硝酸鉀配施有機肥對早熟禾生長及養(yǎng)分吸收的影響

張吉立，劉振平，何曉蕾，王寧，王鵬

（1.黑龍江八一農(nóng)墾大學，大慶 163319；2.大慶職業(yè)學院）

早熟禾（Poa pratensis L.）是大慶市城市園林草坪中廣泛栽培的草種之一。由于城市土壤鹽堿化和土壤肥力較低的原因，早熟禾草坪建植3～4 年后會出現(xiàn)明顯的退化[1]。為解決這一問題，早熟禾草坪養(yǎng)護中進行人工施肥是促進其生長和提高坪用質(zhì)量的有效措施[2]。硝酸鉀是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上常用的速效二元復(fù)合肥之一，2014 年在大慶市區(qū)早熟禾草坪的應(yīng)用試驗中發(fā)現(xiàn)，161.30 kg·hm-2的硝酸鉀施用量能夠顯著促進草地早熟禾生長[3]，特別是植株干物質(zhì)積累量、葉片長度、寬度和坪用質(zhì)量均會顯著升高[4]，但是單純施用硝酸鉀也存在著肥效較短，在當年9、10 月份養(yǎng)分供應(yīng)不足的問題。有機肥養(yǎng)分含量豐富并且肥效長，在早熟禾施肥中配施一定比例的有機肥可以顯著促進植株生長，其中葉長、葉寬和植株鮮重與單純施用化肥相比顯著提高[5]，同時也會提高草地早熟禾草坪的坪用質(zhì)量。植物養(yǎng)分吸收狀況可以反映對施入土壤肥料的利用能力，生長季節(jié)植物養(yǎng)分吸收量的增加有利于提高植物對土壤速效養(yǎng)分的利用能力，也能顯著提高施用化肥的肥料利用率[6]。劉瑞霞[7]研究結(jié)果表明，人工施肥有利于促進早熟禾對氮磷鉀營養(yǎng)的吸收；張吉立[8]研究認為，適宜的氮磷施用量可以顯著促進早熟禾對氮、磷、鉀營養(yǎng)元素的吸收和利用。從前人的相關(guān)研究結(jié)果來看，目前鮮見關(guān)于硝酸鉀配施有機肥對早熟禾生長和養(yǎng)分吸收的相關(guān)報道。通過分析硝酸鉀配施有機肥對早熟禾生長和養(yǎng)分吸收的影響規(guī)律，以期為早熟禾草坪養(yǎng)護中科學施肥提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2019 年選擇大慶市世紀大道東段綠化帶內(nèi)早熟禾（Poa pratensis L.）為試驗材料。3 月10日，草地早熟禾上覆蓋的冬季積雪融化完畢，3 月26日清理完早熟禾植株下層枯葉和雜草，4 月1 日早熟禾返青，4 月30 日澆水一次。5 月1 日，取試驗地0～20 cm 土壤，土壤養(yǎng)分含量分別為有機質(zhì)28.02 g·kg-1，堿解氮65.78 mg·kg-1，P2O5=13.66 mg·kg-1，K2O=135.78 mg·kg-1，pH 值為8.06。試驗選用發(fā)酵餅肥[9]養(yǎng)分含量為N=3.10%，P2O5=0.40%，K2O=0.90%，有機質(zhì)38.18 g·kg-1，腐殖酸復(fù)混肥[5]養(yǎng)分含量為N=2.90%，P2O5=2.30%，K2O=0.30%，有機質(zhì)55%，pH=6.1，符合NY 525-2012 標準；試驗所選用硝酸鉀含氮量為13.7%，K2O 含量為38.6%。

