全 文 :2016年8月 灌溉排水学报Journal of Irrigation and Drainage 第35卷第8期
文章编号:1672-3317(2016)08-0083-04
滴灌施肥对红毛丹产量、养分吸收利用和土壤肥力的影响
臧小平,林兴娥,戴敏洁,葛 宇,谭 琳,丁哲利,马蔚红①
(中国热带农业科学院海口实验站,海口 570102)
摘 要:通过田间小区试验,探讨了不施肥、常规施肥和滴灌施肥3种不同灌溉施肥方式对红毛丹产量、养分吸收利
用及土壤肥力的影响。结果表明:滴灌施肥下红毛丹产量最高(5 570.4 kg/hm2),较常规施肥和不施肥分别增产
24.84%和149.34%。滴管施肥条件下,植株成熟叶含N、P、K量显著提高,氮、磷、钾肥农学效率及肥料偏生产力分
别为 33.86、48.06、27.69、19.31 kg/kg,较常规施肥分别提高 170.23%、91.70%、65.71%、73.03%。且土壤有机质、pH
值较FP处理显著提高,增幅分别为4.7%、2.4%,矿质养分维持稳定供应。滴灌施肥对提高红毛丹产量和养分资源
利用率都有积极意义。
关键词: 红毛丹;滴灌施肥;产量;养分吸收利用效率;土壤肥力
中图法分类号:S147.3 文献标志码:A doi::10.13522/j.cnki.ggps.2016.08.016
臧小平,林兴娥,戴敏洁,等.滴灌施肥对红毛丹产量、养分吸收利用和土壤肥力的影响[J].灌溉排水学报,2016,
35(8):83-86.
0 引 言
红毛丹(Nephelium lappaceum L.)原产于马来群岛,是一种著名的热带珍稀水果,多年生常绿乔木植物,
无患子科韶子属。红毛丹果实美观,果肉甜脆,肉质鲜嫩,可口怡人,营养丰富,“味似荔枝,胜似荔枝”,品质
优良,是我国热带水果新秀[1]。海南南部、东南部为我国红毛丹主产区,果园多位于丘陵坡地和低山缓坡地,
土壤以砖红壤为主,且覆盖较少,高温多雨风化渣淋溶严重引起养分流失。土壤有机质、碱解氮、有效磷、速
效钾质量分数较低,均处于4、5级水平,土壤pH值多呈酸性,加之生产中存在偏施肥等习惯,导致果园土壤
普遍贫瘠化和不平衡,在一定程度上限制了产量和品质的提高[2]。随着生活水平的提高,人们对热带特色水
果的需求量迅速增加,发展产量、品质俱佳的热带特色果品是我国热带农业当前和今后所面临的现实而紧
迫的任务[3]。良好的灌溉和施肥管理是现代果园管理中保持丰产稳产的重要措施。滴灌施肥技术是将灌溉
技术与配方施肥技术融为一体的新型高效灌溉施肥技术,能够将水分和养分适时适量地输送到作物根部附
近,提高作物水肥利用效率,不仅使作物的产量和品质都得到可靠保证,而且对维持果园土壤地力也有积极
作用[4,5]。近年来,滴灌施肥技术在柑橘、苹果、荔枝、香蕉、菠萝、龙眼等果树上的应用研究较多,但在红毛丹
上的研究鲜见报道。为此,通过试验,研究不同灌溉施肥方式对红毛丹产量及果园土壤肥力的影响,旨在为
在红毛丹生产上推广应用滴灌施肥新技术提供理论依据和实践指导。
1 材料与方法
1.1 试验时间、地点
田间试验于2013年10月—2014年11月在海南省保亭黎族苗族自治县南茂农场前进队(18°29′37.2″ N,
收稿日期:2015-02-02
基金项目:农业部 2015年物种资源保护(农业野生植物资源保护)项目;中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目
(1630062014018)
作者简介:臧小平(1969-),男。副研究员,主要从事热带果树营养与施肥研究。E-mail: xpzang@163.com
通讯作者:马蔚红(1968-),女。研究员,研究方向为热带种质资源与栽培生理。E-mail: zjwhma@163.com
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109°45′31.8″ E)进行。该区年平均气温25.5℃,年平均降水量1 800 mm,相对湿度85%,为热带季风气候。
1.2 试验材料
供试土壤为花岗岩发育的砖红壤,质地为砂黏土。土壤有机质质量分数1.90%,全氮量1.49 g/kg,有效
磷量14.75 mg/kg,速效钾量45.11 mg/kg,交换性钙量205.6 mg/kg,交换性镁量39.3 mg/kg,pH值4.91。供试
红毛丹品种为当地普遍种植的保研7号(BR-7),树龄7 a,株行距4.5 m×5.0 m,树体生长良好。
1.3 试验方法
试验设 3个处理,即对照(CK)、常规施肥(farmer’s practice,简称 FP)、滴灌施肥(drip fertigation,简称
DF),3次重复(小区),随机排列。空白对照不施肥,小区面积为68 m2;常规施肥处理采用环状沟施法,小区
面积为 204 m2;滴灌施肥处理每个轮灌区 1 000 m2,每种植行靠近树头处布置 1条滴灌带,滴头间距为 40
cm,滴头流量为 2.9 L /h。具体施肥时间及施肥量见表 1。FP处理肥料包括三元复合肥Ⅰ(含N量 15%,含
P2O5量15%,K2O量15%)、三元复合肥Ⅱ(含N量25%,含P2O5量5%,含K2O量15%);DF处理肥料包括过磷
酸钙(含P2O5量12%)、水溶性肥Ⅰ(含N 20%量,含P2O5量7%,含K2O量17%)、水溶性肥Ⅱ(含N量13%,含
