氮水平与
施用氨化木质素的高 、 中氮水平以及混施处理均无显著差异 ; 而在施用氨化木质素的 3 个水平上 ,高氮
(每千克土施氮 0 . 4 9 )和中氮 (每千克土施氮 0 . 2 9 )两个水平间虽无显著差异 ,但中氮和低氮 (每千克土
施氮 0 . 1 9 )水平间却有显著的差异性 。
.、圳娜州
4.06`.0
g
矛矛.量口ó日月
.1施0
每千克土施用 3 . 6 3 6 9 或 1 . 81 8 9 氨化木质素肥
料 (含氮素 。 , 4 9 或 0 . 2 9 ) , 五色觅的生物量并无显
著差异 , 而高施用量会出现肥料 的报酬递减现象 , 甚
而造成毒害 。 从经济施肥角度来看 , 综合前述单位
养分增产率的讨论 ,认为 氨化木质素的施用量 以每
千克土 1 . 81 8 9 较为适宜 。
2
.
4 施肥量对五色览地上 、 地下部分生长的影响
氨化木质素和尿素施用量与五色觅地 上 、 地下
部分生物量的关系见图 1 。 图 1 表明 , 五色觅地上部
分生物量与肥料的施用量呈正相关 。 对两种肥料来
说 ,生物量随肥料施用量增加的趋势类似 , 生长反应
曲线近似于双曲线 。 而地下部分生物量变化规律不
明显 ,施肥量对五色芡地下部分生物量几乎没有影响 。
趋势 。
.
· · · ……. . … …
图 1 每盆地上 、 地下部分生物量与施肥量的关系
F ig
.
1 C
o r r e l a t io n b e t w e e n a b o v e o r u n d e r g or
u n d
b i o m a s s a dn d
o s a g e o f two fe
r t il iz e r s
一氨化木质素 ,一尿素 ;今地上部分 ; . 地下部分
地下部分与地上部分生物量之 比有逐渐降低的
2
.
5 植物的养分状况
每株五色芡氮 、磷 、钾的浓度及含量见表 4 。 表 4 表明 ,施氨化木质素和尿素对五色觅生物量 、 吸收
量及植株中氮 、磷 、钾浓度均有影响 。 与空白对照比 ,只施用磷 、钾肥的处理生物量变化不大 ,但植株磷 、
钾的浓度与含量均增加 。 随着氨化木质素使用量的增加 ,植株 内氮的浓度和含量均 明显增加 , 而磷 、钾
的含量基本不变 ,浓度却有缓慢降低的趋势 。 这可能是磷 、钾的稀释效应所致 。 施用尿素的处理与氨化
一 5 3 一
南 京 林 业 大 学 学 报 第 2 5卷 第 2期
木质素情况类似 。
由此可知 ,施用氨化木质素 ,配合磷 、钾肥 ,可以提高植株对氮 、 磷 、 钾等养分的吸收 ,保持植株内养
分的平衡 ,从而促进植株的生长 。 但过量施肥效果不明显 。
表 4 植株 N 、 P 、 K 的浓度及含 t
T a b l e 4 E fe
e t o f d i fe er
n t ter a tm e n ts o n n u t r i e n t e o n e e n t r a ti o n a n d e o n te n t i n Pl a n st
处理
N 浓度 P浓度
/ g
·
k g一 l
N 含量
/m g
2 1 1 1
P 含量
/ m g
3 9 8 1
7
.
8 68
1 1
.
4 9
1 1
.
68
1 2
.
0 6
1 6
.
15
1 6
。
2 9
1 7
.
0 5
14
.
18
K 浓度
/ g
·
k g 一 l
K 含量
/m g
还`白心山口勺亡内dnb仁八Où叮才,上0,目1tl泣口do
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1.1,
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地上部
分 / g
1
.
62 5
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,
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8 8 0
3
.
4 4 6
3
.
5 6 8
3
.
8 8 3
4
.
4 0 2
4
.
7 1 0
3
,
5 0 0
CKP.OL
0L
,
2
4
l
2
4
l + U O
,
1
.OL.U
3 结 论
氨化木质素和尿素对五色览生长均有显著的作用 ,但在相同的施肥水平上 ,氨化木质素的肥效均次
于尿素 。 究其原因 ,可能与氨化木质素的缓释性有关 ,此结果还尚待进一步证实 。
通过对各处理进行多重对 比知 ,施用氨化木质素肥料时 ,高 、 中氮水平之间并无显著差异 ,但与低氮
水平 ( L O . 1 处理 )相比差异显著 。 从经济施肥角度和单位养分增产率来考虑 , 采用 中氮水平 (每千克土
施氮 0 . 2 9 ) 即每千克土施 1 . 81 8 9 氨化木质素肥料为最适宜 。
随着施肥量的增加 , 在一定程度上提高了植株对氮 、 磷 、钾养分的吸收 ,促进植株生长 , 但若过量施
肥 ,非但增产作用不明显 , 甚至会产生副作用 。
施用氨化木质素肥料 , 可以大大降低硝酸盐 的淋溶作用 , 从而减少 了硝酸盐对地表和地下水的污
染 ,有着重要的生态意义 。 另一方面 ,施用氨化木质素肥料还有利于土壤腐殖质形成 ,改良土壤结构 ,有
其长期经济效益 2j[ 。 因此 ,氨化木质素可推广应用于农林业生产 。
参 考 文 献
[ 1 ] M
e i e r D
,
Z
u n ig
a V
,
R
a m ir e z F
, 。 r a l . C o n v e r s io n o f t e e h n ie a l lig n in s in t o s l o w r e l e a s e fe r t i liz e r , b y a m m o x id a t i o n in
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(责任编挥 李燕文 )