施用猪粪后果园土壤中养分含量的动态变化

【目的】研究猪粪施入土壤后,土壤中各养分含量的动态变化,为荔枝生产合理施用粪肥提供参考。【方法】在荔枝果园土壤中添加不同用量猪粪(w为0、1%、2%和4%)进行培养试验,探讨土壤中的大、中和微量元素养分含量在360 d的动态变化。【结果】即使土壤中有效N、P、K、Ca和Mg含量缺乏,Mn、Cu和Zn含量中等,以1%用量施用猪粪后,除交换性Ca和Mg含量达中等水平外,其他养分可立刻达到丰富水平。猪粪用量越高,土壤碱解N维持在丰富水平的时间越短且降幅越大,但有效P、速效K、交换性Ca、Mg以及有效Fe、Mn、Cu、Zn含量显著提高(P<0.05),而且除速效K和有效Fe外的其他养分含量波动越大,供应稳定性越差。【结论】猪粪是良好的作物养分来源,但荔枝生产上用量不宜超过1%,即15 t·hm–2,配合施用的各种化肥(如N肥和K肥)也应相应减少或甚至不施P肥和Fe、Mn、Cu、Zn等微肥。

荔枝在不同温度和氮素形态下的氮、磷吸收动力学特征

【目的】温度直接影响植物对养分的吸收能力，而植物对氮素形态具有偏好性。研究不同温度和氮形态营养条件下荔枝根系吸收氮和磷能力的差异，为荔枝不同季节 (物候期) 合理施用氮、磷肥提供依据。【方法】以‘黑叶’荔枝实生苗为材料，采用水培方法进行了试验。设置6 个生长温度 (10℃、15℃、20℃、25℃、30℃ 和35℃) 和3 种氮形态营养液 (硝态氮、1/2 硝态氮 + 1/2 铵态氮和铵态氮，分别表示为NN、1/2NN +1/2AN 和AN)，共18 个处理。将饥饿48 h 的荔枝苗置于营养液中，于处理0、1、2、3、4、6、8、10 和12h 后采集营养液样本，测定其中氮、磷含量。计算荔枝吸收氮、磷养分离子的动力学参数变化，并比较根系吸收氮、磷养分能力的差异。【结果】温度和氮形态对荔枝吸收氮和磷养分均有显著影响 (P < 0.01)。随温度升高，NN 和1/2NN + 1/2AN 处理下荔枝对总氮的最大吸收速率 (Imax) 呈现“下降–升高”的交替变化，但AN 处理下的Imax 受影响较小。15℃ 和30℃ 时AN 处理荔枝对总氮的Imax 显著高于其他两种氮形态营养处理，其他温度下则以1/2NN + 1/2AN 处理最高；单一氮形态营养下，荔枝对氮素的亲和力 (Am) 和离子补偿点 (Cmin) 随着温度升高而发生波动；同时供应两种氮素形态时，Am 随温度升高(10℃～30℃) 而增加，而Cmin 随温度升高而下降。氮形态对荔枝吸收总氮的Imax 的影响与温度有关，但不同温度下均以NN 处理的Imax 最低、Am 最高及Cmin 最低。在1/2NN + 1/2AN 处理中，荔枝吸收NH4+的Imax 显著高于NN 处理，但NN 处理的Am 更高且Cmin 更低。氮素供应形态对荔枝吸收H2PO4–的影响也与温度有关，在15℃ 和25℃ 时荔枝吸H2PO4–的Imax 表现为1/2NN + 1/2AN >AN > NN，其他温度下的氮形态处理间没有明显差别。除15℃ 时NN 处理荔枝对H2PO4–的Am、Cmin 分别显著低于、高于其他两个处理外，其他温度下3 种氮形态营养处理的Am 和Cmin 接近。【结论】荔枝为喜硝植物，但吸收铵态氮的能力更强。在生长介质温度为15℃ 和30℃ 时单独供应铵态氮及在其他温度下同时供给两种氮形态，有利于荔枝对氮素的吸收。在15℃ 和25℃ 时，同时供应硝态氮和铵态氮最有利于荔枝吸收H2PO4–，供应铵态氮次之；其他温度下氮供应形态对荔枝吸收H2PO4–没有明显影响。为提高荔枝吸收氮磷营养能力，建议生产上避免一次性大量施用硝态氮肥。

