套种作物对蓝莓叶片及土壤氮磷钾含量的影响

2016-04-17 12:22陈清惠
贵州农业科学 2016年2期
关键词:全钾毛豆全氮

陈清惠

(贵州大学生命科学学院,贵州贵阳550025)

套种作物对蓝莓叶片及土壤氮磷钾含量的影响

陈清惠

(贵州大学生命科学学院,贵州贵阳550025)

为了寻求适宜的蓝莓套种模式,选择花生、辣椒、毛豆和西瓜4种作物分别与蓝莓进行垄间套种试验,研究套种对蓝莓叶片及土壤氮磷钾含量的影响。结果表明:与对照(未套种)相比,套种不同作物蓝莓叶片中氮、钾含量均有明显增加:与西瓜套种,蓝莓叶片氮含量比对照增加1倍;与辣椒套种,蓝莓叶片钾含量比对照增加50%,且2种作物套种对叶片磷含量影响不显著。与对照相比,套种4种作物均显著降低土壤有机质的含量;套种毛豆可提高土壤的氮含量,套种西瓜可提高蓝莓对磷和钾的吸收利用能力。

蓝莓;套种;土壤养分;麻江;贵州

蓝莓(Blueberry),学名越橘,杜鹃花科(Ericaeeae)越橘属(Vaccinium)植物,分布在热带、亚热带、温带等地区[1],果实中含有大量的超氧化物歧化酶(SOD)和花青素等抗氧化物质[2],具有显著的营养保健价值和广阔的发展前景,被誉为世界第三代水果之王。1983年吉林农业大学开始引种,近10年来,蓝莓种植面积在国内迅速扩大,2014年种植面积已达8 000hm2[3]。长期以来,我国蓝莓主要以单一方式种植,在土壤管理中需要投入大量的人力和物力。果树与作物套种有着很长的历史,除可充分利用光能和土地空间外,还可实现以耕代抚、节约成本、增加产出的目的。

唐世凯等[4]在研究烤烟与甘薯套种时发现,其能够平衡土壤营养元素,增加土壤耕层中的甘薯根系,提高土壤营养元素有效性;李建军等[5]报道,马铃薯与豌豆套种可显著提高土壤全氮和速效氮的含量;李晓玲等[6]研究表明,金银花套种蔬菜可显著提高经济效益。可见,套种不仅可提高土地资源的利用率,还可有效地利用土壤养分,使作物对土壤营养的吸收趋于平衡。目前,蓝莓与农作物套种的研究甚少。为此,笔者选择花生、辣椒、毛豆和西瓜4种作物与蓝莓套种,研究套种对蓝莓叶片及土壤氮磷钾含量的影响,以期为生产应用提供依据。

1材料与方法

1.1试验材料

植物样品:每个取样点采集蓝莓叶片和套种作物叶片样品各1份,将该样地采集的5个植物叶片样品分别混合均匀,带回实验室烘干,研磨过1mm筛备用。

土壤样品:每个取样点采集0~20cm和20~40cm土壤样品各1份,将该样地采集的5个土壤样品分别混合均匀,带回实验室风干,去杂质研磨,分别过0.25mm和1mm筛备用。

采集植物和土壤样品均按对角线5点取样法取样。

1.2试验时间及试验地概况

蓝莓植株于2009年1月定植,套种作物按季节分别播种。试验地位于贵州省麻江县宣威镇,东经107°18′~107°53′、北纬26°17′~26°37′,年平均气温14~16℃,年降雨量1 200~1 500mm,相对湿度80%左右。

1.3试验设计

试验采用随机区组设计,共设4个套种处理和1个对照(CK)共计5个处理。其中,处理1,蓝莓套种花生(蓝莓-花生);处理2,蓝莓套种辣椒(蓝莓-辣椒);处理3,蓝莓套种毛豆(蓝莓-毛豆);处理4,蓝莓套种西瓜(蓝莓-西瓜);处理5,不套种作物(单种蓝莓)。每处理3次重复,共计15个试验小区。

1.4指标测定

土壤指标:参照文献[7]的方法进行。有机质采用重铬酸钾容量法(外加热法),全氮、碱解氮采用碱式扩散法,全磷经高氯酸、硫酸消化后采用钼锑抗比色法,速效磷经盐酸-硫酸浸提后采用钼锑抗比色法,全钾、速效钾采用火焰光度计法。

