中國農(nóng)業(yè)科學 2020 53 17 3567 3575 Scientia Agricultura Sinica doi 10 3864 j issn 0578 1752 2020 17 013 收稿日期 2020 01 19 接受日期 2020 05 09 基金項目 國家自然科學基金 U1903105 山東省 渤海糧倉 科技示范工程升級版項目 2019BHLC005 山東省重點研發(fā)計劃 2019GNC106047 聯(lián)系方式 張麗麗 E mail z1551931811 通信作者鞏彪 E mail gongbiao 開放科學 資源服務 標識碼 OSID 中 堿性土壤條件下黃腐酸與磷肥配施 對番茄生育和磷素利用率的影響 張麗麗 史慶華 鞏彪 山東農(nóng)業(yè)大學園藝科學與工程學院 作物生物學國家重點實驗室 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部黃淮海地區(qū)園藝作物生物學與種質(zhì)創(chuàng)新重點實驗室 山東泰安 271018 摘要 目的 堿性土壤降低植物對磷的吸收和利用 黃腐酸能活化土壤中的固定態(tài)磷 利用黃腐酸克服堿 性土壤對磷的固定效應 提高磷肥利用率 為磷肥減施增效提供新途徑 方法 采用盆栽方式 以番茄 Solanum lycopersicum L 羅拉 為供試品種 在土壤pH為6 5和 8 0兩種條件下 設置4個施磷 P2O5 水平 0 0 1325 0 265 和 0 53 g kg 1 分別標記為 0 P 25 P 50 P 和 100 P 在此基礎上 設不添加和添加 0 08 g kg 1 黃 腐酸兩種組合 分別標記為 FA和 FA 共計16個處理 研究黃腐酸與磷肥施用在中 堿性土壤條件下對番茄植 株生長 產(chǎn)量 品質(zhì)和磷素利用的影響 結果 堿性土壤抑制番茄植株生長 降低產(chǎn)量 各組織磷含量和植株磷 吸收量 但對番茄果實品質(zhì)的形成具有促進作用 磷肥減施造成番茄生長 產(chǎn)量和品質(zhì)下降 降低植物各組織磷 含量 植株磷吸收量和肥料產(chǎn)量貢獻率 但對磷肥利用率有一定的提升作用 本研究的任一種土壤條件和磷水平 下 施用黃腐酸均可提高番茄對磷的吸收量 增加各組織磷含量 促進植株生長 果實產(chǎn)量和品質(zhì)提升 在中性 土壤條件下 施用黃腐酸與否對磷肥利用率影響不顯著 且降低肥料產(chǎn)量貢獻率 但在堿性土壤條件下 施用黃 腐酸可顯著提升磷肥利用率和肥料產(chǎn)量貢獻率 此外 施用黃腐酸可使中性土壤減磷處理 50 P 下番茄的生長 與產(chǎn)量達到全磷處理 100 P 水平 并提高番茄果實品質(zhì) 這種現(xiàn)象在堿性土壤栽培條件下更為顯著 且100 P 處理下添加黃腐酸能顯著提高堿性土栽培番茄的生長 產(chǎn)量 使其達到中性土 0 P 處理水平 結論 黃腐酸 有利于提高番茄的磷素利用率 促進番茄生長 產(chǎn)量和品質(zhì)的形成 達到磷肥減施增效目的 且黃腐酸配合磷肥 施用能有效緩解堿性土壤對番茄生長和產(chǎn)量的抑制作用 關鍵詞 番茄 黃腐酸 生長 產(chǎn)量 品質(zhì) 磷利用率 Application of Fulvic Acid and Phosphorus Fertilizer on Tomato Growth Development and Phosphorus Utilization in Neutral and Alkaline Soil ZHANG LiLi SHI QingHua GONG Biao College of Horticultural Science and Engineering Shandong Agricultural University State Key Laboratory of Crop Biology Key Laboratory of Biology and Genetic Improvement of Horticultural Crops in Huang Huai Region Ministry of Agriculture and Rural Affairs Tai an 271018 Shandong Abstract Objective The phosphorus uptake and utilization of plants are reduced in alkaline soil Fulvic acid FA application has effect on activating the hard soluble