涂 佳,欧阳昶,吴建平,吴天乐
(湖南省林业科学院,湖南 长沙 410004)
金银花氨基酸有机无机专用肥的增产示范研究
涂 佳,欧阳昶,吴建平,吴天乐
(湖南省林业科学院,湖南 长沙 410004)
研究采用了湖南省林业科学院研制并生产的金银花氨基酸有机无机专用肥于2011年在湖南省隆回县2 hm2试验林地进行了示范试验。结果表明:采用该技术的金银花林地干花产量比不施肥要提高150%以上,有效成分提高50%以上。成果的进一步推广可望产生更大的经济、生态和社会效益,在推动社会和科技进步中发挥积极的作用。
金银花氨基酸有机无机专用肥;示范试验;湖南省隆回县
林木施肥在经济林生产中具有重要的不可替代的作用。养分供给是林木生长发育的物质基础,树体营养元素浓度与林木生长量、产量有着密切的关系,它是林木施肥与营养诊断的理论基础[1]。植物必须通过合理施肥使树体营养浓度保持适当的水平与比例,才能实现稳产、高产的目标。然而国内的林木施肥主要是借鉴农业施肥理论和方法[2]。由于林木分为不同时期,即种苗期、幼龄林、中龄林、成熟林等,森林生长周期长,立地环境因子复杂,施肥的技术难度大,常规农业施肥方法难以直接推广应用于林业生产实践。课题组在综合多学科理论基础上应用了林木立地养分效应理论,并在金银花丰产林养分定量控制实践中推广应用和发展了立地养分效应施肥技术。提出采样分析、效应参数、限制因子等施肥理论,建立了新的完整的林木施肥应用模型与操作规程。以室内分析与林地试验相结合,以验证肥料配方,确定最佳施肥量,研制了金银花氨基酸有机无机专用肥,并将最佳配方工厂化生产,推广应用。
两种供试肥料:1)金银花氨基酸有机无机专用肥(湖南省林业科学院),其中:氨基酸10%,总氮15%,五氧化二磷6%,氧化钾8%,有机质30%;2)复混肥:用尿素、过磷酸钙、氯化钾林农根据经验自配的复混肥。其中:总氮11%、五氧化二磷4%、氧化钾3%。
供试品种:试验树种为金翠蕾3年生,树势相近,造林密度为1.5 m×2.0 m,每公顷3284株。
试验地位于湖南省隆回县小沙江镇龙坪村。小沙江镇地处隆回县西北部,位于雪峰山脉中段东麓,与怀化溆浦县毗邻,平均海拔1 300 m,常年气温偏低,属典型高寒丘陵地带,土壤为黄棕壤。成土母质以燕山期中、晚期二长花岗岩入侵,山地土壤粗骨性强,土壤特性和成土母质与地球的化学特性相似,具有富硅、富钾、富微量元素的特点。土壤有机质、全氮、全磷、水碱性氮、有效磷、速效钾含量平均分别为:44.35 g·kg-1、1.83 g·kg-1、0.38 g·kg-1、243.45 g·kg-1、34.7 g·kg-1、230.63 g·kg-1,土壤肥力中等偏上。试验林面积2 hm2,造林密度3 284株/hm2,存活率平均为3 134株/hm2。
2011年,试验设7个处理3次重复:根据林木立地养分效应施肥模型,计算出金银花在目标产量下的N、P、K的最佳施肥量,采用有机肥料、氨基酸肥、无机肥、微生物、微量元素肥料进行合理配方,肥效校验研究在最佳施肥量的基础上,上下各浮动2个水平,共设计7个处理,3次重复,采用随机区组设计。
试验采用随机区组设计,7个处理,见表1。Ⅰ-Ⅴ处理为金银花专用肥不同的水平;Ⅵ为复混肥,其含量:总氮11%、五氧化二磷4%、氧化钾3%(金银花大户自配复混肥;Ⅶ为空白对照。
表1 试验处理及施肥配比设计†Table 1 Design of experimental treatments and fertilizing proportion
生物量测定(根、茎、叶、花蕾干物质重量);植物全量测定(全氮、全磷、全钾);植物质量指标测定(绿原酸、木樨草苷);产量指标测定(枝条总数、开花枝条数、枝条长度、枝条节数、着花节数、花蕾长度、花蕾重)。
