全 文 ： 收稿日期: 1999-04-08
基金项目: 林业部重点研究项目“南方经济林专用长效肥的研制( 96-07-05)”。
* 刘逸夫、刘正贤、邓顺权参加此项工作,特表谢意。
第一作者简介: 吴碧英( 1939-) ,女,湖南湘潭人,高级工程师。
文章编号: 1001-1498( 1999) 06-0633-06
板栗有机多元专用肥的研制与应用*
吴碧英1, 冯学渊2 , 张运东2 , 胡立波1 , 冯 峰1 , 李经才3
( 1.湖南省林业科学研究院,湖南长沙 410004; 2.湖南省森林植物园,湖南长沙 410016;
3.湖南省新田县林业局,湖南新田 425700)
摘要: 根据板栗需肥特性与优质高产要求, 以配方施肥与平衡施肥技术为基础, 在适合的 N、P、K
三要素配方的基础上, 加入有机肥料、无机肥料添加剂(含中、微量元素) , 研制出板栗有机多元专用
肥。其 N、P、K、有机质与腐植酸养分总含量超过40%。施用后比对照增产77. 8% , 板栗中氨基酸、蛋
白质、脂肪、总糖等营养成分明显增加。并且具有增强抗性、减少落果、提高产量、改善品质、促进土
壤改良等多种功效。
关键词: 板栗; 有机多元专用肥; 施肥效应
中图分类号: S727. 304 文献标识码: A
板栗( Castanes mol lissima Blume)是我国的主要经济林木之一,有木本粮食之称 [ 1]。多年以
来,由于我国板栗栽培管理粗放,多数未能施肥,局部施肥也存在着较大的盲目性与浪费,致使
单位面积产值低。在板栗基地,一般施用水稻( Ory z a sat iva L. )肥、柑桔( Citr us spp. )专用肥或
进口复合肥, 不仅增加了板栗生产成本,其效果也并不理想。自1996年开始,进行了板栗有机多
元专用肥的研制与应用研究。
在板栗有机多元专用肥的研制与应用过程中,我们查阅了大量的国内外文献资料。据日本
施肥试验,施复合肥比单质肥可以提高板栗雌花数, 能显著增加板栗产量。同时,证实板栗施用
有机肥对平衡增产有较好的作用 [ 2]。国内有腐植酸复混板栗专用肥研究,但无生产工艺与产品
研制[ 3]。
1 专用肥的配方设计与研制方法
1. 1 配方设计
在小区试验基础上, 根据板栗需肥特性, 设计板栗基本营养配方10. 40. 6与10. 50. 8
( N、P 2O 5、K 2O) ,为了研制有机多元专用肥,特选择Ⅰ号有机肥料与Ⅱ号无机肥料添加剂。
1. 2 材料选择
尿素[ CO( NH2 ) 2 ]含 N 460 gkg - 1、氯化钾( KCl)含 K2O 600 gkg- 1、磷铵( NH4H2PO 4)含
N 110 gkg- 1、P2O 5420 gkg - 1分别作为 N、P、K 的单质肥料。
Ⅰ号有机肥料添加剂, 其腐植酸含量550. 60～570. 15 gkg- 1 ,此外还含有 Mn、B、Ca、Mg、
Fe等中、微量元素。
林业科学研究 1999, 12( 6) : 633～638
For est Resear ch
Ⅱ号无机肥料添加剂,其主要成分为钾长石、斜长石和石英, SiO 2含量为662. 40 gkg - 1,
还含K 2O及 Fe、Mn、Zn等微量元素。
1. 3 产品研制
主要技术要点包括: ( 1)造粒方式的选择,由于本产品原材料为多种有机与无机原料,不便
应用加热的造粒方式, 而选用挤压式造粒,比传统的圆盘式造粒,更有利于开发专用肥系列产
品[ 4]。( 2)设备的选型; ( 3)干燥剂与增效剂的选择; ( 4)造粒成型主要技术与关键设备。其研制
工艺流程如下:
磷 铵
尿 素
氯 化 钾
Ⅱ号无机添加剂
填 充 剂
Ⅰ号有机添加剂
计 量
粉 碎
混 合 搅 拌
机
械
挤
压
造
粒
筛 分
计 量 包 装
抽 样 检 测
合 格 产 品
1. 4 肥料分析
经中南林学院生态研究室分析, 板栗有机多元专用肥Ⅰ号含 N、P2O5、K 2O 养分总量
307. 33 gkg- 1、有机质84. 70 gkg - 1, 腐植酸41. 87 gkg - 1, Ⅱ号含 N、P2O5、K 2O 养分总量
312. 63 gkg- 1 ,有机质79. 05 gkg- 1 ,腐植酸33. 69 gkg - 1,结果见表1。
表1 板栗有机多元专用肥分析结果
类 别 N P2O5 K 2O 有机质 腐植酸 Zn Fe Mn B Cu
( gkg- 1) ( mgkg- 1)
专Ⅰ号 137. 85 86. 06 83. 42 84. 69 41. 87 540. 68 1 165. 91 734. 59 358. 73 47. 86
专Ⅱ号 124. 88 83. 47 104. 27 79. 05 33. 69 557. 84 1 423. 73 736. 71 278. 72 50. 43