phosphorus in soil This study used FA to improve the utilization rate of phosphorus fertilizer 3568 中 國 農(nóng) 業(yè) 科 學 5 3 卷 in alkaline soil so as to provide a new approach to reduce phosphorus fertilizer application Method The tomato Solanum lycopersicum L cultivar of Luo La was used as plant material which were cultivated in the big pots with two kinds soil Two levels of soil pH 6 5 and 8 0 with four levels of phosphorus P 2 O 5 fertilizer application 0 0 1325 0 265 and 0 53 g kg 1 separately marked as 0 P 25 P 50 P and 100 P with or without 0 08 g kg 1 FA were set in this experiment Then it was studied the effects of 0 08 g kg 1 FA and phosphorus fertilizer on plant growth yield fruit quality and phosphorus utilization in neutral and alkaline soil Result The tomato plant growth yield phosphorus concentrations phosphorus uptake and fertilizer contribution were significantly reduced in alkaline soil However the tomato fruit quality was improved in alkaline soil The tomato plant growth yield and fruit quality as well as phosphorus concentrations phosphorus uptake and fertilizer contribution were also reduced by reducing phosphorus application However the phosphorus fertilizer utilization was improved in lower phosphorus levels Application of FA had significant effects on improving phosphorus uptake and concentrations which promoted the plant growth yield and quality formation Application of FA had little effect on phosphorus fertilizer utilization which reduced fertilizer contribution in neutral soil However the phosphorus fertilizer utilization and fertilizer contribution were significantly enhanced by FA treatment in alkaline soil In addition application of FA increased levels of tomato growth and yield under 50 P treatment to that under 100 P treatment while this enhanced effect was more significant in high pH soil Application of FA to 100 P treatment had significant effects on improving tomato plant growth yield in alkaline soil which showed similar effects on that in 0 P without FA