植物指标:参照文献[8]的方法进行。经高氯酸-硫酸消化后,总氮采用奈氏比色法,总磷采用钒钼黄比色法,总钾采用火焰光度计法。

2结果与分析

2.1套种作物对蓝莓叶片氮、磷、钾含量的影响

从表1可知:总氮,套种作物对蓝莓叶片总氮含量均显著高于对照组(P<0.05),其中,蓝莓-西瓜套种时蓝莓叶片总氮含量最高,较对照提高99.5%;蓝莓-花生套种时蓝莓叶片总氮含量增幅最低,但仍比对照提高60%。总磷,套作物种对蓝莓叶片中总磷含量的影响规律不明显,4种作物套种与对照之间差异均不显著(P>0.05)。其中,蓝莓-花生和蓝莓-辣椒套种抑制蓝莓叶片对磷的吸收,蓝莓-毛豆和蓝莓-西瓜套种蓝莓叶片磷含量略有增加,较对照提高5.1%。全钾,套种不同作物均可提高蓝莓叶片的全钾含量,依次为蓝莓-辣椒>蓝莓-花生>蓝莓-西瓜>蓝莓-毛豆。其中,蓝莓-辣椒、蓝莓-花生和蓝莓-西瓜其叶片全钾含量均显著高于对照组(P<0.05),分别较对照提高50.0%、41.7%和25.0%;蓝莓-毛豆套种其叶片全钾含量略有提高,但差异不显著。

表1 套种不同作物蓝莓叶片氮磷钾的含量Table 1 N,P and K content in leaves of blueberry under different inter-planting crops g/kg

2.2套种作物对土壤养分的影响

2.2.1全量养分 从表2可知:有机质,4种套种模式0~40cm土层有机质含量均显著低于对照组,表明,蓝莓与不同作物套种土壤有机质含量降低,4种套种模式0~40cm土层有机质含量依次为单种(蓝莓)>蓝莓-花生>蓝莓-西瓜>蓝莓-辣椒>蓝莓-毛豆。其中,蓝莓-毛豆套种土壤有机质含量降幅最大,0~20cm和20~40cm土层有机质含量分别为对照的67.41%和54.94%。全氮,除了与具固氮作用的毛豆套种,土壤氮含量较对照提高以外,与其余3种作物套种,土壤全氮含量均低于对照。其中,蓝莓-辣椒套种土壤全氮含量降幅最大,0~20cm和20~40cm土层全氮含量分别比对照降低23.4%和37.7%,蓝莓-毛豆套种土壤全氮含量分别比对照提高22.58%和12.28%。全磷,套种作物对土壤全磷含量的影响与全氮不同。蓝莓-花生套种土壤的全磷含量显著提高,0~20cm和20~40cm土层全磷含量分别比对照提高12.5%和5.08%;与另外3种作物套种土壤全磷含量均低于对照,其中,蓝莓-辣椒套种土壤全磷含量降幅最大,0~40cm土层土壤全磷含量较对照降低38.93%。全钾,套种4种作物后,0~40cm土层全钾含量均高于对照,依次为蓝莓-辣椒>蓝莓-西瓜>蓝莓-毛豆>蓝莓-花生>单种(蓝莓);其中,0~20cm土层,蓝莓-辣椒套种和蓝莓-西瓜套种全钾含量显著高于对照组(P<0.05),蓝莓-辣椒套种土壤全钾含量最高,是对照的2.22倍,而蓝莓-花生套种和蓝莓-毛豆套种土壤全钾含量低于对照;20~40cm土层,套种作物土壤全钾含量均显著高于对照,其中,蓝莓-辣椒套种土壤全钾含量最高,比对照提高62.8%。

2.2.2速效养分 从表2还看出,土壤水解氮、有效磷和速效钾含量均随着土壤深度的增加而减少,套种与不套种均表现出相同的规律。水解氮,蓝莓-毛豆套种时,0~40cm土层水解氮较对照提高27.15%,0~20cm和20~40cm土层水解氮分别较对照提高35.25%和14.45%。可见,毛豆对提高土壤水解氮含量效果显著,0~20cm浅层土壤尤其明显。蓝莓与其余3种作物套种时,土壤水解氮含量均低于对照,差异达显著水平(P<0.05)。有效磷,蓝莓套种4种作物后,土壤有效磷含量均显著低于对照(P<0.05),其中,蓝莓-辣椒套种土壤有效磷含量降幅最大,0~20cm和20~40cm土层有效磷含量分别为对照的70.12%和68.15%。速效钾,蓝莓-辣椒套种和蓝莓-西瓜套种后,土壤速效钾提高,其中,蓝莓-辣椒套种土壤速效钾增幅最大,0~20cm和20~40cm土层分别较对照提高76.73% 和42.67%,差异显著;蓝莓-西瓜套种后0~40cm土层土壤速效钾含量虽有提高,但差异未达显著水平。