P2O5量7%,含K2O量22%)。此外,FP和DF处理于收果后每株树土施有机肥5 kg。
表1 2013—2014年不同试验地红毛丹施肥量 kg/hm2
施肥时间
2013-10-20
2013-11-10
2014-02-27
2014-03-29
2014-04-29
2014-05-20
2014-06-10
2014-06-30
2014-07-19
2014-08-10
合计
常规施肥
N
33.33
-
33.33
-
-
55.56
-
55.56
-
-
177.78
P2O5
33.33
-
33.33
-
-
11.11
-
11.11
-
-
88.88
K2O
33.33
-
33.33
-
-
33.33
-
33.33
-
-
133.32
滴灌施肥
N
12.00
12.00
8.89
8.89
13.33
11.70
10.54
8.47
6.94
5.78
98.54
P2O5
30.87
4.20
3.11
3.11
4.67
6.30
5.68
4.56
3.81
3.11
69.42
K2O
10.20
10.20
7.56
7.56
11.33
19.70
17.84
14.33
11.98
9.78
120.48
DF处理每次用水量为25 m3/hm2,整个生长期共灌水15次,其中2013年5—7月,每10 d灌溉1次,总灌
水量为375 m3/hm2。试验树的其他管理按常规进行。
1.4 测定项目与方法
种植前取基础混合土壤样本,收获后每处理各取1个土壤耕层混合样本,采用常规方法分析有机质、全
氮、碱解氮、有效磷、速效钾、交换性钙、交换性镁及pH值;每处理选取树势均一的9株树(每小区3株树)作
为观测株,于果实成熟时按全株测定小区产量;果实成熟期,取每株树的4个方向中部外围的结果母枝顶端
第 2~3对复叶作为叶片样品,采用常规方法分析含N量。其中,氮(磷、钾)肥农学效率= (施肥处理果实产
量-对照果实产量)/氮(磷、钾)肥施用量,肥料偏生产力=果实产量/施肥量总和。采用Microsoft excel
2007进行数据处理,利用SAS 9.0软件对数据进行显著性差异测验,显著性检测水平为P≤0.05。
2 结果与分析
2.1 不同施肥处理对红毛丹产量的影响
由表2可知,DF处理红毛丹果实产量最高,较CK和FP处理分别提高了149.34%和24.84%;FP处理产量
次之;DF、FP处理处理与CK均差异显著,且DF处理与FP处理间产量亦差异显著。
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表2 不同施肥处理下红毛丹植株养分吸收利用率及其产量
处理
CK
FP
DF
植株含N、P、K量/(g·kg-1)
N
16.98 c
20.71 b
21.93 a
P
0.71 c
0.86 b
0.91 a
K
5.53 c
6.38 b
6.93 a
肥料农学效率/(kg·kg-1)
N
12.53 b
33.86 a
P
25.07 b
48.06 a
K
16.71 b
27.69 a
肥料偏生产力/
(kg·kg-1)
11.16 b
19.31 a
单株产量
/(kg·株-1)
5.03 c
10.04 b
12.53 a
产量
/(kg·hm-2)
2234.1 c
4462.2 b
5570.4 a
2.2 不同施肥处理对养分吸收利用效率的影响
由表2可知,植株含N、P、K量均以DF处理最高,FP处理次之,CK最低,其中DP、FP处理差异显著,且
二者均显著高于CK。对于氮、磷、钾肥农学效率及肥料偏生产力,DF处理均较FP处理显著提高,增幅分别
达170.23%、91.70%、65.71%、73.03%。总体而言,滴灌施肥处理更利于红毛丹对矿质养分的吸收,原因是滴
灌施肥均匀地供应肥料给树体,使树体充分吸收养分,从而改善树体的矿质营养元素水平,减少肥料的浪
费,提高肥料利用率。
2.3 不同施肥处理对土壤肥力的影响
从表3可看出,DF、FP处理土壤养分各项指标均显著高于CK;DF处理有机质、pH值及交换性钙质量分
数均为最高,其中有机质量、pH值较FP处理分别提高4.7%、2.4%,达显著性差异水平,其余各项指标间差异
不显著。可见,采用滴灌施肥技术对维持矿质养分稳定供应、改善土壤性状表现出一定的积极效果。
表3 收获时不同施肥处理土壤的肥力
处理
CK
FP
DF
pH值
4.88 c
5.02 b
5.14 a
有机质量/%
1.83 c
1.93 b
2.02 a
碱解氮量/(mg·kg-1)
81.41 b
116.42 a
107.30 a
有效磷量/(mg·kg-1)
13.80 b
17.40 a
17.14 a
速效钾量/(mg·kg-1)
41.46 b
60.83 a
59.93 a
交换性钙量/(mg·kg-1)
195.32 b
232.04 a
240.59 a
交换性镁量/(mg·kg-1)
36.01 b
43.92 a
42.78 a
3 结论与讨论
DF处理产量最高,FP处理居次,二者分别较CK增产149.34%、99.73%,增产效果较明显。FP处理N、P、
K的投入量最大,但产量并非最高;而DF处理红毛丹产量比FP处理增产24.84% ,说明在滴灌施肥条件下,
通过减少肥料养分投入量,其中N、P2O5、K2O分别减少44.57%、21.89%、9.63%,能够保证红毛丹不减产并产