treatment in neutral soil Conclusion Application of FA could improve phosphorus utilization tomato plant growth yield and fruit quality which hit the mark of reducing phosphorus fertilizer application Additionally phosphorus fertilizer with FA application had mitigative effect of tomato growth and yield inhibition in alkaline soil Key words tomato fulvic acid growth yield quality phosphorus utilization 0 引言 研究意義 堿性土壤又稱石灰性土壤 其土壤 剖面含有碳酸鈣或碳酸氫鈣等石灰性物質(zhì) 主要分布 在我國北 部 西北部的 半濕 潤 半干旱 和 干旱地區(qū) 1 對于植物所需的大量元素而言 磷 P 是堿性土壤 限制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的首要因素 2 雖然堿性土壤中全磷含 量不低 但其特有的理化性質(zhì)改變了磷酸鹽在土壤中 的化學行為 致使堿性土壤中有效磷含量很低 限制 了植物對磷素的吸收和利用 3 外施磷肥雖能解決土 壤中磷素匱乏的問題 但我國磷礦資源短缺 用于農(nóng) 業(yè)生產(chǎn)的磷肥尚需進口 且磷素在堿性土壤中極易被 固定 僅處于根區(qū)表層的磷可被植物吸收利用 2 因 此 開發(fā)土壤磷素活化技術 減少土壤中磷的固定 提高磷有效性和利用率 在磷肥減施增效 減輕農(nóng)業(yè) 面源污染和緩解磷礦枯竭等方面具有重要意義 前 人研究進展 缺磷會增加植物根冠比 這是植物應對 磷營養(yǎng)脅迫的重要適應過程 4 筆者研究發(fā)現(xiàn) 堿性 土壤環(huán)境對番茄根系發(fā)育產(chǎn)生嚴重的抑制作用 3 不 利于植物根系適應低磷環(huán)境的發(fā)育過程 此外 堿性 土壤往往較中性土壤更易板結 水氣傳導能力降低 限制根系的生長和離子交換 5 因此 利用生物炭類 物質(zhì)增加土壤孔隙度在堿性土壤農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中得到 廣泛應用 6 7 腐植酸是 自然 界中廣泛 存在 的大分子 有 機物質(zhì) 主 要 由植物的 遺骸 經(jīng)過微生 物的 分解和轉(zhuǎn) 化 以及地球化學的系列過程造成和積累起來的一類有機 物質(zhì) 其總量可達數(shù)以萬億噸計 黃腐酸是一種可溶 于水的腐植酸 它的分子量相對較低 功能團較腐植 酸更為密集 因而其生理活性也高于腐植酸 黃腐酸 能促進植物生長 提高抗逆性 改良土壤理化性質(zhì) 在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有較高的應用價值 4 濱海鹽堿土中 添加 1 5 t hm 2 的黃腐酸 可有 效改善土 壤自 然板結 降 低鹽分積累 促進作物生長和礦質(zhì)營養(yǎng)利用 8 黃腐 酸能增加 土壤 有機碳含 量 達 70 2 進 而提高 35 8 的土壤酸性磷酸酶活性 達到將土壤有效磷提高 54 5 的效 果 9 且普通 磷肥 配施黃腐 酸可 顯著提高 土 壤速效磷 含量 其增幅 達 34 6 41 92 mg kg 1 并 能 降低堿性 土 壤 pH 0 36 個 單位 進 而降 低土壤對 磷素 7 13 的固定率 10 筆者研究表明 黃腐酸能促進番 茄根系生長 增加根系蘋果酸 檸檬酸 琥珀酸和酒 石酸的積 累與 分泌 提 高磷 吸收和利 用效 率 11 小 麥 中 的研究表 明 施用 1 的黃 腐酸能顯 著提 高小麥 根 際土壤中脲酶 酸性磷酸酶 過氧化氫酶和蔗糖酶的 活性 并增加土壤微生物的總體活性 物種的豐富度 和均勻度 群落的多樣性以及根際土壤微生物呼吸強 度 說明黃腐酸可通過改善植物根系微環(huán)境促進礦質(zhì) 營養(yǎng)轉(zhuǎn)化 和吸 收 12 此外 常規(guī)肥料 與黃 腐酸配施 還 能增強馬鈴薯植株的長勢 改善土壤酶活性 減輕連 作帶來的 病菌 侵害程度 13 本研究切 入 點 雖然黃 腐酸在提高植物肥料利用率中已有較多研究 但黃腐 17 期 張麗麗等 中 堿性土壤條件下黃腐酸與磷肥配施對番茄生育和磷素利用率的影響 