朱鈺 王銳 紀立東


摘要:試驗選用山西昌鑫根能力有機無機復混肥、八福仙海產品生物有機肥、凹凸棒高活性有機肥、五豐腐殖酸生物有機肥,各處理施肥量均為15 t/hm2。結果顯示,施用凹凸棒高活性有機肥產量最高,葉綠素含量最高,并且棗吊直徑與果實縱徑最大,維生素C、可溶性糖含量最高。結果表明,凹凸棒高活性有機肥最有利于長棗生長和品質提高。
關鍵詞:有機肥;產量;品質;靈武長棗
中圖分類號: S665106文獻標志碼:
文章編號:1002-1302(2017)16-00-
收稿日期:2016-03-25
基金項目:銀川市科技攻關計劃(編號:YC2013025)。
作者簡介:朱鈺(1988—),男,河南周口人,碩士研究生,主要從事干旱區土肥水管理研究。E-mail:zhuyu123ok@163com。
通信作者:孫權,博士研究生,教授,主要從事干旱區土壤資源高效利用研究。E-mail:sqnxu@sinacom。
現代農業以高投入、高產出、高效率為主要特征,大量和持續地施用化肥是發展現代農業的基本手段,如何使用日益增長的有機肥資源以及充分發揮有機肥在農業生產中的作用已成為人們關注的主要問題。大量化肥的施用是造成農業生產非點源污染的主要原因,導致農業土壤衰退以及水體、大氣環境的污染,而環境友好型有機肥的施用可有效緩解日益突出的農業環境污染問題[3]。我國有機肥的資源豐富,數量持續增長,但利用率較低。有機肥利用技術不適應當前農村的新需求,以及有機肥管理方法不到位,是我國有機肥利用率下降的主要原因[4]。
據寧夏靈武市林業統計部門統計,靈武長棗每年所產生的效益遠比大田農作物高。雖然全市發展靈武長棗的農戶和農林場很多,但是40%的長棗產量仍然很低。主要是因為長棗生產立地條件差,土壤鹽堿化嚴重、土壤有機質含量低,管理措施不到位[5];同時由于農民思想認識低,受傳統栽培習慣和生活經濟條件影響,不能按照規模化發展、標準化管理的思路來管理果園。對新發展的棗園放任生長,投入較少,管理粗放,棗苗越冬能力差,抽干現象嚴重,保存率低。掛果的靈武長棗基地普遍存在整形修剪、肥水管理跟不上的現象,致使棗樹生長量小、棗果質量差、經濟效益低,追求高產過程中不可避免地會加大化肥用量,造成果農生產投入增加,化肥浪費,同時又對環境造成不利影響。
有機肥具有提高土壤肥力、改善土壤理化性狀、提高土壤微生物活性,降解土壤中化肥、農藥、除草劑、激素等各種污染物,以及減少或降低植物病蟲害的發生、增強抗逆性、改善產品品質的作用,是生產綠色食品的理想肥料。已有研究表明,施用有機肥對作物的生長發育都有一定程度的促進作用[7-11]。本試驗研究有機肥對靈武長棗生長及品質的影響,旨在為其高效生產和土壤質量改良提供參考。
1材料與方法
11試驗區概況
試驗地位于靈武市大泉林場6年生露地棗樹林,毗鄰黃河,為寧夏引黃灌區之一,土壤屬灌淤土,人為土土綱,旱耕人為土亞綱(表1)。
12試驗設計
試驗設5個處理,分別為T1:施用昌鑫根能力有機無機復混肥(有效活菌數≥2億/g,有機質含量≥20%,N ∶P2O5 ∶K2O=15 ∶8 ∶2);T2:八福仙海產品生物有機肥(有機質含量≥20%,N ∶P2O5 ∶K2O=15% ∶5% ∶10%);T3:施用欣慶牌凹凸棒高活性有機肥(有機質含量≥45%,N+P2O5+K2O≥5%);T4:施用五豐腐殖酸生物有機肥(有機質含量≥40%,腐殖酸含量≥5%,N+P2O5+K2O≥6%);T5:常規施用化肥,全生育期共追肥3次,分別于坐果期施入復合肥(N ∶P ∶K=15 ∶15 ∶15)1次,于果實膨大期、著色期追施復合肥(N ∶P ∶K=18 ∶18 ∶18)2次,共施用3 750 kg/hm2。有機肥施肥量均為15 t/hm2,各處理水分統一管理,每個處理重復3次。
13測定方法
131土壤理化性質