1.2 試驗設(shè)計

試驗共設(shè)置4 個處理，其中K1 為無肥對照，不施用任何肥料，早熟禾在自然狀態(tài)下生長；K2 為單純施用化肥對照，施用硝酸鉀13.82 g·m-2，重過磷酸鈣1.63 g·m-2；K3 為50%比例化肥（以純氮量計）+50%比例發(fā)酵餅肥處理，施用硝酸鉀6.94 g·m-2，發(fā)酵餅肥30.48 g·m-2，重過磷酸鈣1.37 g·m-2，硫酸鉀4.79 g·m-2；K4 為50%比例化肥（以純氮量計）+50%比例腐殖酸復(fù)混肥處理，施用硝酸鉀6.94 g·m-2，腐殖酸復(fù)混肥32.58 g·m-2，硫酸鉀5.14 g·m-2。K2、K3、K4 處理氮磷鉀養(yǎng)分施用量相同，其中氮、P2O5、K2O施用量分別為1.89、0.75、5.34 g·m-2。硝酸鉀含氮量為13.7%，K2O 含量為38.6%；重過磷酸鈣P2O5含量為46%，硫酸鉀K2O 含量為50%。5 月10 日，按照試驗設(shè)計將肥料澆施于草坪內(nèi)[5]。草坪分別于6 月13日和8 月18 日進行整形修剪。隨機區(qū)組試驗設(shè)計，每個處理3 次重復(fù)，每個重復(fù)占地面積1×1 m2。

1.3 測定項目

分別于6～10 月中每個月10 日隨機剪取早熟禾植株20 株，帶回實驗室，105 ℃殺青后80 ℃烘干稱重，得到植株干物質(zhì)積累量，同時計算植株含水量。另取20 株早熟禾，剪取上部第3 片葉，剪碎混勻，使用浸提法[10]測定葉片內(nèi)葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素含量。將烘干植株粉碎后使用濃硫酸-過氧化氫消煮，凱氏定氮法測定植株全氮含量，釩鉬黃比色法測定全磷含量，火焰光度計法測定全鉀含量[11]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理以及表格制作使用Excel 2021 版軟件，差異顯著性檢驗使用DPS 7.65 版軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 硝酸鉀配施有機肥對早熟禾植株干物質(zhì)積累的影響

硝酸鉀配施有機肥提高了早熟禾植株干物質(zhì)積累量（表1）。6 月K1、K3、K4 與K2 相比干物質(zhì)積累量分別降低了1.15、2.13、2.42 mg·株-1，無顯著差異，表明不同施肥處理在6 月份不會對早熟禾植株干物質(zhì)積累產(chǎn)生顯著影響。7、8 和10 月，K1 分別低于K2處理44.16%、25.42%和14.62%，差異顯著，表明K1與K2 相比，在這3 個月份會顯著降低早熟禾植株干物質(zhì)積累量。7～10 月，K3 與K2 相比，干物質(zhì)積累量提高了4.00%、20.11%、41.43%和6.08%，其中8～9 月兩個處理之間存在顯著差異，表明K3 與K2 相比僅在8～9 月會顯著提高早熟禾植株干物質(zhì)積累量。8～10 月，K4 分別比K2 提高了5.00%、4.76%和3.65%，無顯著差異，表明K4 對早熟禾干物質(zhì)積累的影響與K2 處于同一水平。7～9 月，K3 顯著高于K4，表明K3 對提高早熟禾干物質(zhì)積累量效果顯著優(yōu)于K4 處理。

2.2 硝酸鉀配施有機肥對早熟禾植株含水量的影響

由圖1 可知，6 月早熟禾植株含水量K1、K3、K4之間無顯著差異，3 個處理均顯著高于K2；7 月K1與K2 之間無顯著差異；9～10 月，K1 植株含水量分別低于K2 處理7.84%和6.25%，差異顯著，表明K1 與K2 相比，在9～10 月會顯著降低早熟禾植株含水量。7 月K3 高于K2 處理3.48%，差異顯著；8～10 月K3與K2 之間無顯著差異。7 月K4 與K2 之間無顯著差異；8 月和10 月，K4 分別高于K2 處理1.76%和1.95%，差異顯著。7 月K3 顯著高于K4；6、8、9、10 月K3 與K4 之間無顯著差異，表明K3 與K4 相比，僅在7 月會顯著提高早熟禾植株含水量。

圖1 硝酸鉀配施有機肥對早熟禾植株含水量的影響Fig.1 Effect of potassium nitrate with organic fertilizer on water content of Poa pratensis L.

