余 爱,董兆佳,杨 帆,兀彦龙,卢庆富,唐树梅
(海南大学农学院, 海南 儋州 571737)
柱花草(Stylosanthesguianensis),又名热带苜蓿、巴西苜蓿,原产于美洲的热带,分布于世界热带、亚热带。我国于1962年从马来西亚引种到海南岛[1]。目前,广东、广西、福建、贵州和云南等省(区)均有栽培。柱花草是一种豆科牧草,耐热、耐低磷、耐干旱、抗虫害,不耐低温和浸渍。灌木状柱花草耐热、喜湿、怕冻,故分布于热带和亚热带地区[2]。中国南方如广东、广西等省(区),将柱花草与果树间种,除了用于饲草外,还可起到覆盖、保持水土和绿肥作用。如果与禾本科牧草如狗尾草等混播,可建成良好的栽培草地用于放牧[3],同时能增加田间生物多样性,有效地提高阳光利用率和土地单位面积产量,为农民的增产增收提供有力的保障。在芒果园中间作柱花草,可显著提高芒果挂果率和土壤全氮含量[4],有效地降低化肥的使用量,从而减少化肥过量使用对土壤造成的环境危害[5]。
钼、硼是土壤中较易缺乏的元素,但目前硼、钼微量元素广泛应用于农作物、经济作物、果蔬和蔬菜,施钼肥后各种农作物均表现出一定的增产效果,尤以豆科作物较显著。近年来海南岛种植柱花草较为普遍,但海南岛大部分土壤是由花岗岩发育而成的砖红壤,缺硼比较严重,而钼在酸性条件下有效性也很差,这种缺素现象在整个海南岛相当普遍。且在现在的研究领域中对柱花草喷施硼和钼肥这方面研究并不多。因此,本研究通过田间试验,对柱花草喷施钼、硼微肥,探讨钼、硼微量元素对柱花草产量、地上部分蛋白质、粗灰分、磷、钾含量、有效根瘤数和根系活力的影响,为钼、硼对柱花草品质影响的营养机理研究及柱花草品质的提高提供科学依据。
1.1试验材料 供试作物为热研二号柱花草(S.guianensiscv.Reyan No.2)。供试土壤为花岗岩发育的砖红壤。土壤有机质含量为1.82%,pH值5.14,碱解氮71.31 mg/kg,速效磷96.03 mg/kg,速效钾82.70 mg/kg,全氮0.79 g/kg,全磷0.33 g/kg,有效硼0.12 mg/kg,有效钼0.09 mg/kg。供试磷肥为钙镁磷肥,钾肥为氯化钾,硼、钼微肥为硼砂和钼酸铵。
1.2试验设计 本试验采用大田试验的方法,在海南大学儋州校区农学院基地进行,试验设置3个处理,即处理1:施磷钾肥(对照CK);处理2:施磷钾肥+喷施硼肥(B);处理3:施磷钾肥+喷施钼肥(Mo)。随机区组排列,3次重复。试验小区面积为13.5 m×3.5 m。
于2009年9月初移栽,2009年12月底刈割。柱花草种子硬实率高,播种前用80℃处理5 min,待柱花草幼苗长至约20 cm,以50 cm×50 cm株行距移栽(每小区189株)。移栽初期每天浇水一次,保证幼苗移栽成活率。移栽1个月后追施磷钾肥(每小区施500 g钙镁磷肥,120 g氯化钾),然后对处理2喷施硼肥(0.2%硼砂),处理3喷施钼肥(0.5%的钼酸铵),间隔10 d喷施一次,连续喷施3次,其余两个处理同时喷施清水。喷至叶滴水为止。各处理栽培管理条件一致。
1.3测定项目与方法
1.3.1产量的测定 于柱花草移栽3个月后刈割,立即称取各小区鲜草产量,刈割时留茬5 cm。
1.3.2营养成分的测定 从各小区中随机取200 g左右新鲜样品,冲洗干净,并擦干,于105℃杀青30 min后,70℃烘干至质量不变并称量,计算含水量及干草质量[6],并粉碎,过40目筛供测定营养成分使用。
粗蛋白质含量测定用半微量凯氏定氮法[6];粗灰分用测定干灰化法,磷测定用钼锑抗比色法,钾测定用火焰光度计法[7]。
1.3.3根系活力的测定 采用α-萘胺氧化法[8]。