3569 酸在中性和堿性土壤中對番茄磷肥減施增效的研究尚 未見報道 且黃腐酸是否可利用于堿性土壤改良也缺 乏論證 擬解決的關鍵問題 本研究以盆栽番茄為 試 材 將 番茄最 優(yōu)磷肥 需求量 定義 為 100 通 過在 中性 pH 6 5 和堿 性 pH 8 0 土 壤 中減施 50 75 和 100 的磷素 比較 添加黃 腐酸與 否對番 茄植株 生 長 產(chǎn)量 品質(zhì)和磷素利用效率的影響 為磷肥減施 增效 鹽堿地改良利用和優(yōu)化施肥方案提供理論依據(jù) 和技術支 撐 1 材料與方法 試驗于 2017 2018 年在 山東農(nóng)業(yè)大學園藝實驗 站進行 1 1 試驗材料 供試番茄 Solanum lycopersicum L 品種 為 羅 拉 供試黃腐酸購自山東泉林嘉有肥料有限責任公 司 氮 磷 鉀 4 黃 腐酸 18 有機質(zhì) 40 含有多種生理活性強的活性基團 呈弱酸性 供試土 壤取自山 東農(nóng) 業(yè)大學園 藝實 驗站 pH 6 5 有機質(zhì) 8 1 g kg 1 堿 解 氮 N 113 6 mg kg 1 速 效磷 P 2 O 5 61 5 mg kg 1 速效 鉀 K 2 O 90 8 mg kg 1 以 供試土壤 加 入 1 1 的 KHCO 3 和 K 2 CO 3 混合鹽調(diào) 整土 壤 pH 至 8 0 作為堿性 土壤 以添加 等摩 爾量鉀素 由 KCl 提供 的供試土 壤作 為中性土 壤 1 2 試驗設計 采用盆栽 方式 供試陶 盆的 口徑 45 cm 底徑 30 cm 高 40 cm 每盆裝 土 15 kg 參照 日光 溫室番茄 最 優(yōu)磷營養(yǎng) 需求 14 以 0 53 g kg 1 的 P 2 O 5 施 入量作為 番 茄生產(chǎn)常 規(guī)磷 水平 記 作 100 P 依 此基礎 在 中 性 土壤 pH 6 5 和堿性土 壤 pH 8 0 條 件下 分別 設 置 0 P 25 P 50 P 和 100 P 4 個磷施入 水平 再依據(jù)筆者前期研究結果 11 設置不施用黃腐酸 FA 和施用 0 08 g kg 1 黃腐酸 FA 兩個組 合 共計 16 個處 理 番茄幼 苗 購自山東 安信 種苗股份 有限 公司 將植株健康 生長整齊一致的番茄幼苗定植于 事先處理 好的 土壤中 每 盆 1 株 試驗 采用隨機 區(qū)組 設 計 每個 處理 27 盆 每 9 盆作 為 1 次 重復 共 計 3 次重復 其他 管理按常 規(guī)方 法進行 1 3 試驗方法 植株生長與產(chǎn)量測定 于打頂前測定植株的株高 和莖粗 拉秧后測定根和莖鮮重 記錄整個生長期葉 片鮮重和 單株 果實產(chǎn)量 磷含量測 定 拉秧后將 根 莖 葉 果進 行組織 分離 于烘箱中殺青 烘干 用磨樣器研磨成粉 取 0 1 g 組 織粉 末 采用 鉬銻 抗比色法 測定 磷含量 15 肥料產(chǎn)量貢獻率計算 肥料產(chǎn)量貢獻率 施肥處理番茄單株產(chǎn)量 缺素處理番茄單株產(chǎn)量 施肥處理 番茄 單株產(chǎn)量 100 16 磷吸收量 計算 磷吸收 量 mmol plant 根干 重 根磷 含量 莖干重 莖磷含 量 葉干重 葉磷含量 果實干 重 果實磷含 量 11 磷肥利用率計算 磷肥 利用 率 施 磷處理 植株磷吸收量 缺磷處理植株磷吸收量 磷肥施用量 100 17 果實品質(zhì) 摘 取第 3 穗花 開放 后 50 d 的 果實用于 品質(zhì)分析 采用烘箱烘干果實并計算干物質(zhì)含量 高 效液相色 譜法 測定番茄 紅素 含量 18 鉬藍 比色法測 定 維生素 C 含量 19 蒽酮比 色法測定 可溶 性糖含量 20 NaOH 滴定法 測定可滴 定酸 含量 糖酸 比 可溶性糖 含 量 可滴定酸 含量 平均 隸屬 度 u x j x j x min x max x min 式中 j 1 2 3 n u x j 為各 處理第 j 個 指標的隸屬函數(shù)值 x j 為各處理某一指標的值 x max 和 x min 為所有 處理第 j 個指 標的最大 值和 最小值 平 均隸屬度 u x 1 u x 2 u x n n 21 1 4 數(shù)據(jù)分析 采用 Microsoft Excel 2007 進行數(shù)據(jù) 處理 SPSS 17 0 進 行統(tǒng)計 分析 不 同小 寫字母表 示處 理間差異 達 0 05 顯著 水平 LSD 法 2 結果 2 1 黃腐酸與磷肥施用在中 堿性土壤條件下對番茄 植株生長的影響 表 1 顯示 在 兩種土壤 條件 下 番茄植 株 的株高 莖粗 根鮮重 