APP下载

海南油茶林土壤磷吸附特性

2014-04-29付登强杨伟波陈良秋李艳刘立云

热带作物学报 2014年3期
关键词:油茶

付登强 杨伟波 陈良秋 李艳 刘立云

摘 要 选择了海南地区9个代表性油茶林,采用等温吸附试验研究土壤磷吸附特性。结果表明,海南油茶林的土壤磷等温吸附曲线符合Langmuir单表面方程,磷最大吸附量为264~1 007 mg/kg,吸附平衡常数为0.11~3.79;海南油茶林土壤磷最大吸附量与有机质含量、全磷含量呈显著正相关关系,与有效磷含量呈显著负相关关系,表明有机质和全磷含量越高的土壤,对磷的吸附固定能力越强;对磷的吸附固定能力越强的土壤,其土壤有效磷含量越低。

关键词 油茶;热带土壤;磷吸附

中图分类号 S153 文献标识码 A

海南种植油茶(Camellia oleifera Abel.)已有较长的历史,良好的生态环境造就了海南茶油的高品质,其市场价格是内地茶油价格的数倍[1-2]。近年来,海南省各地方政府积极出台政策,通过种苗补贴、创建标准化示范园等措施鼓励油茶的发展,在效益与政策的双重驱动下,海南正在兴起一轮油茶种植热潮[3-4]。磷是热带地区农作物生长最主要的养分限制因子之一,据全国第二次土壤普查资料,海南岛土壤全磷缺乏的面积占90%以上,速效磷缺乏的近80%[5]。国内外研究表明:缺磷时油茶树的分生组织不能正常发育,花芽分化少,果实容易脱落,果实含油率也会受到影响[6-9]。科学合理的施用磷肥是有效提高海南油茶产量,保障油茶种植户利益的重要措施。土壤磷吸附等温线是指一定温度下磷素在土壤与溶液界面上进行的吸附过程达到平衡时两相中磷素浓度间的关系曲线,测定土壤磷吸附等温线是估算磷肥施用量的重要手段[10]。本研究拟通过测定代表性海南油茶林土壤磷吸附等温线,了解海南油茶林土壤磷吸附特性,以期为海南油茶磷肥施用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 供试土壤

土壤样品采自海南五指山市、澄迈县等地的9个无施肥记录的油茶林,在油茶林内进行多点取样,取样时去掉表面的枯枝落叶,采集0~40 cm层土壤,多点采集的土壤混匀后用四分法保留1 kg左右,风干后过筛备用。采样点及土壤基本养分状况如表1所示。

1.2 方法

1.2.1 土壤磷吸附的测定 按照鲁如坤的方法[10]进行。

1.2.2 土壤磷吸附等温线的拟合 以磷吸附量为纵坐标Y,吸附平衡时的磷浓度为横坐标X绘制散点图,采用Langmuir单表面方程式进行拟合。

q=

其中,q/(mg/kg)为磷吸附量,c/(mg/L)为平衡液磷质量浓度,K/(L/mg)为与吸附能有关的吸附常数,M/(mg/kg)为土壤磷最大吸附量。

2 结果与分析

2.1 吸附等温线拟合

利用Langmuir单表面方程对海南油茶林土壤磷吸附等温线进行拟合,得到2个重要参数:M(最大吸附量)和K(吸附平衡常数),拟合结果如表2和图1所示。由表2可知,利用Langmuir单表面方程能够对全部9个油茶林土壤样品的磷吸附等温曲线进行较好的拟合,拟合程度均达到显著水平(p<0.01),除位于加乐的油茶林土壤样品外,其他油茶林土壤的拟合决定系数(r2)均大于0.9;与土壤全磷和有效磷含量状况(见表1)相似,不同油茶林土壤对磷的吸附能力差异较大,位于临高县皇桐镇的油茶林土壤的磷最大吸附量达1 007 mg/kg,而位于文昌市清澜镇的油茶林土壤磷最大吸附量仅为264 mg/kg;从吸附平衡常数来看,不同土壤之间的差异也很大,位于定安县永丰镇的油茶林土壤的磷吸附平衡常数是澄迈县加乐镇油茶林土壤磷吸附平衡常数的34倍。

由图1可知,对磷的吸附能力可以将9个油茶林土壤分为4类: (1)极弱吸附土壤, 其吸附平衡常数小于0.5, 最大吸附量小于500 mg/kg, 如位于清澜和加乐的油茶林土壤; (2)弱吸附土壤, 其吸附平衡常数在0.5到1.0之间, 最大吸附量大于500 mg/kg, 小于700 mg/kg, 如位于畅好、 会山和南圣的油茶林土壤; (3)强吸附土壤, 其吸附平衡常数在1.0到1.5之间, 最大吸附量大于700 mg/kg, 小于800 mg/kg; 如位于冲山的油茶林土壤; (4)极强吸附土壤,其吸附平衡常数大于1.5,最大吸附量大于800 mg/kg,如位于水满、永丰和皇桐的油茶林土壤。