量有所增加,既降低了肥料投入成本,也减轻了过量施肥可能引起的土壤环境污染风险。其原因是由于滴
灌可根据作物生长发育阶段实现定时定量供给作物水分和养分,使作物根部的土壤长期保持适宜于作物生
长的水分、通气和营养状况,较好地满足了作物的水肥需求,从而使作物的产量得到可靠保证。这与文献[6]
中滴灌施肥下香蕉施用75%的推荐施肥量就能获得良好的增产效果相一致,且滴灌施肥下菠萝N、P2O5施量
减少了42. 84%、52. 67%,产量提高了39.04%[7]。
滴灌施肥条件下,氮、磷、钾肥农学效率及肥料偏生产力均显著提高。这充分表明,与常规施肥比
较,滴灌施肥条件下虽然养分总投入量下降,但由于提供了高效水肥耦合环境,提高了根系对养分的吸收利
用效率,进而有促于根系的发生,维持理想根围环境,保证树体整体的生长发育,为实现后期的增产目标打
下良好基础[8]。
滴灌施肥处理土壤肥力各项指标均较对照显著提升,其中有机质、pH值比常规施肥显著提高。同时还
保持了土壤碱解氮、速效磷、速效钾、交换性钙和交换性镁的稳定供应。有机质的提高可能与滴灌施肥用的
水溶性肥料中含有黄腐酸等有机活性物质有关,且滴灌施肥能维持矿质养分的稳定供应,保持稳定的产量,
从而达到减肥增效的目的。这与文献[5]中化肥氮减施45%结合调节土壤 C/N比和采用滴灌措施就能获得
土壤碱解氮、速效磷和速效钾的良好供应效果相一致。
采用滴灌施肥技术,红毛丹产量达到5 570.4 kg/hm2,比常规施肥增产24.84%,氮、磷、钾肥农学效率及肥
料偏生产力分别为33.86、48.06、27.69、19.31 kg/kg,比常规施肥分别提高170.23%、91.70%、65.71%、73.03%,
土壤有机质、pH值显著高于常规施肥。滴灌施肥技术具有提升产量、节省肥料、提高养分资源利用效率及改
85
善土壤肥力的优势,在红毛丹大田生产中具有较好的推广应用前景。
参考文献:
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Effects of Drip Fertigation on Rambutan Yield , Nutrient Uptake and
Use Efficiency and Soil Fertility
ZANG Xiaoping, LIN Xinge, DAI Minjie, GE Yu, TAN Lin, DING Zheli, MA Weihong
(HaiKou Experimental Station, Chinese Academy of Tropical Agriculture Sciences, Haikou 570102, China;)
Abstract: A field plot experiment was conducted in Baoting county to investigate the effects of no fertilizer
(CK), farmer’s practice (FP) and drip fertigation (DF) on rambutan yield and soil physical and chemical proper-
ties. The results showed that the yield was the top in the DF treatment (5 570.4 kg /hm2), which increased by
24.84% and 149.34% than those of FP treatment and CK.The nitrogen, phosphorus and potassium contents of ma-
ture leaf in DF treatment were significantly higher than those in FP treatment. The agronomic efficiencies of the
N, P, K fertilizer and partial factor productivity of fertilizer in DF treatment were 33.86, 48.06, 27.69 and 19.31
kg/kg, which increased by 170.23%, 91.70%, 65.71% and 73.03% than those in FP treatnebt respectively. The DF
treatment increased the organic matters and pH in the soil by 4.7% and 2.4% compared with the FP treatment.
The drip fertigation is appropriate for increasing rambutan yield and improving the nutrient use efficiency.
Key words: rambutan; fertigation; yield; nutrient uptake and use efficiency; soil fertility
责任编辑:刘春成
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