依据以上产品的 N、P 2O5、K 2O养分总量分析,符合中华人民共和国复混肥料国家标准
( GB 15063-94)的中等含量标准。同时还含有机质、腐植酸,其养分总含量超过400 gkg - 1。
2 田间试验及对板栗产量影响分析
2. 1 田间试验方法
以新田县道塘村为主要试验基点, 计4次重复(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)、5个处理, 随机排列。各处理
施用等量有效养分(即 N+ P2O 5+ K 2O总量一定) ;均在4月中旬施用; 施肥方法均采用环状施
用。
其处理编号为: 1.农业复合肥1 0. 60. 4( N、P、K 养分总含量300 gkg - 1 ) ; 2.对照(不施
肥) ; 3. 板栗无机专用肥10. 40. 6( N、P、K 养分总含量300 gkg- 1 ) ; 4.板栗有机专用肥(板栗
无机专用肥+ 10%Ⅰ号有机肥料添加剂) ; 5.板栗有机多元专用肥(板栗有机专用肥+ 5%Ⅱ号
无机肥料添加剂)。
2. 2 对总苞与坚果脱落的影响
调查表明(表2) ,施用板栗有机多元专用肥与有机专用肥的板栗树,其总苞和坚果脱落最
少,平均每株的总苞和坚果脱落数均比对照下降了近50% ,而施用农业复合肥与板栗专用肥对
降低总苞和坚果的脱落数影响不大, 因此, 施用板栗有机多元专用肥和板栗有机专用肥可以明
显提高板栗的座果率。
634 林 业 科 学 研 究 第12卷
表2 总苞与坚果脱落调查
处 理 调查株数 脱落总数/个 平均每株脱落数/个总 苞 坚 果 总 苞 坚 果
1(农业复合肥) 50. 0 406. 0 1 015. 0 8. 12 20. 3
2(对照) 50. 0 423. 0 1 057. 0 8. 46 21. 2
3(板栗专用肥) 50. 0 364. 0 922. 0 7. 38 18. 4
4(板栗有机专用肥) 50. 0 228. 0 560. 0 4. 56 11. 2
5(板栗有机多元专用肥) 50. 0 210. 0 525. 0 4. 20 10. 5
2. 3 对出籽率的影响
通过小区试验证实各处理间出籽率有较大的差异, 1、2、3、4、5各处理出籽率分别为
34. 8%、36. 9%、41. 4%、43. 5%、43. 0%。施用板栗有机多元专用肥,出籽率比对照高6. 1%。
2. 4 各施肥处理对板栗产量的影响
测定结果(表3)表明,不同施肥处理间板栗产量的差异明显,以4、5处理即施板栗有机专用
肥和板栗有机多元专用肥的产量最高,分别比对照提高84. 5%和77%,比施用农业复合肥分别
提高78. 99%和71. 7%。经方差分析和 t 检验(表4、5)表明,农业复合肥区( 1)与对照( 2)比较差
异显著, 3类板栗专用肥与对照和农业复合肥比较差异极显著;有机专用肥( 4)和有机多元专用
肥( 5)与板栗无机专用肥( 3)比较,差异显著; 有机多元专用肥( 5)与有机专用肥( 4)比较,差异
不显著。
表3 板栗各处理2 a平均株产坚果统计
kg株- 1
重 复 处 理
1 2 3 4 5
Ⅰ 2. 06 1. 68 2. 80 3. 05 3. 05
Ⅱ 2. 12 1. 70 2. 20 2. 45 2. 58
Ⅲ 1. 89 1. 29 2. 47 2. 80 2. 75
Ⅳ 1. 61 1. 66 2. 29 2. 97 2. 85
注:数据= 测得的球苞重÷标准株投影面积×对应出
籽率×平均每株冠幅;试验林为1993年种植, 1996年开始挂
果的5年生幼林。
表4 不同处理板栗株产方差分析
变异因子 平方和 自由度 方差 F值 F0. 01
处理间 4. 81 4 1. 203 29. 13* * 5. 41
重复间 0. 313 3
误 差 0. 496 12 0. 041 3
总变异 5. 62 19
表5 5个施肥处理的相互比较
处 理 平均值 X t- X 2 X t- X 1 X t- X 3 X t- X 5 t 0. 05临界值 t0. 01临界值
4( X 4) 2. 818 1. 235* * 0. 898* * 0. 378* 0. 010 0. 314 0. 441
5( X 5) 2. 808 1. 225* * 0. 888* * 0. 368*
3( X 3) 2. 44 0. 875* * 0. 52* *
1( X 1) 1. 92 0. 337*
2( X 2) 1. 583
2. 5 板栗坚果质量测定与病虫危害分析
板栗成熟采收后, 在各处理的板栗坚果中随机取出100粒坚果称量, 计算单粒平均质量,统
计其病虫危害率。
从表6中可见,专用肥特别是有机与有机多元专用肥能提高坚果质量,分别比对照提高37.