2.2 相关性分析

由表3可知,土壤磷最大吸附量与有机质、全磷含量呈显著正相关关系,与有效磷含量呈显著负相关关系,与pH、全氮、全钾、碱解氮以及速效钾含量的相关性不显著;土壤磷吸附平衡常数与pH、有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾含量等相关性皆不显著。有机质和全磷含量越高的海南油茶林土壤,对磷的吸附固定能力越强;对磷的吸附固定能力越强的土壤,其土壤有效磷含量越低。

3 讨论与结论

影响土壤磷吸附能力的因素很多,而有机物对土壤磷最大吸附量的影响比较复杂。钟庸等[11]研究了海南胶园土壤磷吸附特性与影响因素,认为有机质含量对土壤磷吸附能力有重要影响,Pearson相关分析表明有机质含量与土壤磷最大吸附量呈显著正相关关系,海南油茶林土壤与胶园土壤的研究结果基本一致。夏海勇等[12]的研究表明,土壤磷最大吸附量、吸附平衡常数与有机碳含量间呈显著或极显著的二次抛物线关系,抛物线拐点之前,随有机质含量的提高,磷的吸附能力增强,解吸能力降低;拐点之后,吸附能力降低,解吸能力增强。本研究中,海南油茶林土壤有机质含量普遍较低,有机质含量与土壤磷最大吸附量呈正相关关系。除有机质含量外,土壤母质和土壤质地等也是影响土壤磷吸附性能的重要因素,一般不同母质发育的土壤磷吸附能力依据土壤磷的最大吸附量XM排序为:玄武岩>砂页岩>变质岩>花岗岩>浅海沉积物,土壤粘粒含量越高,土壤磷的吸附能力越强[11]。本研究中9个油茶林土壤样品对磷的吸附能力存在较大差异,主要受土壤母质、土壤质地和有机质含量等因素的影响,与早期对海南土壤的研究基本一致。

本研究中海南不同地方油茶林土壤磷含量差异较大,磷吸附能力差异也较大,这给磷肥施用增加了难度,不同土壤应该采取不同的策略:对于有机质和全磷含量较低,磷吸附能力较弱的砂质土壤应重施有机肥,速效磷肥应多次少量施用;对于有机质和全磷含量较高,磷吸附能力较强的粘质土壤,宜施用具有解磷功能的微生物肥,速效磷肥要集中施用或采用叶面喷施。

油茶在不同供磷条件的土壤中均能正常生长,显示油茶对热带土壤低磷胁迫具有较强的适应性。但有关研究表明,缺磷不利于油茶花芽分化,吸收磷较少的果实容易脱落,充足的磷可以降低油茶落果率,起到保果的作用;油茶在油脂形成与积累时期需要大量的磷,磷与油茶籽的出油率密切相关[13]。虽然油茶的生长对土壤磷含量要求不高,但要获得高产必须保证充足的磷素供应。

参考文献

[1] 陈良秋, 杨伟波, 李 艳,等. 海南岛油茶产业发展历程及展望[J]. 现代农业科技, 2012(1): 374.

[2] 庄瑞林. 中国油茶(第二版)[M]. 北京: 中国林业出版社, 2008.

[3] 李 艳, 郑亚军, 杨伟波,等. 海南省油茶产业存在的问题及对策[J]. 现代农业科技, 2012(1): 357-358.

[4] 付登强, 杨伟波, 陈良秋,等. 海南油茶林土壤养分状况调查[J]. 热带农业科学, 2013, 33(7): 17-20.

[5] 海南省农业厅土肥站. 海南土壤[M]. 海口: 海南出版社, 三环出版社, 1994.

[6] 许鹏波, 薛 立. 油茶施肥研究进展[J]. 中国农学通报, 2011, 27(8): 1-6.

[7] 潘德森, 邓先珍, 何传宪, 等. 油茶施肥效应试验初报[J]. 林业科技开发, 1992(1): 33-34.

[8] 陈永忠, 彭邵锋, 王湘南,等. 油茶高产栽培系列技术研究—配方施肥试验[J]. 林业科学研究, 2007, 20(5): 650-655.

[9] 申 巍, 杨水平, 姚小华,等. 施肥对油茶生长和结实特性的影响[J]. 林业科学研究, 2008, 21(2): 239-242.

[10] 鲁如坤. 土壤农业化学分析方法[M]. 北京: 中国农业科技出版社, 2000.

[11] 钟 庸, 蒋菊生, 孟 磊,等. 海南胶园土磷吸附特性及其影响因素[J]. 热带作物学报, 2009, 30(10): 1 413-1 416.

[12] 夏海勇, 王凯荣. 有机质含量对石灰性黄潮土和砂姜土磷吸附-解吸特性的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2009, 15(6): 1 303-1 310.

[13] 彭选明, 陈学斌, 朱兆民,等. 油茶吸磷规律及磷对油茶保果作用初探[J]. 湖南林业科技, 1990(4): 25-26.

猜你喜欢

油茶
打油茶
油茶花开茶子红
油茶种植推广存在问题及对策探析
油茶价值观的转变是发展油茶产业的一个关键
油茶芽苗嫁接育苗技术
高产油茶的整形修剪技术
永胜油茶的深情厚意
“四化”举措做大做强油茶产业
新兴县老促会组织老区村油茶种植户到罗定学习取经
油茶新品种‘红羽1号’