有机-无机棒肥对土壤理化性状和植物生长的影响
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棒肥属于肥料中的一种新型肥料,具有个性化、专用化的特点,主要在园林绿化行业[1-4]和果树行业[5-7]中兴起,其形似棒状,养分齐全,具有长效缓释性,浪费少、施肥孔小,不影响景观及地被的优点,能很好解决大树施肥难的问题,比较适合行道树、古树名木等的施肥或复壮[1-3]。棒肥生产及施肥技术在我国北方城市有一定的应用,但是有关棒肥生产、施肥技术研究的报道极少。北京市园林科学研究所研制出了棒状被膜长效树肥,广泛应用于古树的复壮[8-10];天津市园林绿化研究所自主研发了国内先进的园林树木专用棒肥生产机,并推出园林树木专用棒肥[11]。四川国光农化股份有限公司将氮、磷、钾复合肥等肥料经高温熔融,然后置于模中冷却成型而生产棒肥[12]。这些棒肥的主要成分以化学肥料为主,对于改良土壤的通气性、增加有机质含量存在一定的缺陷[3,13-14]。目前,国内有机棒肥中仅有少量的腐殖酸类棒肥的报道,鲜见实物应用的报道[5]。该文以自行研制有机-无机棒肥制作设备制作的有机-无机复混棒肥为研究对象,研究其对土壤理化性状和植物生长的影响,为树木新型肥料的研制提供参考。 1材料与方法 1.1材料 园林营养土由重庆鼎旺园林有限公司生产,使用前将营养土过1mm的筛子,筛料作为有机-无机棒肥原料,其pH7.6,含水量15%,有机质含量45%,总养分含量4.7%。复合肥养分比例15%-15%-15%。无机材料用珍珠岩,按照重量比配料,园林营养土∶复合肥∶珍珠岩=4∶2∶1。 利用自行研制的有机-无机棒肥制作设备压制有机-无机棒肥,棒肥长20cm、直径10cm。 1.2方法 1.2.1测定棒肥的养分情况 指标有含水量、pH、EC值、有机质、总养分(NPK)。观察并测定有机-无机棒肥的物理性状。 1.2.2棒肥应用试验 在重庆园林科研院苗圃基地内进行。选择绿地内的天竺桂进行试验。天竺桂胸径7~9cm。利用土壤钻孔机在树木周围距离树干70cm的位置均匀打4个孔,把棒肥埋入土中,棒肥顶部距表土2cm左右即可。以不施用有机-无机棒肥的植物为对照。每处理18株植物。 1.2.3棒肥烧根危害验证试验 分别于使用后7d(1周)、30d(1个月)、182d(半年)调查距离棒肥5、10、20、30、50、80和120cm位置土壤EC值变化情况,并调查植物是否发生烧苗性萎焉,通过EC值对植物危害关系表和植物生长情况的调查,评估棒肥烧根危害程度。 一个生长季节后调查植物的新梢长度、叶绿素含量、棒肥10cm附近的根重指标,采集土壤样品测定pH、EC值、有机质、有效氮、有效磷和速效钾。对比施用有机-无机棒肥和不施用有机-无机棒肥对植物和土壤的影响。 1.2.4测定方法 肥料指标:容重用环刀法测定;水分含量用烘干法测定,pH用电位法测定;容重用环刀法测定,有机碳用重铬酸钾容量法测定,全氮用H2SO4-H2O2消化蒸馏法测定,全磷用H2SO4-H2O2消化钼兰比色法测定,全钾用H2SO4-H2O2消化火焰光度计法测定,种子发芽指数用小白菜种子配方法进行测定。 土壤指标:水分含量用烘干法测定,pH用电位法测定,水溶性盐总量用电导法测定,有机质用重铬酸钾容量法测定,有效氮用碱解扩散法测定,有效磷用钼兰比色法测定,速效钾用火焰光度计法测定。 新稍长度测定:以株为抽样单位,每株随机取7支枝条用直尺测定当年新稍长度,取测定的平均值。叶绿素含量:以株为抽样单位,每株抽取15片较长枝的第3~10片老叶用SPAD-502叶绿素测定仪测量植物的叶绿素相对含量,测试结果用SPAD值表示,取平均值。根重:施用有机-无机棒肥的植物在距有机-无机棒肥10cm内、不施用有机-无机棒肥的植物在同等位置,取10cm×10cm×30cm(长×宽×深)的土壤,采集植物的根系部分,称量根系重量。 2结果与分析 2.1有机-无机棒肥特性 2.1.1养分特性 由表1可知,有机-无机棒肥pH6.1,有机质含量43.2%,总养分含量达16.98%,满足有机-无机复混肥料GB18877-2002的基本要求。 2.1.2有机-无机棒肥特点 高压缩比:有机-无机棒肥的原料体积压缩比均为5.0~6.5∶1,施用同样的园林营养土肥料,施用有机-无机棒肥可加入5~6倍的养分,对于行道树等难以施肥的植物来说,可大幅提高肥料施用效率,减少施肥次数,降低施肥成本。 含有机成分:有机-无机棒肥在高土壤肥力的同时,可改善土壤物理结构,更适合行道树等大树施肥。