荔枝在不同温度和氮素营养条件下的钾、钙和镁吸收动力学特征

【目的】明确不同温度和氮形态营养条件下荔枝根系吸收K^(+)、Ca^(2+)和Mg^(2+)能力的差异。【方法】以黑叶荔枝实生苗为材料,进行水培实验。设置6个温度处理(10、15、20、25、30和35℃)和3种氮营养形态处理(硝态氮、1/2硝态氮+1/2铵态氮和铵态氮)。研究荔枝吸收K^(+)、Ca^(2+)和Mg^(2+)养分离子的动力学参数(最大吸收速率Imax、亲和力Am和离子补偿点Cmin)变化,比较根系吸收营养能力的差异。【结果】除温度与氮营养的交互作用对荔枝吸收Ca^(2+)的Am无显著影响外,温度、氮营养及两者的交互作用对荔枝吸收K^(+)、Ca^(2+)和Mg^(2+)均有显著影响(p<0.05)。硝态氮和1/2硝+1/2铵处理下荔枝吸收K^(+)的3个动力学参数随温度升高而波动变化,而铵态氮处理下动力学参数随温度升高变化不大。硝态氮处理下荔枝吸收Ca^(2+)的Imax随温度升高而提高,其他营养下随温度升高而波动变化;荔枝吸收Ca^(2+)的Am均随温度升高而先降低后提高,而Cmin随温度及氮营养变化的趋势与Am的相反。不同氮营养下荔枝对Mg^(2+)的动力学参数随温度的升高而波动变化。【结论】在秋梢生长和果实膨大期,硝铵混合氮源比单一形态氮源更有利于荔枝对钾、钙和镁营养的吸收。在秋梢老熟期至开花前可以叶面喷施钙肥和镁肥为荔枝补充钙和镁营养。

荔枝滴施钾氮肥适宜比例及不同方式施肥效果的比较

探讨了2013~2018年以不同比例滴施钾氮肥(K2O/N 0.6~1.2,分别简写为滴施NK0.6、NK0.8、NK1.0和NK1.2)及以不同方式施用等量氮磷钾肥(包括氮钾肥滴施而磷肥土施、氮磷钾肥均滴施及氮磷钾肥均土施,K2O/N均为1.0)对砖红壤中荔枝生长发育的影响。结果表明,2015和2017年分别受到强台风及控梢不当的影响,剔除这两年产量数据后,其他3年以滴施NK1.0处理平均产量最高且稳产性最好。降低或提高钾氮肥滴施比例均降低产量,而且稳产性变差;果实颜色以滴施NK0.8处理最为鲜亮;随滴施钾氮肥比例提高,果实糖酸比、总游离氨基酸、风味氨基酸和γ-氨基丁酸含量下降,果皮多酚氧化酶和过氧化物酶活性降低或先降低后提高;荔枝叶斑病发病率呈现随滴施钾氮肥比例提高先下降后升高的趋势,以滴施NK1.0处理的叶斑病发病率最低;处理间的虫害发生则缺乏规律。整体而言,钾氮肥滴施比例对荔枝果实品质、风味和病害发生的影响大于施肥方式的影响。推荐在质地为粘土的砖红壤,以1∶1的比例滴施钾氮肥,配合滴施钙、镁和硼肥及土施磷肥,可获得最高产量且稳产性最好,果实品质、风味和耐贮性也较好。

温度和供氮形态对龙眼吸收氮素动力学的影响

研究龙眼幼苗在不同温度(10、15、20、25、30、35℃)和不同氮营养(硝态氮、3/4硝态氮+1/4铵态氮、1/2硝态氮+1/2铵态氮、1/4硝态氮+3/4铵态氮、铵态氮)供应条件下吸收氮素的动力学特征,比较龙眼吸氮能力变化,并探讨龙眼对氮形态的偏好性,为龙眼不同季节(物候期)选择适用氮肥形态提供依据。结果显示,温度和供氮形态对龙眼吸氮能力有显著影响(P<0.05)。在中低温度(10~25℃)等量供应硝态氮和铵态氮条件下,龙眼根系吸收氮素(硝态氮和铵态氮之和)的最大吸收速率(I_(max))最高或较高,而亲和力(Am)和离子吸收补偿点(C_(min))则随温度和氮形态变化不大,故此时龙眼吸氮能力强。在高温(30℃)且仅供应铵态氮时,根系具有最高I_(max)和A_(m),同时C_(min)最低,最有利于龙眼吸氮。在极端高温(35℃)时将铵态氮和硝态氮以3∶1的比例配合供应,则I_(max)最高,A_(m)较高且C_(min)较低,有利龙眼对氮素的吸收。另外,等量硝态氮和铵态氮共存条件下,龙眼在低温(10~15℃)时吸收铵态氮的I_(max)更高、A_(m)更强而且C_(min)更低,明显偏好铵态氮;在中高温(20~35℃)时吸收硝态氮的I_(max)更高,但A_(m)更弱且C_(min)更高,对氮形态的偏好性不明显。对照华南龙眼生长物候期,建议在龙眼秋梢生长期施用铵态氮为主、硝态氮为辅;在花前至小果期可以1∶1的比例施用硝态氮和铵态氮;在果实膨大期,可全部施用铵态氮或以3∶1的比例施入铵态氮和硝态氮。