莖鮮重和葉鮮重均隨著磷肥施用量的 增加而增加 與中性土壤相比 堿性土壤增施磷肥對 番茄植株生長的促進效果更好 說明土壤堿化抑制了 番茄對磷素的吸收 此外 增施黃腐酸在不同施磷水 平的中性和堿性土壤條件下均能提高番茄植株的生長 量 但黃腐 酸 對番茄植 株生 長指標的 促進 效果表現(xiàn) 為 低磷水平下的增幅大于高磷水平 堿性條件下的增幅 大于中性 條件 表明黃 腐酸 與土壤 pH 和 磷水平產(chǎn) 生 交互效應 影 響番茄植 株生 長 計算表 1 生長 指標平均 隸屬 度 對 16 個處 理進行 排名 在未施黃腐酸處理中 隨著磷水平的提升 番 茄植株長勢增強 但中性土壤處理的整體長勢均強于 3570 中 國 農(nóng) 業(yè) 科 學 5 3 卷 堿性土壤 在 施用黃腐 酸處 理中 pH 8 0 100 P FA 排名 第 6 處理 下 番茄的長 勢優(yōu) 于 pH 6 5 25 P FA 排名第 7 pH 6 5 0 P FA 排名第 8 和 pH 6 5 0 P FA 排名第 10 3 個中性土壤處理 此外 增施黃腐酸在中 堿性土壤和 不同磷水平下均能提高番茄植株生長排名 說明黃腐酸 能緩解堿土和缺磷對番茄植株造成的生長抑制 2 2 對番茄產(chǎn)量和肥料產(chǎn)量貢獻率的影響 圖 1 A 顯 示 在兩種土 壤條 件下 番茄 產(chǎn) 量均隨 著磷肥施用量的增加而提高 且相同磷水平下添加黃 腐酸能進一步提高番茄產(chǎn)量 中性土壤條件下 隨著 磷肥施用量的增加 黃腐酸的增產(chǎn)效果逐漸降低 堿 性土壤條件下 隨著磷肥施用量的增加 黃腐酸的增 產(chǎn)效果逐 步升 高 其中 pH 8 0 25 P FA 處 理下的番 茄產(chǎn) 量高于 pH 8 0 100 P FA 處 理 同時 堿 性土 壤條件 下 100 P 配施黃 腐酸也可 使番 茄產(chǎn)量達 到中 性土壤下 25 50 施 磷 量處理水 平 上述結果說明黃腐酸在低磷和堿性土壤條件下具有更 顯著的增產(chǎn)效果 表明黃腐酸能解除堿性土壤對磷素 的固定作 用 表1 黃腐酸與磷肥施用在中 堿性土壤條件下對番茄植株生長的影響 Table 1 Effects of fulvic acid and P fertilizer on plant growth in neutral and alkaline soil 株高 Plant height m 莖粗 Stem diameter mm 根鮮重 Fresh weight of root g 莖鮮重 Fresh weight of stem g 葉鮮重 Fresh weight of leaves g 平均隸屬度 Average membership degree 排名 Ranking 處理 Treatment FA FA FA FA FA FA FA FA FA FA FA FA FA FA 0 P 1 75f 1 91d 13 25e 13 42e 83 43hi94 60fg189 82h196 03g348 61h376 31e 0 38 0 49 10 8 25 P 1 84e 1 96c 14 02d 14 06d 92 62fg 104 68d 204 04f 240 20c 366 81f 388 24d 0 49 0 64 7 4 50 P 1 86e 1 96c 14 06d 15 58b 99 76e 113 82c 215 36e 267 20b 393 90d 436 14b 0 57 0 81 5 2 pH 6 5 100 P 2 05b 2 17a 14 83c 16 73a 120 11b 139 90a 224 61d 278 92a 420 12c 449 80a 0 73 1 00 3 1 0 P 1 35k 1 56hi 11 04h 11 86g 56 92k 80 31i 154 73k176 78i279 70m313 86 0 00 0 21 16 14 25 P 1 45j 1 61h 11 74g 12 70f 71 64j 92 76fg166 27j 191 12gh288 03l 334 03i 0 11 0 33 15 12 50 P 1 52i 1 77f 12 67f 13 30e 84 34hi 95 60f 188 26h212 60e303 67k357 99g 0 25 0 46 13 9 pH 8 0 100 P 1 67g 1 84e 13 27e 14 09d 91 35g 104 91d 195 41g 226 29d 335 82i 365 69f 0 37 0 56 11 6 不同字母表示處理間差異達 5 