应用SPSS 17.0数据统计分析软件和Excel2003数据处理软件对金银花各生长指标进行描述性统计分析、显著性差异检验分析。隆回小沙江金银花的产量指标经过方差分析表明,见表2~3,不同施肥处理金银花的枝条长度和枝条节数差异均不显著。其中枝条长度以Ⅱ水平为最长,平均值为45.93 cm,对照的花枝长度最短,平均值为40.54 cm;花枝节数也是以Ⅱ水平为最多,平均值为8.58个,Ⅶ对照的花枝节数最少,平均值为8.11个。不过与不同施肥处理(复混肥、对照)金银花的冠幅、着花节数、着花率以及百朵花蕾差异显著,但专用肥5个水平之间差异并不显著。5个专用肥施肥水平中,以Ⅱ水平的生长情况最佳,冠幅、着花节数、着花率以及百朵花蕾分别为1.79 m、7.2个、83.92%和414.22 g,与Ⅶ对照和Ⅵ常规肥相比,冠幅分别提高了45.5%和27.0%,着花节数分别提高了23.7%和11.5%,着花率分别提高了16.9%和9.1%,百朵花蕾重分别提高了47.4%和36.6%。不同水平之间单株产量差异也非常显著,以Ⅱ水平为最高,显著高于其它各水平,单株产量为6.29 kg,以Ⅶ对照的单株产量最低,为2.20 kg,显著低于其余各水平,其次是Ⅵ常规肥,单株产量为2.69 kg。按照3134株/hm2计算,Ⅱ水平每公顷产量折合19 511.94 kg;按24.8%出干花率折算,单位面积干花产量4 838.96 kg/hm2,比Ⅶ对照干花产量高182%,比Ⅶ常规施肥干花产量高131%。
表2 隆回小沙江金银花植株生长情况Table 2 Growth status of honeysuckle in Xiaosha River of Longhui
2011年8月,用LC-2010AA.T高效液相色谱仪,根据《中国药典2010版附录ⅣD高效液相色谱法测定绿原酸》、《中国药典2010版附录ⅣD高效液相色谱法测定木犀草苷》方法,送检到湖南省分析中心检验绿原酸、木樨草苷含量。检验检验结果如下:在金银花专用肥处理、常规肥处理、不施肥CK处理的3个样品中,绿原酸含量分别为4.29、3.78、3.86;木樨草苷含量分别为0.095、0.086、0.056。在专用肥(2号处理)、复混肥(常规处理)、ck(对照处理)中,以专用肥绿原酸、木樨草苷含量最高。绿原酸、木樨草苷含量分别高出对照11.14%和69.65%;绿原酸、木樨草苷含量分别高出复合肥13.49%和10.47%,改良品质效果明显,说明施肥能提高绿原酸和木樨草苷含量。
花岗岩是湖南省最为发育的一类岩浆岩,它所占有的面积为全省总面积的8.5%。花岗岩类主要由长石、石英、云母等矿物组成,常为粒状结构、块状结构。在我省高温多湿的中亚热带气候条件下,花岗岩风化物发育的土壤具有土层深厚,土体疏松,淋溶现象十分明显,盐基不饱和,呈酸性反应等特点。小沙江地区成土母质为二长花岗岩,该区域为我省金银花的主产区,当地农户靠种植金银花为主要生活来源,每户人家平均种植1.3公顷左右。由此施什么种类肥、施多少量肥的施肥技术,怎样为林农脱贫致富奔小康,是摆在我们科研人员面前的头等大事。
微生物肥料是以微生物的生命活动导致作物得到特定肥效的一种制品,是农业生产中使用肥料的一种。微生物菌肥是根据土壤微生态学原理、植物营养学原理、以及现代“有机农业”的基本概念而研制出来的[3]。土壤主要由矿物质、有机质和微生物三大部分组成,土壤微生态区系的微生物的活性大小,对植物根部营养非常重要,因为土壤中的有益微生物直接参与土壤肥力的形成,包括土壤中物质和能量的转化、腐植质的形成和分解、养分的释放、氮素的固定等等[4]。但纯自然状态下有益微生物数量不够,作用力也有限。因此,采用“人为方式”向土壤中增加有益微生物数量,就能够增强土壤中微生物的数量和整体活性,从而明显提高土壤的肥力。金银花氨基酸有机无机专用肥以氨基酸有机肥为基质,生物肥为载体,根据金银花的生理特性和需肥特点,通过对林木立地生产力潜力和养分生产力的测定分析,确定施肥的有效区间(肥效区间),确定最佳金银花无机肥配方。无机肥是矿质肥料,也叫化学肥料,简称化肥。它具有成分单纯,含有效成分高,易溶于水,分解快,易被根系吸收等特点,故称“速效性肥料”[5]。该肥无机肥含量N-P2O5-K2O≥25%。
金银花氨基酸有机无机专用肥中的有机肥发酵是用的酵素复合菌群。酵素菌是由细菌、放线菌和真菌三大类组成,几十种菌和酶组成了有益生物活性的功能团。它不仅能分解农作物秸秆等各种有机质而且能分解土壤中残留的化肥、农药等化学成分,它在分解发酵过程中能生成多种维生素、核酸、菌体蛋白等发酵生成物,营养价值相当丰富[6]。应用酵素菌技术制作的肥料其有益微生物能够杀死土壤中的病原菌,可全面改良土壤达到土质松软、透气、保水、保肥、抗旱,有效控制病虫害等作用。通过用酵素复合菌对鸡粪、菜粕进行发酵处理,发酵后的有机肥有效活性菌为≥5×107个/g。有效活性菌是生物有机肥最关键的指标之一,对于有效活性菌数量高低则是生物有机肥生产技术核心。通过对生物有机肥有效活性菌的培养及测定可以判断产品保质期以及菌种活性程度,对选择菌种提供有效地数据支撑。