2%和40. 8% ,比施用农业复合肥分别提高28. 1%和31. 4%;病虫危害较轻,病虫危害率比对照
和施用农业复合肥分别下降了20%以上。因此, 施用板栗有机专用肥和有机多元专用肥对提高
板栗坚果质量和减少病虫危害作用十分明显。
635第6期 吴碧英等: 板栗有机多元专用肥的研制与应用
表6 板栗坚果质量测定与病虫危害分析
处 理 1 2 3 4 5
坚果总质量/ g 1 243. 0 1 160. 0 1 374. 0 1 592. 0 1 633. 0
单粒平均质量/ g 12. 43 11. 60 13. 74 15. 92 16. 33
比 值 107. 16 100. 00 118. 45 137. 24 140. 78
坚果总数/个 514 526 423 438 470
病虫危害数/个 160 173 48 43 52
病虫危害率/ % 31. 11 32. 89 11. 35 9. 82 11. 06
2. 6 效益分析
根据新田县优质板栗基地试验小区现场查定和统计分析, 施用板栗有机肥和有机多元专
用肥能明显减少板栗的落果率, 增加坚果质量, 从而提高了产量,经济效益显著。表现为增产效
果与投入产出比高(见表7)。
表7 板栗施肥产量与效益
处 理 1 2 3 4 5
平均株产/ ( k g株- 1) 1. 92 1. 58 2. 44 2. 82 2. 81
产量/ (k ghm- 2) 1 152. 0 948. 0 1 464. 0 1 692. 0 1 686. 0
净增产/k g 204. 0 516. 0 744. 0 738. 0
增产效果/% 121. 5 100. 0 154. 4 178. 5 177. 8
增加产值/ (元hm - 2) 1 632. 0 4 128. 0 5 952. 0 5 904. 0
投入与产出比 1. 8 4. 6 6. 6 6. 6
注:投入每公顷750 kg 有机专用肥750元+ 150元施肥工资(可以结合林地垦复进行)。
从表7可见,以有机多元专用肥与有机专用肥效果最好, 每公顷增加产值超过5 900元, 其
投入与产出比达16. 6,专用肥投入产出比明显高于农业复合肥与对照。
3 施用有机专用肥对板栗品质的影响
3. 1 果实营养成分分析
采集本项目试验区各处理板栗果实(可食部分) 100 g, 脂肪测定应用索氏抽提法,蛋白质
测定应用凯氏法, 淀粉测定应用酸直接水解法费林氏液——肖氏法,总糖测定应用酒精提取酸
水解费林氏液——肖氏法, 含水量应用质量法, 其板栗营养分析见表8。
表8 板栗种仁营养成分 %
处 理 脂 肪 蛋白质 淀 粉 总 糖 含水量
1 6. 450 8. 795 48. 101 5. 966 46. 204
2 6. 056 7. 494 48. 858 6. 623 42. 840
3 6. 430 9. 912 50. 887 6. 218 48. 292
4 8. 345 9. 696 50. 832 7. 440 43. 480
5 7. 431 9. 688 51. 364 6. 626 40. 086
从表8可见,板栗中的脂肪、蛋白质、淀粉、总糖含量均以不施肥(对照)为最低;施用板栗专
用肥的明显优于施用农业复合肥的;施用有机多元专用肥与板栗有机专用肥两处理的营养成
分并无明显的差异。
636 林 业 科 学 研 究 第12卷
3. 2 板栗果中(可食部分)氨基酸成分分析
从表9可见, 施用有机多元专用肥的板栗已检测出13种氨基酸,其总含量为21. 6 gkg - 1,
而对照的氨基酸只检测出10种,其氨基酸总量为14. 5 gkg- 1 ;施用有机多元专用肥比对照高
45%; 其中人体必需的缬氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸与蛋氨酸分别比对照高35. 3%、35. 7%、
9. 1%、100%。
表9 氨基酸含量分析结果 gkg- 1
项 目 有机多元专用肥 对照区 项 目 有机多元专用肥 对照区
天门冬氨酸 3. 2 3. 2 苏 氨 酸 1. 2 1. 1
丝 氨 酸 1. 0 未检测出 谷 氨 酸 3. 8 0. 4
脯 氨 酸 0. 8 0. 4 甘 氨 酸 0. 8 未检测出
丙 氨 酸 未检测出 1. 1 胱 氨 酸 — —
缬 氨 酸 2. 3 1. 7 蛋 氨 酸 0. 4 0. 2
异亮 氨酸 1. 8 2. 0 亮 氨 酸 2. 1 3. 0
酪 氨 酸 1. 4 未检测出 苯 丙 氨酸 1. 9 1. 4
组 氨 酸 未检测出 未检测出 赖 氨 酸 未检出 未检出
精 氨 酸 0. 3 未检出 色 氨 酸 — —
4 小 结
( 1)根据板栗需肥规律与优质高产要求,以配方施肥与平衡施肥技术为基础,研制出板栗
有机多元专用肥新产品,其配比科学、营养平衡丰富,实现了无机、有机、速效、缓效, 基本营养