于2015年3月下旬采集土樣,測定pH值(酸度計法)、全鹽含量(電導率法)、全氮含量(半微量凱式法)、有機質含量(重鉻酸鉀-硫酸氧化法)、堿解氮含量(堿解擴散法)、全磷含量(HClO4-H2SO4消化法)、速效磷含量(05 mol/L NaHCO3浸提-鉬銻抗比色法)、速效鉀含量(NH4Ac浸提-火焰光度計法)[12]。
132新梢長
每個處理選擇生長相近的5株樹,每株樹選定10條新梢,于果實著色期8月下旬開始,分別測定其長度,直至果實膨大期新梢不再增長,每周測定1次,共測定4次。
133棗吊直徑
每個處理選擇大小相似、生長狀況相近的5株樹,于果實成熟期前9月下旬每株樹選取相同位置棗吊40條,測定其直徑。
134葉綠素及光合作用強度測定
每個處理選取大小、發育狀況相近的葉片40張,使用SPAD-502葉綠素儀、CM1000NDVI植被指數測定儀、CI-340型手持光合測定儀分別測定其葉綠素含量、植被歸一化指數、光合速率。
135產量與品質
在9月底果實成熟期,每個處理隨機選5株樹,測定單株產量,折算每個處理小區總產量,每個處理分別測定百粒鮮果質量,計算單果質量。測定還原性糖含量[3,5-二硝基水楊酸(DNS)法]、可溶性糖含量(苯酚法)、有機酸含量(酸堿中和法)、維生素C含量(2,6-二氯靛酚滴定法)、可溶性固形物含量(TD-45手持糖度計)。
14數據處理
試驗數據均使用Excel 2003與DPS 705數據處理軟件進行數據處理與統計分析,多重比較采用LSD法。
2結果與分析
21不同有機肥對靈武長棗生長的影響
不同種類有機肥對靈武長棗生長具有顯著影響(表2),其中T4處理新梢生長量高達3259 cm,顯著高于CK及T2處理,而T3處理下棗吊直徑增長最大,達到293 mm,顯著高于T4處理。試驗4種有機肥處理中,T3處理葉綠素含量最高,但未達顯著差異水平,其余3種有機肥處理葉綠素含量與CK處理無顯著差異;有機肥的施用能促進葉片中葉綠素的合成,提高葉綠素含量,T2、T3、T4處理的歸一化植被指數比CK處理分別提高了548%、822%、411%,其中T3處理最大,達079,與CK處理達到顯著差異水平,T1處理長棗葉片的歸一化植被指數與CK處理無顯著差異(表2)。結果說明,不同有機肥對長棗各生長指標均有一定的影響。
注:同列數值后不同小寫字母表示在005水平上差異顯著。下表同。
22不同有機肥對靈武長棗光合作用的影響
有機肥對光合作用具有重要影響,T2、T3處理凈光合速率分別為2315、2223 μmol/(m2·s),顯著高于CK處理;T1、T4處理分別為1859、1841 μmol/(m2·s),與CK處理無顯著差異(表3)。有機肥的施用顯著提高了長棗葉片的蒸騰速率,各處理中,T1處理與CK處理無顯著差異,T2、T3、T4處理分別比CK處理提高了6318%、4355%、10879%,達到顯著差異水平,說明不同有機肥對靈武長棗蒸騰速率具有顯著影響。其值作為影響蒸騰速率的重要因素,氣孔導度越大,蒸騰速率越大,二者成正比關系,試驗各處理氣孔導度與蒸騰速率變化一致。施用有機肥各處理胞間CO2濃度均顯著高于CK處理,CK處理僅為12450 μmol/mol,T2處理最大,為18450 μmol/mol,其次為T4、T1、T2處理,分別為17915、16830、15045 μmol/mol,部分處理間達顯著差異水平。T1、T2、T3、T4處理下水分利用效率分別為042%、031%、027%、024%,CK處理僅為017%,處理間差異達到顯著水平,說明有機肥的施用顯著提高了水分利用效率(表3)。
23不同有機肥對靈武長棗產量的影響
各處理果實橫徑無顯著差異,但有機肥對果實縱徑影響達到顯著差異水平,其中T3處理果實縱徑最大,達到 5582 mm,其次為T1、T2處理分別達到5158、4938 mm,T4處理果實縱徑最小,僅為4507 mm。各處理中,T4處理產量最低,僅為 8 9229 kg/hm2,低于CK處理;T1、T2、T3處理產量均高于CK處理,比對照組分別增產71%、125%、136%;T2、T3處理與對照達到顯著差異水平,其中T3處理產量最高,達12 11625 kg/hm2(表4)。結果表明,有機肥對靈武長棗有著顯著的增產作用。