本专用肥所述的氨基酸有机肥由鸡粪、籽粕粕经微生物发酵技术或豆粕水解技术制得而成。它是由含有一个或多个氨基和羧基的脂肪族有机酸组成,由该物质组成的肥料就为氨基酸肥。氨基酸肥氨基酸有机肥中氨基酸含量≥10%、有机质≥20%。其中用于氨基酸肥的植物蛋白可为豆粕、菜籽粕、茶粕、芝麻粕等,优选为豆粕和菜籽粕。豆粕和菜籽粕中所含各种氨基酸较其他植物所含氨基酸为全,属于全类氨基酸,多达18种以上。豆粕中所含氨基酸含量高,赖氨酸含量可达2.5~3.0%,色氨酸含量为0.6~0.7%,蛋氨酸含量为0.5~0.7%。而且由于豆粕中的氨基酸为植物蛋白,通过水解析出后更易被植物吸收利用。较其他以动物粕为原料制得的氨基酸肥利用率高。菜籽粕中硫氨酸含量高,精氨酸含量低,精氨酸与赖氨酸的比例适于植物吸收。且其中钙、磷含量高,富含铁、锰、锌、硒,这些微量元素能与氨基酸结合发挥微肥、氮磷钾肥的协同作用,促进植物开花,提供金银花的花产量。为充分利用豆粕和菜籽粕中的上述有效成分,优选对豆粕进行水解,对菜籽粕进行发酵。
金银花氨基酸有机无机专用肥,它是氨基酸有机肥、生物肥、无机肥、微肥多种肥料的集成技术组装,综合了各类肥料的特点,优势互补,使之既有肥效又有刺激作物生长作用,还有对林木病源菌的拮抗作用,使其功能多样化。另外,本金银花专用肥的突出特点是:有效活性菌含量高,使有机肥中的有机养分降解时间长,淋溶流失少,能在较长的时间为林木提供均衡的营养;豆粕中的氨基酸为植物蛋白,通过水解析出后更易被植物吸收利用。提高了肥料的利用率。
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Yield-increasing demonstration test on amino acid inorganic-organic manures for honeysuckle
TU Jia, OUYANG Chang, WU Jian-ping, WU Tian-le
(Hunan Academy of Forestry, Changsha 410004, Hunan, China)
The demonstration test of amino acid inorganic-organic manures on honeysuckle produced by Hunan Academy of Forestry were conducted on 2 hectares honeysuckle tested forest in Longhui county of Hunan province in 2011. The results indicate that the yields of dry fl ower of honeysuckle increased by more than 150% and available components were increased about 50% by fertilize the manures. The manures may be popularized and applied in more area to bring greater economic, ecological and social benef i ts and plays an active role in promoting social and technological progress.
amino acid inorganic-organic manures for honeysuckle; demonstration test; Longhui county of Hunan province
S715;X522
A
1673-923X(2012)12-0191-04
2012-08-01
国家林业公益性行业科研专项《金银花、厚朴优良新品种创制及利用技术研究》(201104023)研究任务中的金银花新品种配套的GAP栽培技术;子专题为《金银花氨基酸专用肥与应用技术研究》(201104023-01)
涂 佳(1983-),女,湖南长沙人,工程师,硕士,主要从事植物营养研究; E-mail:tujia@189.cn
[本文编校:文凤鸣]