1.4数据分析 采用Excel和SPSS 13.0软件对数据进行处理。
2.1硼、钼对柱花草产量的影响 喷施硼、钼处理柱花草产量均高于对照,施钼处理与对照相比产量提高了2 475 kg/hm2,增产率为16.4%,差异显著;喷施硼与对照相比产量提高973 kg/hm2,增产率为6.4%,差异不显著(表1)。
表1 不同处理间柱花草产量差异 kg/hm2
2.2硼、钼对柱花草蛋白质、粗灰分、磷和钾含量的影响 试验结果(表2)显示,喷施硼、钼处理的柱花草粗白质含量均高于对照,说明适量喷施硼、钼微肥能提高柱花草粗白质含量。喷施硼较喷施钼柱花草蛋白质含量高,与对照相比分别增加了8.7%和5.6%。喷施硼粗灰分含量高于对照,增加了0.22%。喷施硼、钼肥均能提高柱花草植株磷、钾含量,钾含量分别提高了0.10%和0.21%,但差异不显著(P>0.05)。
表2 不同处理间柱花草蛋白质、粗灰分、磷和钾含量的差异 %
2.3硼、钼对柱花草有效根瘤数和根系活力的影响 测定根系活力可以从一个角度反映植物的营养状况。根系活力的测定有很多的指标,本试验测定了被氧化的α-萘胺量来了解植物的根系活力的强弱[9-10]。与对照相比,喷施硼、钼均能使柱花草有效根瘤个数和根系活力增加(表3)。以喷施钼肥处理有效根瘤个数和根系活力增加最明显,其次是喷施硼肥。方差分析结果显示,喷施钼、硼肥时柱花草有效根瘤数极显著高于对照(P<0.05);喷施钼、硼肥根系活力分别增加了25.9%和13.0%,其中喷施钼肥处理显著高于对照(P<0.05)。
表3 不同处理间柱花草有效根瘤数和根系活力的差异
热带地区土壤中硼、钼微量元素缺乏较为普遍,据海南第2次全国土壤普查结果表明,缺硼土壤占样本数的74.3%,缺钼的土壤占样本数的69.5%[11]。另据海南正在进行的测土配方工作表明,土壤含硼量为中下等级的占样本数的99.4%[12]。缺硼土壤上种植番木瓜施用硼肥增产效果显著,与大量元素肥料效果比较,表现为氮肥>钾肥>硼肥>磷肥>镁肥[13]。
在牧草生产中硼钼肥料效果的研究已有很多的报导。如钼已被证明是固氮菌、豆科植物和某些藻类固氮的必需元素。特别是豆科植物对钼的敏感性较强,施钼肥后往往能提高作物产量[9]。在牧草种子生产中,硼也具有促进增产的作用。如在柱花草、 三叶草(Trifoliumsp.)和苜蓿(Medicagosativa)的种子生产中,当土壤中硼含量高时,可获得较高的产量[14]。李科和朱进忠[14]研究发现硼、钼对苜蓿种子增产及种子形成因素有明显效应。刘鹏等[14]研究表明,钼或硼能增强大豆根系活力和根瘤生物量。柳美玲[15]发现,施钼肥能提高大豆的产量,而且相对硼肥更加明显。
本研究采用柱花草作为供试材料,研究结果同样的肯定了硼、钼肥在牧草生产中的增产作用。在大量元素基本保证的条件下,微量元素肥料施用可提高柱花草产量和改善品质。由此可以推断,随着南方牧草生产的进一步发展,研究大量元素与微量元素肥料的结合,研究营养元素间的协调平衡是牧草产量和品质不断提高的重要技术保证。
在土壤缺硼、钼的情况下,喷施一定量硼、钼微肥能提高柱花草的产量。喷施钼增产2 475 kg/hm2,增产率为16.4%,差异极显著。
在土壤缺硼、钼的情况下,喷施一定量硼、钼微肥能提高柱花草蛋白质、磷、钾含量,能增加柱花草有效根瘤个数,增强柱花草根系活力,其中喷施钼肥处理有效根瘤个数增加较明显和柱花草根系被氧化的α-萘胺量的含量最高,为7.05 μg/(g·h)。其次是施用硼肥为6.33 μg/(g·h),喷施硼肥有利于柱花草粗灰分含量增加,说明适量喷施硼能提高柱花草粗灰分含量。
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