2.3 硝酸鉀配施有機肥對早熟禾葉綠素a 含量的影響

各處理葉綠素a 含量在8 月達到最高值（圖2），10 月處于最低值。6、7、8、10 月，K1 與K2 相比，葉綠素a 含量分別降低了12.83%、10.66%、20.43%和28.93%，表明K1 在6、7、8、10 月與K2 相比會顯著降低早熟禾葉綠素a 含量。6 月K3 與K2 之間無顯著差異；7～10 月K3 分別比K2 提高了6.46%、0.49%、1.27%和31.14%，其中7～9 月無顯著差異，10月差異顯著，表明K3 與K2 相比，僅在10 月能夠顯著提高早熟禾葉綠素a 含量。6、8、9 月，K4 與K2 相比，葉綠素a 含量分別降低了10.43%、9.97%和10.24%，差異顯著，表明K4 在6、8、9 月與K2 相比，會顯著降低早熟禾葉綠素a 含量。6～7 月，K3 與K4之間無顯著差異；8～10 月，K3 顯著高于K4，表明K3與K4 相比，在8～10 月有利于顯著提高早熟禾葉綠素a 含量。

圖2 硝酸鉀配施有機肥對早熟禾葉綠素a 含量的影響Fig.2 Effect of potassium nitrate with organic fertilizer on chlorophyll a content of Poa pratensis L.

2.4 硝酸鉀配施有機肥對早熟禾葉綠素b 含量的影響

早熟禾葉綠素b 含量在6～8 月表現(xiàn)為升高的變化；8～10 月表現(xiàn)為降低的變化（圖3）。6～10 月，K1 與K2 相比，葉綠素b 含量分別降低了19.40%、13.03%、24.97%、19.82%和26.08%，差異顯著，表明T1 在整個生長季節(jié)與T2 相比，均會顯著降低早熟禾葉綠素b 含量。6 月K3 顯著低于K2；8～9 月K2 與K3 之間無顯著差異；7 月和10 月K3 分別比K2 提高了18.08%和20.44%，差異顯著，表明K3 與K2 相比，僅在7 月和10 月會顯著提高早熟禾葉綠素b 含量。6～8 月和10 月K4 與K2 之間無顯著差異；9 月K4 與K2 相比，葉綠素b 降低了26.07%，差異顯著，表明K4 與K2 相比，僅在9 月會對早熟禾葉綠素b 含量產(chǎn)生顯著影響；7～10 月，K3 顯著高于K4，表明K3 與K4相比，在7～10 月均會顯著提高早熟禾葉綠素b 含量。

圖3 硝酸鉀配施有機肥對早熟禾葉綠素b 含量的影響Fig.3 Effect of potassium nitrate with organic fertilizer on chlorophyll b content of Poa pratensis L.

2.5 硝酸鉀配施有機肥對早熟禾類胡蘿卜素含量的影響

硝酸鉀配施有機肥有利于提高早熟禾類胡蘿卜素含量（圖4）。6～10 月，K1 與K2 相比，早熟禾類胡蘿卜素含量分別降低了3.21%、13.99%、18.94%、15.00%和24.29%，其中7 月至10 月兩個處理之間存在顯著差異，表明K1 在7～10 月與K2 相比，均會顯著降低早熟禾類胡蘿卜素含量。6 月和8 月，K3 與K2 之間無顯著差異，7、9 和10 月，K3 分別比K2 提高了9.29%、10.00%和20.00%，差異顯著，表明K3與K2 相比，會顯著提高早熟禾類胡蘿卜素含量。6～9月，K4 與K2 相比分別降低了18.51%、3.51%、6.96%和19.58%，其中6 月和9 月兩個處理之間存在顯著差異，表明K4 與K2 相比，會顯著降低早熟禾類胡蘿卜素含量。6～10 月，K3 顯著高于K4，表明K3 與K4相比，在整個生育時期均會顯著提高早熟禾類胡蘿卜素含量。