24不同有機肥對靈武長棗品質的影響
施用有機肥各處理可溶性糖含量均顯著高于CK處理,其中T3處理最高,達到617%,T4處理最低,僅為566%,T1、T2、T3、T4處理分別比CK處理提高了1806%、1567%、2242%、1230%;T1處理還原性糖含量最高,達到2123%,T2處理還原性糖含量最低,僅為1403%,低于CK處理,T1、T2處理間達到顯著差異水平;同時T2處理可溶性固形物含量顯著低于其余處理,僅為228%;而T1處理下長棗總酸含量高達到088%,顯著高于其余各處理,T4處理總酸含量低于CK處理,但未達到顯著水平;施用不同種類有機肥也導致長棗維生素C含量的差異,其中T3處理長棗維生素C含量最高,為8530 mg/100 g,其次為T1處理,為7555 mg/100 g,其余各處理間無顯著差異(表5)。
25經濟效益分析
有機肥肥料投入稍高于化肥肥料投入;T4處理產量最低,同時產值、經濟效益、產投比均最低,分別為892萬元/hm2、803萬元/hm2、991,均低于CK處理。T1、T2、T3處理經濟效益分別達到1052、1110、1122萬元/hm2,分別比CK處理增加757%、1350%、1472%,其中T2、T3處理產量顯著高于CK處理,從而提高產值和增加經濟效益(表6)。
3討論
新梢生長的長度與直徑是反映樹勢強弱的重要指標之一,測定新梢生長量可反映不同植株間的營養生長狀況;研究表明,有機肥的施用能促進樹體生長發育[14]。試驗所用4種
注:長棗價格10元/kg;根能力06元/kg;八福仙06元/kg;凹凸棒06元/kg;五豐06元/kg;傳統施用復合肥價格286元/kg。
有機肥對長棗新梢生長量具有顯著的影響,其中T2處理與CK處理無差異,其余3種有機肥對新梢生長量的促進作用均大于CK處理,其中T4處理顯著高于CK處理,說明有機肥的施用對長棗新梢生長具有顯著的促進作用。
葉綠素是影響葉片光合作用的重要因素,在光合作用的光反應中起核心作用,可利用光能使二氧化碳轉化成碳水化合物,供植物其他器官吸收利用;研究表明,在施用有機肥的條件下,山地梨棗葉綠素含量顯著高于傳統施用化肥[15],有利于葉片通過光合作用合成更多的碳水化合物,促進植物的生長發育;有機肥的使用不但提高了葉綠素含量,同時也改善了冠層特性及光合特性,從而顯著提高葉片的光合作用[16]。本試驗結果也表明,4種有機肥處理中,T3處理葉綠素含量最高,但未達顯著差異水平,其余3個處理葉綠素含量與CK處理無顯著差異;4種有機肥處理中,T2、T3、T4處理歸一化植被指數均高于CK處理,其中凹凸棒處理達到顯著差異水平,T1處理長棗葉片歸一化植被指數與CK處理無顯著差異;施用有機肥處理顯著提高了長棗葉片的光合作用,T2、T3處理分別比CK處理光合速率提高了 2840%、2329%,有機肥的施用有利于提高長棗的光合速率,提高長棗葉片養分供給能力。
產量是衡量農作物當季生長狀況,以及當季作物產出的重要標準,是農田產值的最直觀表現;增加產量、降低生產投入是提高農業生產效益的主要途徑。研究表明,有機肥的施用,能持續供給作物養分,同時有機肥能提高微生物活性,保證作物各個生育期對養分的需求,能明顯改良土壤肥力狀況[17],有利于果樹高產,本試驗結果表明,T1、T2、T3處理產量均高于CK處理,但T4處理產量較CK處理有小幅度降低。主要原因是有些有機肥肥效釋放緩慢,或施用量不足,不能滿足果樹養分臨界期的養分需求量,導致有機肥對當季作物產量貢獻不大[18]。
可溶性糖的積累有利于果實甜度的增加,是果實品質的重要影響指標之一。研究表明,有機肥的施用能提高果實可溶性糖含量[19]、可溶性固形物含量[20]及維生素C含量[21],同時有機肥的施用還能顯著降低果實中總酸含量[22]。本試驗結果表明:施用根能力有機肥明顯提高長棗果實中還原性糖的含量,而使用凹凸棒與根能力有機肥對長棗維生素C含量的提高效果大于傳統施用化肥,同時凹凸棒也顯著提高了長棗中可溶性糖的含量;五豐有機肥有利于降低長棗總酸含量。有機肥的施用能顯著提高葉片光合作用,并且改良土壤,提高微生物活性,保障了葉片中碳水化合物的合成以及根系對養分的吸收、運輸,提高棗樹對水分的利用效率[16],為棗樹及果實的生長發育提供充足的水分與養分,有利于果實營養品質的提高[23]。