华南荔枝叶片营养诊断指标的建立

【目的】比较4种叶片营养诊断方法在荔枝(Litchi chinensis Sonn.)营养诊断上的优缺点,确定荔枝适用的诊断方法并建立诊断指标,为诊断我国荔枝树体营养和养分管理提供科学依据。【方法】妃子笑是我国最广泛种植的品种。在华南荔枝主产区22个妃子笑果园分别采集2016年果实膨大期、2016年末次梢老熟期和2017年果实膨大期193、186和159个叶片样本,测定大中微量元素养分含量;准确记录采样树果实产量,以株产乘以种植密度计算果园产量,用欧式距离平方法确定两年高产水平,并建立果实产量与叶片养分含量关系函数;利用4种叶营养诊断方法[临界值法(CVA)、充足范围法(SRA)、诊断施肥综合法(M-DRIS)、组分营养诊断法(CND)],分别对3个时期荔枝叶片营养状况进行诊断。【结果】大部分果园年际间产量差异明显。同一生育期不同采样树叶片同一养分含量相差两倍至十数倍,两年果实膨大期叶片各种养分含量差异显著,但两年高产群体果实膨大期叶片养分含量较为接近。根据果实产量与叶片养分含量之间的关系模型,CVA只能获得少数养分元素的诊断指标,而M-DRIS法和CND法只能定性指出养分元素的需求顺序,而且诊断准确性与诊断时期、养分丰缺程度有关且年际差异大。SRA可获得各种养分的量化诊断指标,并且两年果实膨大期的诊断指标接近,可克服年际间的差异。【结论】SRA具有年份变异小、诊断指标全面且易于推广应用等优点,可用于华南妃子笑叶片营养诊断。用该法获得妃子笑果实膨大期叶片养分适宜范围为N16.7~19.2g/kg、P1.06~1.25g/kg、K5.1~6.7g/kg、Ca7.7~11.0g/kg、Mg2.5~3.7g/kg、S1.51~1.81g/kg、Zn19.6~32.6mg/kg和B11.5~19.2mg/kg;末次梢老熟期叶片养分适宜水平为N19.7~22.0g/kg、P1.69~1.95g/kg、K10.8~12.7g/kg、Ca3.0~4.1g/kg、Mg2.5~2.9g/kg、S1.38~1.57g/kg、Zn15.0~18.9mg/kg和B10.8~16.8mg/kg。

施用高金属含量猪粪对荔枝果品质量的影响

【目的】集约化养殖禽畜粪的高金属残留可能引起的农产品质量安全问题受到人们的关注。研究明确禽畜粪中金属对荔枝果实品质及金属含量的影响,为粪肥在荔枝上的合理安全施用提供参考。【方法】2015-2018年连续3年以不同用量(0、20、40、80 kg/株)在荔枝上施用金属(Fe、Mn、Cu、Zn)含量较高的养殖场猪粪,探讨荔枝叶片光合作用和果实品质及金属含量变化,从荔枝果品质量角度探讨施用粪肥的安全性。【结果】即使猪粪中含有数百至数千mg/kg的Fe、Mn、Cu、Zn,连续施用猪粪对荔枝叶片光合作用和果实品质(果肉pH、可溶性糖和可滴定酸含量、糖酸比、风味氨基酸及总游离氨基酸含量)均没有明显一致的影响,果肉4种金属含量也未随粪肥用量及施用年限的增加而提高。【结论】连续3年以较高量施用含有较高含量金属的粪肥,并未产生荔枝果实质量安全问题。

