楊頌東(鎮(zhèn)江市泰潤農(nóng)業(yè)科技有限公司,江蘇鎮(zhèn)江 212000)
溫室大棚能為作物提供高效光溫水氣條件,創(chuàng)造最佳作物生長環(huán)境,增加作物產(chǎn)量,提早成熟上市,提高農(nóng)民經(jīng)濟收益,滿足市場需求,是中國各地重點推廣的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。由于溫室大棚建造成本高、運營費用大,所以必須連續(xù)種植高附加值經(jīng)濟作物,提高復(fù)種指數(shù),大量使用化學肥料和農(nóng)藥,以保證作物產(chǎn)量和經(jīng)濟收益,這就造成溫室大棚不得不連續(xù)重茬迎茬種植,加之溫室大棚存在的高溫高濕、光照較弱等不利因素,導致溫室大棚土壤板結(jié)、酸化、鹽漬化、營養(yǎng)失調(diào)、根結(jié)線蟲危害等連作障礙問題突出,土壤理化性狀劣化,土壤微生物區(qū)系紊亂,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境逐漸退化[1]。由于大量使用化肥農(nóng)藥保障作物增產(chǎn)在生態(tài)上不可持續(xù),國家正在大力推廣有機肥和生物肥,以期實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的高產(chǎn)、高效、優(yōu)質(zhì)、健康目標,所以有機肥和生物肥研究開發(fā)和生產(chǎn)使用較多,但是商品有機肥也存在使用量較大,費工費時,起效緩慢,當季作物增產(chǎn)不明顯等問題[2]。為了破解使用化肥雖可保產(chǎn)但會造成土壤退化,使用有機肥雖可養(yǎng)地但當季增產(chǎn)有限的難題,研究人員根據(jù)使用溫室大棚退化土壤的障礙因素和作物需求,采用泥炭為主要有機源,通過一系列復(fù)合、活化、包被、成型工藝手段,制備成有機無機結(jié)合、長效速效結(jié)合、大量元素和微量元素結(jié)合,改土與增產(chǎn)結(jié)合,生態(tài)效益與經(jīng)濟效益結(jié)合的新型肥料,并在全國各地陸續(xù)進行田間試驗示范。試驗通過對連續(xù)重迎茬種植8年的大棚退化土壤施用不同量泥炭功能肥料的番茄產(chǎn)量和土壤物理化學指標變化,考察不同用量泥炭功能肥料對番茄產(chǎn)量和土壤質(zhì)量變化趨勢,分析不同用量泥炭功能肥料的投入產(chǎn)出效益,為泥炭功能肥料的大面積推廣應(yīng)用提供科學依據(jù)。
試驗示范區(qū)位于在江蘇省高郵市經(jīng)濟開發(fā)區(qū)外廊村唐裝生態(tài)園6號塑料大棚,面積8 m×60 m=480 m2。試驗前采取耕層土壤化驗其基本性質(zhì),其中,土壤有機質(zhì)15.4 g/kg,全氮1.4 g/kg,有效磷54.5 mg/kg,速效鉀156 mg/kg,pH為7.32,EC為2.96 mS/cm ,屬于中鹽分中低肥力土壤。
試驗用番茄品種為‘紅玉’,屬高抗病品種。底肥為市售商品有機肥,有機質(zhì)45%,總養(yǎng)分5%,價格780元/t。泥炭功能肥由鎮(zhèn)江泰潤農(nóng)業(yè)科技有限公司研制生產(chǎn),其中,有機質(zhì)≥50%,腐植酸≥5%,N+P2O5+K2O≥7%,中微量元素≥2%,價格4000元/t。田間追肥統(tǒng)一使用“肥力多”水溶肥,其中苗期追施高氮型(30-10-10+TE)的水溶肥,結(jié)果期追施高鉀型(14-6-40+TE)的水溶肥。
試驗設(shè)置4個處理,每個處理3次重復(fù),隨機排列,每個小區(qū)面積40 m2。處理1為對照組,底肥畝施市售商品有機肥2 t,處理2~4分別每667 m2施100、200、300 kg泥炭有機肥。處理1(對照)將市售有機肥均勻撒施,旋耕后起壟,壟背定植番茄幼苗。處理2~4將泥炭功能肥條施于壟溝,合壟后在壟背定植番茄幼苗。所有處理追肥使用量保持一致,其中苗期追施水溶肥1次,每667 m2施5 kg;結(jié)果期追施水溶肥5 kg/667 m2,間隔7~10 天,共追肥5次。2016年8月25日定植,采11月5日~12月20日為采收期。
每小區(qū)隨機選5株測定番茄單株平均果數(shù)和平均單株鮮重,并換算成畝產(chǎn)。在采收結(jié)束后分別在個小區(qū)采集土樣測定土壤pH、EC、有機質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀含量,測定方法參照《土壤農(nóng)化分析》[3]。
數(shù)據(jù)采用SPSS軟件分析,對不同處理間番茄產(chǎn)量、土壤肥力指標進行單因素方差分析。
隨著人們對食品安全和農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)要求越來越高,在保證作物增產(chǎn)同時,減少甚至杜絕化學農(nóng)藥使用是新型農(nóng)資研究開發(fā)和耕作技術(shù)的研究內(nèi)容之一。從表1可以看出,施用泥炭功能肥料以后的各處理小區(qū),病株病葉數(shù)量明顯減少,抗病能力都有所提高,相應(yīng)地減少了農(nóng)藥使用次數(shù),從而減少農(nóng)藥對番茄品質(zhì)的影響。對照從9~12月累計施用農(nóng)藥6次,每667 m2施用泥炭功能肥料100 kg的小區(qū)農(nóng)藥使用量與有機肥相同,但泥炭功能肥每667 m2使用量提高到200 kg以后,農(nóng)藥使用量則減少到2次,比對照減少農(nóng)藥使用66%,說明施用泥炭功能肥料以后提高了番茄植株抗病能力,減少了植物發(fā)病,所以大大降低了農(nóng)藥使用次數(shù)。