顯著水平 下同 Values followed by different letters are significant among treatments at the 5 level The same as below 0 1 2 3 4 0 P 25 P 50 P 100 P 0 P 25 P 50 P 100 P pH 6 5 pH 8 0 FA FA 0 10 20 30 40 50 0 P 25 P 50 P 100 P 0 P 25 P 50 P 100 P pH 6 5 pH 8 0 j h e b m l k j ef d c a l i g f g de a g e d i h f de c b AB 不同字母表示處理間差異達 5 顯著水平 下同 Values followed by different letters den te significant differences among treatments at the 5 level The same as below 圖1 黃腐酸與磷肥施用在中 堿性土壤條件下對番茄產(chǎn)量和肥料產(chǎn)量貢獻率的影響 Fig 1 Effects of fulvic acid and P fertilizer on tomato yield and fertilizer contribution in neutral and alkaline soil 17 期 張麗麗等 中 堿性土壤條件下黃腐酸與磷肥配施對番茄生育和磷素利用率的影響 3571 肥料產(chǎn)量貢獻率反映肥料對作物產(chǎn)量貢獻的大 小 把 不施磷 肥 0 P 處 理的產(chǎn)量 視為 土壤 地力 對產(chǎn)量的貢獻 以其為基準進行計算 反映不同水平 磷肥投入 后的 增產(chǎn)能力 圖 1 B 顯示 在兩種土 壤條 件下 番茄的肥料產(chǎn)量貢獻率均隨著磷肥施用量的增 加而增加 說明在兩種土壤條件下磷素水平對番茄產(chǎn) 量產(chǎn)生的直接影響均十分明顯 施用黃腐酸后降低了 中性土壤條件下各施磷水平的肥料產(chǎn)量貢獻率 卻增 加了堿性土壤條件下各施磷水平的肥料產(chǎn)量貢獻率 說明黃腐酸在中性土壤條件下的增產(chǎn)效果除了調(diào)控植 株磷肥吸收利用外 還附帶較多其他增產(chǎn)效應 而黃 腐酸在堿性土壤條件下的增產(chǎn)效果則主要體現(xiàn)為提高 植株對磷 肥的 吸收利用 效率 2 3 對番茄磷素吸收 利用和分配的影響 表 2 表明 磷 素在番茄 植株 各組織中 含量 由高到 低的排列順序依次為 根 莖 葉 果 在兩種土壤 條件下 各組織磷含量均與磷肥施用量呈正相關 且 黃腐酸在各磷水平下均能顯著提升不同組織的磷含 量 通 過平均 隸屬度計 算土 壤 pH 施磷 水平和黃 腐酸 交互條件下對番茄植株磷吸收的綜合排名可知 在中 性 土壤添加 黃腐 酸后 可使 0 施磷量的 植物組織 磷 含量綜合 水平 高于未加 黃腐 酸的 50 施磷 量的處理 而 在堿性 土壤添 加黃腐 酸后 可使 100 施 磷量的 植 物組織磷含量綜合水平高于中性土壤中未加黃腐酸的 50 施磷 量的 處理 圖 2 A 顯示 在兩種土壤條件下 番茄植株的 磷吸收總量均隨著磷肥施用量的增加而增加 且在 各磷肥施用水平上添加黃腐酸也能增加番茄植株的 磷吸收總量 在中性土壤條件下 添加黃腐酸能彌 補磷肥減施 50 后對番茄植株磷吸收總量的影響 表2 黃腐酸與磷肥施用在中 堿性土壤條件下對番茄根 莖 葉 果中磷含量的影響 Table 2 Effects of fulvic acid and P fertilizer on P contents of root stem leaf and fruit in neutral and alkaline soil 根 P concentrations of root mmol g 1 DW 莖 P concentrations of stem mmol g 1 DW 葉 P concentrations of leaf mmol g 1 DW 果 P concentrations of fruit mmol g 1 DW 平均隸屬度 Average membership degree 排名 Ranking 處理 Treatment FA FA FA FA FA FA FA FA FA FA FA FA 0 P 0 62g 0 72d 0 48jk 0 63de 0 37f 0 45cd 0 093f 0 10e 0 33 0 62 12 6 25 P 0 64g 0 76c 0 56g 0 66cd 0 41e 0 48c 0 099e 0 11cd 