养分元素在荔枝叶片—枝条—果实间的转移能力

采集了华南荔枝主产区不同产地的11个优新品种荔枝果穗,测试了叶片、枝条及果实不同部位(果柄、果蒂、果皮、种柄、果肉及种子)大中微量元素养分含量,比较不同养分元素在荔枝叶片、枝条和果实的累积及转移特性。结果表明,多数养分元素如N、Ca、Mg、Fe和Mn在叶片中含量最高,而P和K则在叶片中含量最低,在果柄最高,部分元素如Zn、B和Mo在种柄含量最高,在果肉最低。根据养分从叶片向不同部位的移动性,Mo从源(叶片)到库(果实)的转移能力最强,表现出优先向繁殖器官转移累积的特点;K、P、Zn、Cu和B的移动能力也较强,Ca、Mg、Fe和N则较差,而Mn的移动性最差。对养分从叶片至种子的逐级转移能力进行比较,则K、Cu、P、B在不同部位的逐级移动能力强;Mo、Mg、Zn和N整体移动性也较强,但同时均存在从果皮或种柄向果肉移动的运输障碍;Fe和Mn逐级移动能力中等,但也存在从种柄或果皮至果肉移动性差的共性问题;Ca的逐级移动能力均较差,尤其难以从果皮及种柄运输至果肉。综合而言,Ca、Mn、Mg、Mo、Zn营养从果皮或种柄到果肉的移动性低,尤其是Ca和Mn极难从果皮或种柄移动到果肉,可能成为荔枝果实发育的营养限制因子。

含金属微量元素添加剂残留鸡粪对荔枝果品质量的影响

养殖场禽畜粪的高金属残留可能带来的农产品金属污染广受社会关注,也是一个值得深入探讨的科学问题。研究在荔枝上施用含有较高金属微量元素添加剂残留的粪肥对荔枝果实品质及质量安全的影响,有助于科学回答高金属残留的养殖场粪肥是否可施用于荔枝的疑问。在饲料中以3种用量(1、2和4 kg/t)添加金属微量元素添加剂(含Fe、Mn、Cu和Zn 4种金属硫酸盐),并进行鸡养殖试验,分别收集3种鸡粪,在2015~2018年进行2个荔枝施用鸡粪的田间试验。其一是以等用量(株施40 kg)施用3种鸡粪,其二是以不同用量(株施0、20、40和80 kg)施用同种鸡粪(饲料中添加2 kg/t添加剂),研究连续3年施用鸡粪对荔枝果实品质影响的添加剂剂量及鸡粪用量效应。结果显示,以相同用量连续施用金属含量不同的3种鸡粪,每年除果实固形物含量随鸡粪金属含量提高而降低外,果实可溶糖、糖酸比、风味氨基酸和总游离氨基酸含量差别不大,但不同年份果实品质差异显著(P<0.05);同时,除果肉Mn和Zn含量随鸡粪施用年限增加而显著提高外(P<0.01),果实(果肉、果皮和果核)其他金属含量未随鸡粪金属含量或施用年限的增加而提高。以不同用量施用同种鸡粪,荔枝果实除可溶糖含量有随粪肥用量和施用年限增加而降低的趋势外,处理间其他品质的差异不明显,果实4种金属含量与鸡粪用量关系不大,也未随施用年限的增加而提高。连续3年在荔枝上施用含较高金属残留的鸡粪,整体上对荔枝果实品质并未造成明显不良影响,对果实金属含量影响也未具有饲料添加剂剂量及鸡粪用量效应。由于我国现行食品卫生标准没有限定这4种金属含量,在常规用量下(每年每株通常不超过40 kg),即使连续施用高金属残留的粪肥,也难以产生荔枝果实4种金属污染问题。

荔枝钾氮肥滴施比例及施肥方式对土壤pH和盐分的影响

灌溉施肥引起的土壤酸化和次生盐渍化问题是限制其可持续应用的重要因素。2013~2018年在海南省澄迈县进行了荔枝滴灌施肥试验,探讨在磷肥土施条件下以不同比例滴施钾氮肥(K_(2)O/N=0.6、0.8、1.0和1.2)及在K_(2)O/N=1.0条件下以不同方式施肥(磷肥土施而钾氮肥滴施、全部肥料滴施及全部肥料土施)对砖红壤荔枝园0~30和30~50 cm土层土壤pH和盐分的影响。结果表明,连续5年以不同比例滴施钾氮肥,土壤pH、盐分及盐分阳离子(K^(+)、Ca^(2+)和Mg^(2+))和阴离子(Cl^(-)、NO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)和HCO_(3)^(-))含量变化与钾氮肥比例之间均缺乏密切关系。然而,在试验结束时,偏施氮肥(钾氮肥滴施比例为0.6)由于促进Ca^(2+)在两个土层的淋失而降低土壤pH,而合理滴施钾氮肥(钾氮肥比例为1.0)则稍提高土壤pH,对盐分及盐分阴阳离子含量影响则未达显著水平。全部肥料土施比全部肥料滴施有利于盐分阳离子的保存,对盐分阴离子的影响则不大,从而也有利于维持土壤pH。在荔枝滴灌施肥中,可将钾氮肥以1∶1的比例滴施且将磷肥土施,即使在降雨丰沛的荔枝产区长期应用,也可避免土壤酸化及次生盐渍化。