表1 不同處理對番茄抗病性的影響
商品有機肥每667 m2使用量為2000 kg,用量上雖然遠遠高于泥炭功能肥料,但商品有機肥的土壤分解率較高,施入土壤中的有機質(zhì)當然分解大半。對照地塊的土壤有機質(zhì)含量甚至低于試驗初期的土壤有機質(zhì)含量。而泥炭功能肥料的優(yōu)價主要來源于泥炭及其腐殖酸。泥炭纖維極耐分解,一次施入可以維持長達8年時間,對土壤結(jié)構(gòu)形成和穩(wěn)定至關(guān)重要。泥炭中的腐殖酸量對土壤團粒結(jié)構(gòu)形成,吸附吸持土壤有利養(yǎng)分,減少肥料流失都具有重要作用。泥炭優(yōu)價既是土壤微生物能源,又是土壤微生物碳源,對于增加土壤微生物數(shù)量,活躍土壤微生物趨勢,具有重要作用。從表2中可以看出,處理3、4的有機質(zhì)含量均高于CK,也高于試驗初期的土壤優(yōu)價含量(P<0.05),說明泥炭功能肥料每667 m2使用量超過200 kg時就可以提高土壤有機質(zhì)含量,培肥土壤,而每667 m2使用量只有100 kg時,對土壤有機質(zhì)含量增加作用不大。當泥炭功能肥用量增加到300 kg時,土壤有機質(zhì)含量增加到15.7 g/kg,較CK提高6.8%。除此之外,每667 m2施泥炭功能肥料300 kg的土壤有效磷、速效鉀的含量也比對照有所增加。泥炭功能肥料對土壤全氮含量增加不明顯(P<0.05),但可以緩慢降低土壤酸性,降低土壤電導率,有利于降低土壤鹽漬化風險。
表2 不同處理收獲期土壤養(yǎng)分含量的比較
由表3可以看出,處理2、3、4的番茄單株結(jié)果數(shù)、單果重量和每667 m2產(chǎn)量均高于CK,且隨著泥炭功能肥料用量增加而增加。處理2、3、4的番茄每667 m2產(chǎn)量分別達到了6875.12、7894.56、8035.45 kg,分別比對照CK增產(chǎn)8.72%、24.84%和27.06%。其中每667 m2施200~300 kg泥炭功能肥料小區(qū)與對照小區(qū)產(chǎn)量的差異性達到了顯著性水平(P<0.05)。在番茄平均單果重方面,處理2、3、4的番茄平均單果重均高于CK,各處理間差異不明顯(P<0.05),處理3的單果重最高,為306.83 g,比CK高9.78%。在單株結(jié)果數(shù)方面,處理2、3、4的番茄單株結(jié)果數(shù)均高于CK,其中處理3的單株結(jié)果數(shù)為14.33個,較CK高17.5%,達到顯著性水平(P<0.05)。
對不同施肥量的番茄產(chǎn)量作圖(圖1),可以看到,產(chǎn)量遞增呈二次曲線形態(tài),相關(guān)性達到99%。根據(jù)這一公式,可以計算出泥炭功能肥料最大施肥量為270.8 kg/667 m2,最高產(chǎn)量可達8195.45 kg/667 m2。如果泥炭有機肥價格按4元/kg,番茄平均出售價格按1.5元/kg計算,則泥炭功能肥料的經(jīng)濟合理用量為249.7 kg/667 m2。
表3 不同處理對番茄產(chǎn)量的影響
圖1 不同泥炭功能肥施肥量對番茄的影響
每667 m2施200 kg泥炭功能肥與傳統(tǒng)有機肥相比,土壤有機質(zhì)提高5.4%,有效磷、速效鉀分別提高16%和5.1%。對棚內(nèi)退化土壤種植番茄進行667 m2施100、200、300 kg泥炭功能肥料肥效梯度試驗,獲得的肥料效應(yīng)曲線表明,隨著肥料用量提升,番茄產(chǎn)量隨之提高。
從試驗可以得出,使用泥炭功能肥可以增加作物產(chǎn)量,667 m2施用100、200、300 kg泥炭功能肥,分別比每667 m2施用2 t商品有機肥產(chǎn)量提高8.72%、24.84%和27.06%,處理3、4的產(chǎn)量增加達到顯著性水平(P<0.05)。施用泥炭功能肥可以促進植株根系生長,減少化學農(nóng)藥使用,增強根系活力,增加根系吸收面積,刺激葉片生長,增加葉綠素含量,增強光合作用。同時還能提高葉片鉀含量,降低果實中硝酸鹽含量,提高糖度、維生素及可溶性固形物含量,改善番茄果實口味,增加番茄產(chǎn)量。泥炭功能肥與水溶肥配合使用,既補充了土壤有機碳源,改善了土壤物理結(jié)構(gòu),增加了土壤養(yǎng)分,又大大提升了土壤微生物活性,促進植物根系繁茂擴展,有利于溫室大棚退化土壤改良和修復(fù),長期使用泥炭功能肥料可以培肥地力,提升土壤等級。施用泥炭功能肥可以提高土壤養(yǎng)分含量,同時改善了化學性狀、土壤物理性狀、生物學性狀,提高植株自身的抗逆性,減少化學農(nóng)藥的使用。長期使用泥炭有機肥必將提高農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì),更加符合當今人們對健康農(nóng)產(chǎn)品的需求。