0 47 0 73 9 3 50 P 0 69ef 0 82b 0 59f 0 70b 0 44de 0 52b 0 11d 0 11bc 0 59 0 87 7 2 pH 6 5 100 P 0 76c 0 86a 0 62e 0 75a 0 47c 0 57a 0 11ab 0 12a 0 73 1 00 3 1 0 P 0 46j 0 55hi 0 43l 0 50ij 0 26h 0 36f 0 073h 0 079g 0 00 0 22 16 14 25 P 0 47j 0 62g 0 45kl 0 56fg 0 30g 0 38f 0 077gh 0 090f 0 076 0 40 15 10 50 P 0 54i 0 67f 0 52hi 0 58fg 0 36f 0 46cd 0 079g 0 093f 0 23 0 51 13 8 pH 8 0 100 P 0 57h 0 71de 0 55gh 0 67e 0 38f 0 46cd 0 090f 0 099e 0 35 0 65 11 5 磷 吸收量 P uptake mmol plant 磷肥利 用率 Utilization of fertilizer 圖2 黃腐酸與磷肥施用在中 堿性土壤條件下對番茄磷素吸收量和磷素利用率的影響 Fig 2 Effects of fulvic acid and P fertilizer on P uptake and P fertilizer utilization in neutral and alkaline soil 3572 中 國 農(nóng) 業(yè) 科 學 5 3 卷 而在堿性 土 壤條件下 100 施磷水平添加黃腐酸能 使番茄植株磷吸收總量達到中性土壤條件下 0 施 磷量不加黃腐酸的水平 由圖 2 B 所示的磷肥利用 率可知 中性土壤條件下各處理間差異不顯著 而 堿性土壤則較中性土壤顯著降低了磷肥利用率 但 堿性土壤添加黃腐酸后能有效提升磷肥利用率 且 施磷水平越低 提升效果越明顯 說明黃腐酸在堿 性土壤條件下具有更為顯著的磷素吸收利用促進 效果 2 4 對番茄果實品質(zhì)的影響 表 3 顯 示 土 壤 pH 和磷 肥施用量 均可 影響番茄 品質(zhì) 且對各品質(zhì)指標的作用效果也有不同 果實品 質(zhì)屬綜合指標 不能以某一指標作為標準進行單獨評 價 對果實品質(zhì)指標進行平均隸屬度計算和排名 有 利于客觀 綜合的評價 與中性土壤相比 堿性土壤 顯著提高了番茄的果實品質(zhì) 兩種土壤條件下 果實品 質(zhì)均隨著磷肥施用量的增加而提升 此外 在相同土壤 和磷肥水平下添加黃腐酸也能顯著提高果實品質(zhì) 表3 黃腐酸與磷肥施用在中 堿性土壤條件下對番茄果實品質(zhì)的影響 Table 3 Effects of fulvic acid and P fertilizer on fruit quality in neutral and alkaline soil 干物質(zhì)含量 Dry matter concentration 番茄紅素含量 Lycopene concentration mg g 1 維生素 C 含量 Vitamine C concentration mg kg 1 可溶性糖含量 Soluble sugar concentration mg g 1 可滴定酸含量 Titratable acid concentration mg g 1 糖酸比 Ratio of sugar to acid 平均隸屬度 Average membership degree 排名 Ranking 處理 Treatment FA FA FA FA FA FA FA FA FA FA FA FA FA FA FA FA 0 P 5 40i 5 63h 0 63h 0 73e 75 86k 93 11h 50 04m 83 84h 6 28l 7 93i 7 97e 10 57b 0 026 0 38 16 12 25 P 5 72gh 6 03f 0 64gh 0 75de 80 62j 97 84gh56 19l 97 97f 6 48l 8 97h 8 67d 10 92ab 0 12 0 51 15 9 50 P 5 73gh 6 05f 0 63h 0 76cd 85 48i 101 56g 59 73l 105 05e 6 95k 9 62g 8 59d 10 91ab 0 14 0 56 14 8 pH 6 5 100 P 5 83g 6 08f 0 66g 0 79b 93 45h 111 22f 66 04k 112 95d 7 35j 9 96f 8 98d 11 33a 0 23 0 65 13 