2.6 硝酸鉀配施有機肥對早熟禾氮吸收的影響

硝酸鉀配施有機肥促進了早熟禾對氮的吸收（表2）。6 月K1、K3、K4 氮吸收量分別比K2 降低了6.97%、3.67%和8.94%，無顯著差異；7、8 和10 月，K1氮吸收量分別比K2 降低了46.83%、29.07%和17.37%，差異顯著，表明不施肥與施用化肥處理相比，均會顯著降低早熟禾氮吸收量；7～10 月，K3 與K2 相比，氮吸收量分別提高了8.10%、25.35%、44.12%和9.49%，差異顯著，表明K3 與K2 相比，均可以顯著提高早熟禾氮吸收量。7 月K4 比K2 降低了10.48%，差異顯著；8～10 月K4 分別比K2 提高了0.77%、3.96%和1.61%，無顯著差異，表明K4 與K2相比，不會對早熟禾氮吸收產(chǎn)生顯著影響；7～10 月，K3 顯著高于K4，表明K3 對促進早熟禾氮吸收效果顯著優(yōu)于K4 處理。

2.7 硝酸鉀配施有機肥對早熟禾磷吸收的影響

早熟禾磷吸收量在6～8 月表現(xiàn)為升高的變化，8～9 月表現(xiàn)為降低的變化趨勢（表3）。6 月K1 與K3之間無顯著差異；7、8 和10 月，K1 分別比K2 降低了48.73%、29.50%和23.99%，差異顯著，表明K1 與K2相比，會顯著降低早熟禾磷吸收量。7～10 月，K3 磷吸收量與K2 相比分別提高了14.51%、28.93%、46.56%和13.17%，差異顯著，表明K3 與K2 相比，會顯著提高早熟禾磷吸收量。7 月K4 與K2 相比磷吸收量降低了13.75%，差異顯著；8～10 月K4 與K2 之間無顯著差異，說明K4 與K2 相比，不會對早熟禾磷吸收產(chǎn)生顯著影響。7～10 月，K3 均顯著高于K4，表明K3 與K4 相比，有利于顯著提高早熟禾磷吸收量。

表3 硝酸鉀配施有機肥對早熟禾磷吸收的影響（mg·株-1）Table 3 Effect of potassium nitrate combined with organic fertilizer on phosphorus uptake of Poa pratensis L.（mg·plant-1）

2.8 硝酸鉀配施有機肥對早熟禾鉀吸收的影響

硝酸鉀配施有機肥在8～10 月促進了早熟禾對鉀營養(yǎng)的吸收（表4）。6 月，K1、K3 和K4 鉀吸收量分別比K2 降低了5.38%、3.37%和8.24%，所有處理之間無顯著差異；7 月、8 月和10 月K1 鉀吸收量分別比K2 降低了45.14%、27.28%和17.04%，差異顯著，表明K1 與K2 相比，在7、8、10 月會顯著降低早熟禾鉀吸收量。7 月，K3 與K2 之間無顯著差異，8～10 月K3 與K2 相比，鉀吸收量分別提高了2313%、43.75%和9.20%，差異顯著，表明K3 在8～10 月與K2 相比，會顯著提高早熟禾鉀吸收量。7 月，K4 鉀吸收量比K2 降低了8.54%，差異顯著，8～10 月無顯著差異，表明K4 鉀吸收量在8～10 月與K2 處于同一水平。7～10 月，K3 顯著高于K4，表明K3 與K4 相比，在7～10月均能顯著提高早熟禾鉀吸收量。

表4 硝酸鉀配施有機肥對早熟禾鉀吸收的影響（mg·株-1）Table 4 Effect of potassium nitrate combined with organic fertilizer on potassium uptake of Poa pratensis L.（mg·plant-1）

3 討論

有機肥替代一定比例的化肥能夠有效改善土壤營養(yǎng)狀況，從而促進植物生長發(fā)育，提高干物質(zhì)積累量[12]。前人研究結(jié)果表明，早熟禾養(yǎng)護中配施50%比例的有機肥對促進植株生長和提高坪用質(zhì)量效果顯著[5]，因此試驗中有機肥施用比例均為50%（以施氮量計）。試驗所選2 種有機肥均含有氮、磷、鉀3 種營養(yǎng)元素，為使K2、K3、K4 處理施用營養(yǎng)元素量相同，3 個處理中磷、鉀不足部分使用重過磷酸鈣和硫酸鉀補充。