表2 蓝莓套种不同作物后土壤养分含量Table 2 Soil nutrition content under different inter-planting crops

3结论与讨论

1)研究结果表明,套种4种作物后蓝莓叶片氮、钾含量均高于对照(CK),土壤水解氮与全氮含量的增减规律一致,可见,与作物套种可有效地促进蓝莓对氮和钾的吸收利用。而套种对蓝莓叶片中磷含量的影响较小,与毛豆、西瓜套种时虽略有增加,但差异不显著;但从土壤有效磷含量看,套种作物消耗了土壤中的有效磷,故缺磷土壤不适于套种。

2)蓝莓-毛豆套种大幅提高了土壤全氮和水解氮含量,与庄道源[8]和Suman等[9]的研究结果一致。主要是豆科植物根部的固氮菌起到了固氮作用,提高了土壤全氮及水解氮的含量,而其余套种作物根系中不存在类似菌群,且在生长过程中又消耗土壤中的氮素,从而降低了土壤中的全氮和水解氮含量。有机质含量是土壤肥力的主要指标[10],与作物套种后土壤有机质含量均显著减少,主要是农作物吸收所致。程斯等[11]研究表明,果-草套种能够改良土壤肥力,固定土壤养分的流失,与本研究结果基本一致。

[1]乌凤章,王贺新,陈英敏,等.我国蓝莓生理生态研究进展[J].北方园艺,2006(3):48-49.

[2]Hakkien S H.Content of the Flavones Quartering,Myricetin,and kaempferol in 25Edible Berries[J].Food Chem,1999,47:2274-2279.

[3]李丽敏,吴 林,郝庆升,等.中国蓝莓市场现状及产业发展对策研究[J].中国果树,2011(3):70-73.

[4]唐世凯,刘丽芳,李永梅.烤烟套种甘薯对烟草氮磷钾营养的影响[J].贵州农业科学,2008,36(5):60-62.

[5]李建军,刘世海,惠娜娜,等.双垄全膜马铃薯套种豌豆对马铃薯生育期及病害的影响[J].植物保护,2011,37(2):133-135.

[6]李晓玲,杨 进,陈可夫,等.树型金银花与蔬菜套种栽培模式的研究[J].安徽农业科学,2007,35(29):9207-9208.

[7]鲍士旦.土壤农化分析[M].北京:中国农业出版社,1999:30-34.

[8]庄道源,黎学培,黎金瓦.胶园套种山毛豆和柱花草技术推广[J].热带农业科学,2011,10(31):1-3,6.

[9]Suman A,Lal M,Singh A,et al.Microbial biomass turnover in Indian subtropical soils under different sugarcane intercropping systems[J].Agric,2006,98:698-704.

[10]陈清西,廖镜思,郑国华,等.果园生草对幼龄龙眼园土壤肥力和树体生长的影响[J].福建农业大学学报,1996,25(4):429-432.

[11]程 斯,何丙辉,王 侨,等.不同果草模式下土壤理化性状分析[J].安徽农业科学,2009,37(10):4574-4577.

(责任编辑:杨 林)

Effect of Different Inter-planting Crops on N,P and K Content in Soil and Leaves of Blueberry

CHEN Qinghui
(College of Life science,Guizhou University,Guiyang,Guizhou550025,China)

Four crops of peanut,pepper,green soybean and watermelon were inter-planted with blueberry respectively to discuss the effect of inter-planting crops on N,P and K content in soil and leaves of blueberry and to probe the optimum blueberry inter-planting pattern.Results:N and K content in leaves of blueberry inter-planted with different crops increases obviously compared with CK.N content in leaves of blueberry inter-planted with watermelon and pepper increases by two times and 1.5times compared with CK respectively and two inter-planting crops of watermelon and pepper have no significant influence on P content in leaves of blueberry.Compared with CK,four crops of peanut,pepper,green soybean and watermelon reduce soil organic matter content significantly.Inter-planting green soybean can increase soil N content and inter-planting watermelon can improve the P and K absorption and utilization ability of blueberry.

blueberry;inter-planting;soil nutrient;Majiang County;Guizhou

S663.9

A

1001-3601(2016)02-0079-0117-03

2015-07-02;2016-01-24修回

贵州省农业科技攻关项目“贵州蓝莓不同培育目标定向栽培关键技术研究与示范”[黔科合NY字(2010)3035]

陈清惠(1969-),女,副教授,从事林木栽培生理生态及培育技术研究。E-mail:1640994471@qq.com

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