綜上可見,供試的4種有機肥中,凹凸棒高活性生物有機肥對靈武長棗的生長與品質的改善效果最好。
參考文獻:
奚振邦,王寓群,楊佩珍 中國現代農業發展中的有機肥問題[J] 中國農業科學,2004,37(12):1874-1878
何浩然,張林秀,李強 農民施肥行為及農業面源污染研究[J] 農業技術經濟,2006(6):2-10
[3]葛繼紅,周曙東,朱紅根,殷廣德 農戶采用環境友好型技術行為研究——以配方施肥技術為例[J] 農業技術經濟,2010(9):57-63
[4]黃鴻翔,李書田,李向林,等 我國有機肥的現狀與發展前景分析[J] 土壤肥料,2006(1):3-8
[5]張振榮,謝志強,夏湛河,等 靈武市長棗生產現狀及對策[J] 現代農業科技,2015(1):330,338
[6]王貴云,郭迎華,王泉 靈武長棗產業發展現狀、存在問題與對策[J] 安徽農學通報,2011,17(18):6-7,15
[7]李占文,劉銀安,李攀,等 沼渣有機肥在靈武長棗生產中的應用研究[J] 寧夏農林科技,2012,53(11):74-75,84
[8]金慧,吳景貴,李江楠,等 有機肥對作物品質影響的研究進展[J] 現代農業科技,2010(11):273-274
[9]楊根芳 生物肥對駿棗品質的應用研究[D] 烏魯木齊:新疆農業大學,2014
[10]吳春森,王敏,徐福利,等 有機與無機肥料對山地梨棗品質的影響[J] 北方園藝,2010(21):5-9
[11]Jenkiso D S Continuity in agricuture research-benefits for today and lessons for future[J] Royal Agriculture Society of England,1994,155:130-139
[12]鮑士旦 土壤農化分析[M] 北京:中國農業出版社,2000
[13]鄒琦 植物生理學實驗指導[M] 北京:中國農業出版社,2000[HJ171mm]
[14]鄭麗錦,王東晨,曹彥衛,等 有機肥對贊皇大棗生長和產量的影響[J] 河北果樹,2010(2):6-7
[15]葉勝蘭,徐福利,王渭玲,等 不同有機肥對黃土丘陵區梨棗生長、光合特性及果實品質的影響[J] 植物營養與肥料學報,2013,19(2):370-378
[16]劉倩雯 有機肥對黃土高原梨棗生長,果實品質及土壤環境的效應研究[D] 楊凌:西北農林科技大學,2012
[17]唐繼偉,林治安,許建新,等 有機肥與無機肥在提高土壤肥力中的作用[J] 中國土壤與肥料,2006(3):44-47
[18]木合塔爾·扎熱,吳正保,故麗米熱·卡克什,等 有機肥與化肥不同配施對土壤養分及駿棗光合特性和葉果比的影響[J] 土壤通報,2015,46(2):405-411
[19]郭潔,孫權,張曉娟,等 生物有機肥對釀酒葡萄生長、養分吸收及產量品質的影響[J] 河南農業科學,2012,41(12):76-80,84
[20]王宏偉,張連忠,路克國 有機肥對紅富士蘋果生長及品質的影響[J] 安徽農業科學,2009,37(28):13572-13573
[21]羅華,李敏,胡大剛,等 不同有機肥對肥城桃果實產量及品質的影響[J] 植物營養與肥料學報,2012(4):955-964
[22]張建軍,劉紅,李霞 不同有機肥配施對大棚草莓品質及土傳病害發生率的影響[J] 安徽農業大學學報,2013,40(1):65-69
[23]臧小平,馬蔚紅,周兆禧,等 不同有機肥對毛葉棗產量、品質及土壤肥力的影響[J] 土壤通報,2014,45(6):1445-1449