元素与中、微量元素结合。除含有 N、P、K 基本营养元素外,含有 B、Zn、Fe、Mn 等中、微量元素
与有机质、腐植酸。具有化肥的快速, 又有腐植酸的特殊功效[ 5]。检测分析 N、P 2O5、K 2O 养分含
量超过300 gkg- 1 ,符合中华人民共和国复混肥国家标准( GB 1506-94)的中等含量标准,再加
上有机质与腐植酸,养分总含量超过400 gkg- 1。
( 2)通过试验、示范证实,板栗有机多元专用肥增产明显,经济效益显著, 分别比对照增产
77. 8% ,比农业复合肥增产56. 3%,比无机专用肥增产20. 05% ;同时具有提高抗性, 减少病虫
危害与落果数量,明显地增加果实质量与出籽率;还能改善板栗果实营养品质,施用有机多元
专用肥的板栗氨基酸总量比对照增加45%, 其中人体必需的缬氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸与蛋氨
酸分别比对照增加35. 3%、35. 7%、9. 1%、100% ,有利于开发绿色保健营养食品。
( 3)板栗有机专用肥含有机质与腐植酸,有利于改良土壤、培肥地力、减少氮肥损失, 使 P、
K 肥增效。
参考文献:
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637第6期 吴碧英等: 板栗有机多元专用肥的研制与应用
Development and Application of Special Multi-element
Fertilizer for Chinese Chestnut
WU Bi-y ing
1
, FEN G Xue-yuan
2
, ZH A N G Yun-dong
2
, H U L i-bo
1
,
FEN G Feng
1
, L I J ing-cai
3
( 1. Hunan Forest ry Academ y,C hangsha 410004,Hunan, China; 2. Hunan Botanical Garden, Changsha
410004, Hunan ,Ch ina; 3. Forestry Bureau of Xint ian County, Hunan Province, Xintian 425700, Hunan, China)
Abstract: In accordance w ith the requirement of the Chinese chestnut ( Castanea mollissima) for
fertilizer, the addit ive for inorganic and organic fert ilizer, medium-quant ity elements and trace
elements were added into the basic fertilizer w ith N, P, K as the key elements, based on the
applicat ion technique of balanced and appropriate proport ion of dif ferent elements. The mult i-
element fert ilizer special for Chinese chestnut w as developed. The contents of N , P, K, organic
matter and humid acid accounted for above 40%. T he y ield of the chestnut w ith the applicat ion of
developed fertilizer increased by 77. 8% compared w ith that w ithout applicat ion. The contents of
am ino acid, protein, fat, total sugar amount and other nutrit ional gradients in the f ruit augmented
sharply. In addit ion it can also improving resistance, reducing premature drop of the fruit s, raising
yield and quality , promot ing soil improvement .
Key words: Chinese chestnut ; special organic fert ilizer; effect of fert ilizing
638 林 业 科 学 研 究 第12卷