易操作:对于大树特别是行道树施肥,由于树木根系的土壤空间有限,难以进行常规的肥料沟施、穴施及撒施等方法。 钻孔施肥是比较适合大树特别是行道树的施肥方式。而有机-无机棒肥施用方法简便,容易操作。 2.2有机-无机棒肥对土壤的影响 2.2.1有机-无机棒肥可溶性盐分在土壤中的扩散 随着施用时间的增加和与有机-无机棒肥施用点距离的增加,施用有机-无机棒肥的土壤EC值减小。土壤EC值可反映土壤中可溶性盐分的大小,表征土壤盐害程度,土壤EC值大于1.0mS·cm-1会产生盐害,施用有机-无机棒肥后土壤EC值均在1.0mS·cm-1以下,产生盐害的风险较小。 由图1可知,施用有机-无机棒肥在距离施用点50cm以外的土壤EC均和未施用有机-无机棒肥的土壤EC值相差不大,在距离施用点5、10、20和30cm的位置土壤EC值分别于92~180d、92d附近、45d附近、21~45d降至未施用有机-无机棒肥的土壤EC值水平。 2.2.2有机-无机棒肥对土壤养分的影响 由表2可知,有机-无机棒肥施用半年后,有机-无机棒肥周围5、10、20和30cm的土壤有效氮、有效磷和速效钾平均值分别是未施用有机-无机棒肥土壤的2.7、3.7和1.8倍;最高的5cm位置,有效氮是未施用的3.2倍,有效磷和速效钾分别是4.2倍和2.1倍。有机-无机棒肥实际施用后,对氮磷钾的提高效率大小顺序为磷>氮>钾。 2.3有机-无机棒肥对植物生长的影响 与未施用有机-无机棒肥的天竺桂相比,施用有机-无机棒肥能明显提高天竺桂的新梢长度、叶绿素含量和根重。施用有机-无机棒肥天竺桂的新梢长度大于施用有机-无机棒肥的天竺桂,这是因为有机-无机棒肥的总养分为16.98%,有机-无机棒肥的总养分仅为5.01%,有机-无机棒肥含有更多的氮磷养分,对促进植物的生长作用要快速、明显。与未施用有机-无机棒肥的天竺桂相比,施用有机-无机棒肥能明显提高天竺桂的根重,施用有机-无机棒肥的天竺桂的根重比未施用有机-无机棒肥的天竺桂多44%。 3结论与讨论 有机-无机棒肥主要指标满足有机-无机复混肥料(GB18877-2002)的基本要求,具有高压缩比,可大幅提高肥料施用量,含有有机成分,可改善土壤物理结构,易操作等特点。目前由于有机-无机棒肥市场较小,有机-无机棒肥产品没有相应的质量标准,无直接的可以应用的质量评价依据,有机-无机复混肥料(GB18877)和有机肥料标准(NY525)两个标准仅作为有机-无机棒肥产品质量的参考依据。随着城市行道树施肥市场需求的增加,有机-无机棒肥产品作为主要的行道树施肥产品,今后将有质量标准制定的需要。有机-无机复混棒肥可增加行道树施肥的施肥量,以添加有机肥料为主增加土壤的有机质含量,同时添加无机肥料增加土壤的总养分。 随着施用时间的增加和与有机-无机棒肥施用点距离的增加,施用有机-无机棒肥的土壤EC值均减小。土壤EC值可反映土壤中可溶性盐分的大小,表征土壤盐害程度,土壤EC值大于1.0mS·cm-1会产生盐害,施用有机-无机棒肥后土壤EC值均在1.0mS·cm-1以下,产生盐害的风险较小。研制的有机-无机棒肥实际施用后,对氮磷钾的提高效率大小顺序为磷>氮>钾;与未施用有机-无机棒肥的天竺桂相比,施用有机-无机棒肥能明显提高天竺桂的新梢长度、叶绿素含量和根重,对促进植物生长的作用明显。 参考文献: [1]刘二冬.我国北方道路绿化树木和草坪的养护措施[J].农业科技通讯,2008(1):121-122. [2]张俊民,李芳.北京市行道树衰弱原因分析及解决对策探讨[J].河北林果研究,2008,23(1):82-84,87. [3]周文珍.北京市行道树肥料研制及施肥的研究[J].北京园林,1989(1):2. [4]崔成年,温奕区.种植速生桉树施用有机-无机复混肥料的作用与意义[J].安徽农学通报,2009(14):169-171. [5]张兰瑞.柑桔施用被膜棒肥试验[J].福建果树,1992(3):36-37. [6]曾文.新型果肥———棒肥[J].北京农业,1996(3):27. [7]蔡文江.新型园艺肥料的配制[J].北方园艺,1995(5):58. [8]周文珍.“隔离营养法”对棒肥促进植物根系发育研究初报[J].北京园林,1997(3):44. [9]周文珍.棒状被膜长效树肥:中国,CN89100586.2[P].1990-05-16.
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