5 0 P 6 42e 6 83c 0 71f 0 78bc 119 43e 125 83cd74 69j 110 87d10 17f11 38d 7 34f 9 73c 0 40 0 71 11 4 25 P 6 60d 7 10b 0 71f 0 82a 122 99de 130 49bc79 17i 129 28c 10 75e12 07c 7 36f 10 72b 0 45 0 87 10 3 50 P 6 85c 7 16ab 0 75de 0 82a 129 01c 134 96b 85 23gh136 22b 10 96e 12 47b 7 77ef 10 93ab 0 56 0 92 7 2 pH 8 0 100 P 6 86c 7 31a 0 74de 0 84a 133 86b 141 98a 88 66g 143 61a 11 53d 12 77a 7 69ef 11 24a 0 58 1 00 6 1 3 討論 堿性土壤顯著抑制植物生長和礦質(zhì)營養(yǎng)吸收 這 一方面歸 因于 土壤高 pH 對 植物根系 造成 的直接傷 害 另一方面則是堿性易沉淀元素被土壤固定造成的間接 營養(yǎng)脅迫 22 黃腐酸類 物質(zhì) 作為 植 物生 長刺激素 已在多種 植物 中得到證 實 23 黃腐酸 具有 促進根系 和 同化系統(tǒng) 生長 增加作 物產(chǎn) 量等功能 23 筆者研究 表 明 添 加 0 08 g kg 1 黃腐 酸 即可有效 緩解 低磷脅迫 對 番茄幼苗生長的抑制作用 促進番茄幼苗生長 增加 根冠比 抑制葉綠素降解 并通過促進根系有機酸分 泌增加磷 素吸 收量 11 黃腐 酸類物質(zhì) 因含 有植物激 素 類似物可 直接 促進植物 的生 長和發(fā)育 24 黃腐酸除 了 直接刺激植物生長外 還可提高植物抗氧化能力 增 加脯氨酸和可溶性糖等滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量 清除活性 氧 降低細 胞 損傷 25 因此 本研究中 黃 腐酸可通 過 直接刺激效應和抗性誘導效應緩解堿性土壤和低磷環(huán) 境對番茄 生長 和產(chǎn)量的 抑制 作用 本研究發(fā)現(xiàn) 無論是在中性土壤還是堿性土壤 黃腐酸均能顯著提高番茄的磷素吸收和利用能力 中 性土壤條件下添加黃腐酸對磷肥利用效率影響不顯 著 并且降低了肥料產(chǎn)量貢獻率 說明中性土壤對磷 肥的固定能力較弱 除淋溶作用外 絕大多數(shù)磷肥可 被植株吸收 在此條件下 黃腐酸主要通過活化和釋 放土壤自身磷素 增加番茄各組織的磷含量 降低磷 肥對產(chǎn)量貢獻的份額 這為黃腐酸能活化土壤固定態(tài) 磷提供了間接證據(jù) 腐植酸被證明可降低土壤對磷素 的吸附能 力 增加植物 對土 壤固定態(tài) 磷的 利用 26 堿 性土壤易 使磷 與 Ca 2 Al 3 等陽離子 螯合 形成 Al P Ca 2 P Ca 8 P 和 Ca 10 P 等 難溶性磷 13 27 而黃腐 酸與 復合肥配施可提高鹽堿地區(qū)小麥的肥料利用率 增產(chǎn) 效果達 36 17 28 本研 究 發(fā)現(xiàn) 黃腐 酸 能顯著提 高堿 性土壤條件下番茄的磷肥利用效率和肥料產(chǎn)量貢獻 率 但隨著磷肥施用水平的增加 黃腐酸對磷肥利用 效率的促進效果下降 而對肥料產(chǎn)量貢獻率的促進效 果上升 這說明磷肥施入堿性鹽土中易被固定 施用 17 期 張麗麗等 中 堿性土壤條件下黃腐酸與磷肥配施對番茄生育和磷素利用率的影響 3573 黃腐酸能解除堿性土壤對磷的固定作用 增加肥料對 產(chǎn)量的貢獻 此外 上述結果還說明黃腐酸在低磷水 平下施用 能 發(fā)揮更好 的效 果 增加 磷肥 利用效率 順境出產(chǎn) 量 逆境促品 質(zhì)已 成為園藝 生產(chǎn) 的共識 適度鹽 21 旱 29 低 溫 30 和 紫外線 30 等環(huán) 境脅迫均 能 提高番茄果實品質(zhì) 本研究的堿性土壤環(huán)境也能提高 番茄果實綜合品質(zhì) 前人研究表明 番茄具有較強的 耐堿性 可 在 pH 9 34 以 下的堿性 土壤 中生長 結 實 堿土雖導 致番 茄產(chǎn)量下降 15 41 但可提高 可溶 性糖含 量 13 37 降 低 有機酸含 量 3 13 使 糖酸比增 加 0 2 3 1 個 單位 并提高 果實 維生素 C 含 量 31 與本研 究結果相 似 由于黃腐 酸可 促進堿性 土 壤條件下磷素的吸收 因而可平衡植株礦質(zhì)營養(yǎng) 進 一步提升 番茄 果實品質(zhì) 4 結論 土壤添