早熟禾干物質(zhì)積累量高低與土壤養(yǎng)分供應(yīng)量直接相關(guān)，充足的養(yǎng)分供應(yīng)有利于促進早熟禾生長，提高植株干物質(zhì)積累量[8]。研究結(jié)果中，6 月份K2 處理干物質(zhì)積累量、葉綠素a 和葉綠素b 含量、氮、鉀吸收量均處于最高值，這與K2 處理全部施用化肥導(dǎo)致肥效較快促進早熟禾前期生長有關(guān)。7～10 月，K3 處理干物質(zhì)積累量始終處于最高值，8～9 月K3 顯著高于K2 處理，楊勝玲[13]研究認為，這與K3 處理施用發(fā)酵餅肥提高了生長季節(jié)后期養(yǎng)分供應(yīng)能力有關(guān)。有機肥屬于緩釋態(tài)肥料，其養(yǎng)分釋放緩慢，有利于早熟禾在整個生長季節(jié)對營養(yǎng)元素的吸收和利用，從而促進生長，提高干物質(zhì)積累量和養(yǎng)分吸收量[14]。

試驗所選試驗地土壤鹽堿化較為嚴重，pH 值達到了8.06，這對早熟禾產(chǎn)生了一定的脅迫，不利于其生長發(fā)育。鉀元素對提高植物抗逆性具有顯著作用[15]，在鹽堿脅迫下，施用鉀元素有利于提高植物細胞持水能力和植株含水量[16]。試驗結(jié)果表明，3 個施肥處理與空白對照相比，在8～10 月提高了早熟禾植株含水量，這可能與3 個施肥處理均含有較多的鉀元素有關(guān)，而6～7 月3 個施肥處理對早熟禾含水量影響不明顯，可能與這兩個月份降水量較大有關(guān)。

葉綠素和類胡蘿卜素均參與植物光合作用，其中葉綠素a 主要吸收光波中的長光波部分，葉綠素b吸收短光波部分，而胡蘿卜素則是光合作用的天線系統(tǒng)，參與光能捕獲過程，其含量的升高有利于植物光合能力增強[17]。試驗研究結(jié)果中，化肥+發(fā)酵餅肥處理在7～10 月均顯著提高了早熟禾葉片內(nèi)的葉綠素a、葉綠素b 和類胡蘿卜素含量，從而有利于早熟禾植株光合能力增強，提高干物質(zhì)積累量[18]；另外，化肥+發(fā)酵餅肥處理的3 種色素含量均高于化肥、化肥+腐殖酸復(fù)混肥處理，這也是顯著提高早熟禾干物質(zhì)積累量的重要原因。

土壤養(yǎng)分供應(yīng)能力與肥料的種類有關(guān)[19]，而土壤養(yǎng)分供應(yīng)能力高低又會對植物干物質(zhì)積累和養(yǎng)分吸收產(chǎn)生顯著影響[20-21]。王軍[22]研究認為，植物干物質(zhì)積累量的增加有利于形成更大的庫，從而提高養(yǎng)分吸收量。研究結(jié)果中，7～10 月化肥+發(fā)酵餅肥處理氮、磷、鉀養(yǎng)分吸收量均高于空白對照和單純施用化肥對照處理，這與宋邦鵬[23]的研究結(jié)果一致，養(yǎng)分吸收量的增加表明土壤養(yǎng)分供應(yīng)能力較強，從而促進了植物生長，這也是該處理干物質(zhì)積累量顯著高于其他3 個處理的重要原因。

4 結(jié)論

（1）硝酸鉀配施發(fā)酵餅肥與對照相比，有利于提高早熟禾干物質(zhì)積累量和植株含水量；與單純施用化肥處理相比，在8～9 月能夠顯著提高早熟禾干物質(zhì)積累量；與硝酸鉀配施腐殖酸復(fù)混肥相比，在7～9 月能夠顯著提高干物質(zhì)積累量。8～10 月3 個施肥處理均可以顯著提高早熟禾植株含水量。

（2）硝酸鉀配施發(fā)酵餅肥在7～10 月與對照、硝酸鉀、硝酸鉀配施腐殖酸復(fù)混肥相比，有利于提高早熟禾葉綠素a、葉綠素b 和類胡蘿卜素含量，顯著提高氮、磷吸收量；8～10 月，硝酸鉀配施發(fā)酵餅肥顯著提高了早熟禾鉀吸收量。

（3）硝酸鉀配施發(fā)酵餅肥是促進早熟禾生長和養(yǎng)分吸收的適宜處理。