王亞雄,常少剛,王 銳,孫 權
(寧夏大學農學院,寧夏 銀川 750021)
枸杞是我國西北干旱區(qū)重要的特色藥用植物資源,具有較高藥用價值和保健效果,對西北地區(qū)經(jīng)濟和生態(tài)效益意義重大[1-2]。隨著健康意識增強,人們對水果和保健產品的無公害要求和其營養(yǎng)成分含量要求也越來越高,施用有機肥對保健產品生長及品質的影響受到廣大研究者的關注[3-5]。
近年來,有機肥、生物有機肥在一些生態(tài)示范區(qū)、綠色和有機農產品基地方面得到了應用。生物有機肥是以農作物秸稈或其他農副產品為主要原料,再科學配以其他輔料,接種有益微生物發(fā)酵增菌研制而成[6]。施于土壤不但可有效增加土壤有益微生物菌群、改善土壤微生態(tài)環(huán)境,其中的高效活性微生物還可活化土壤中的潛在養(yǎng)分,改善植物營養(yǎng)狀況,營養(yǎng)物質釋放緩慢,直接參與植物細胞物質的合成,植物生長快,積累的糖分等物質多,對農產品產量和改善農產品品質十分有利[7-8]。對比普通有機肥,生物有機肥的生產成本較高,因此主要應用在蔬菜[9]、水果[10]、中草藥[11-12]、茶葉[13]、煙草[14]等高附加值的經(jīng)濟作物上,并取得了較好的效果。有機肥的施用能顯著提高葉片光合作用,為枸杞及果實的生長發(fā)育提供充足的水分與養(yǎng)分,有利于果實營養(yǎng)品質的提高,能夠改善枸杞鮮果的外觀品質和干果的內在品質,干果中可溶性固形物、葡萄糖、維生素C、胡蘿卜素和多糖含量均有不同程度的提高,產品品質改善,優(yōu)質品率提高[15]。
現(xiàn)以枸杞品種“寧杞7號”為研究對象,研究不同有機肥和生物有機肥對土壤肥力及枸杞產量品質的影響,在此基礎上提出適宜的施肥措施,以期為寧夏有機枸杞產業(yè)的發(fā)展提供科學依據(jù)。
試驗于2016年5月在寧夏紅寺堡區(qū)地源生物科技有限公司試驗基地進行,該地區(qū)位于東經(jīng) 106°5′4.4″,北緯37°19′15.2″,海拔1 450 ~ 1 678 m,為緩坡丘陵區(qū)。多年平均降水量251 mm,年平均蒸發(fā)量2 387 mm。年平均氣溫8.7℃,日溫差13.7℃,全年>10℃積溫可達3 200℃以上,全年日照時數(shù)2 900~3 550 h,晝夜溫差較大,有利于枸杞養(yǎng)分的積累;多年平均日照時數(shù)3 024 h,無霜期154 d,適宜枸杞生長。年平均風速2.9~3.7 m/s,大風日數(shù)25 d,枸杞南北行向定植,行長150 m,株距1.0 m,行距3.0 m,供試土壤為普通灰鈣土,質地以壤質土為主,剖面中粉粒含量較大。隨機、多點混合采樣0~75 cm土樣,土壤偏堿性,相對比較貧瘠,基本化學性質見表1。
表1 土壤化學性質
枸杞品種為當?shù)刂髟约t枸杞品種之一,2年生寧杞7號,肥料一次性溝施。
本試驗以不同肥料為不同處理,牛糞有機肥(N 4%,P2O52%,K2O 1%)為處理T1,羊糞有機肥(N 7%,P2O55%,K2O 4%)為處理T2,豬糞有機肥(N 4%,P2O53%,K2O 3%)為處理T3,腐植酸生物有機肥(有效活菌數(shù)≥0.20億cfu/g,游離腐植酸≥20%)為處理T4,生物有機肥(有效活菌數(shù)≥2億/g,有機質≥40%,富含多種有機酸、氨基酸、多肽酶及多種中微量元素)為處理T5,沼液有機肥(N 4%,P2O53%,K2O 4%)為處理T6,不施肥處理為對照(CK),小區(qū)面積為35 m2,肥料用量均為9 000 kg/hm2,一次性施入。施肥方法:開溝施入,開溝深度為60 cm。
1.3.1 生育期指標的測定
盛果期階段測枸杞生長指標和葉綠素含量,用卷尺和游標卡尺測定枸杞樹株高、冠中高、莖粗;葉綠素含量用SPAD-502葉綠素計測定;盛果期用CIRAS-2(英國)光合儀測定光合特性,在灌溉周期中間選擇晴朗無云日,各處理選取長勢均勻、健康且受光角度一致的新成熟葉片,分別測定記錄凈光合速率、蒸騰速率、葉片氣孔導度、胞間CO2濃度。
1.3.2 土壤理化性質分析
土壤理化性質采用常規(guī)分析方法,其中,pH值(水土比5∶1)用PHS-25精密酸度計測定;全鹽用電導率儀測定;有機質采用重鉻酸鉀容量法外加熱法測定;全氮用硫酸消煮凱氏定氮法測定;堿解氮用堿解擴散法測定;有效磷用0.5 mol/L NaHCO3浸提-鉬銻抗比色法測定;速效鉀用醋酸銨溶液浸提-火焰光度法測定。
1.3.3 果實品質的測定
測定枸杞成熟時果實的品質,每個處理隨機采集有代表性的果實200個,用手持糖量計測定果實可溶性固形物含量,用蒽酮比色法測定可溶性糖含量,維生素C用二硝基苯肼比色法測定。
1.3.4 枸杞產量測定
在每個施肥處理區(qū)域隨機采集長勢均勻的5顆枸杞樹的果實,計算其單株的平均產量,由每個處理小區(qū)總株數(shù)×單株量得到其理論值。
試驗數(shù)據(jù)以Excel 2003軟件整理數(shù)據(jù)和作圖,同時采用DPS 8.1軟件進行統(tǒng)計分析,并對相關性指標進行顯著性檢測,顯著性水平為P<0.05,n=5。
由表2可知,有機肥的施用對枸杞的生長發(fā)育促進效果明顯。枸杞株高、冠幅、莖粗和葉綠素含量較不施肥都有不同程度的增長。T3的枸杞株高較其他有機肥處理增加明顯,達到128.60 cm,較不施肥處理增加了21.82%,整體增加量在1.4%~21.82%之間。施用有機肥可以有效增加枸杞樹冠幅增長,T1對枸杞樹冠幅的增長效果最明顯,比不施肥增加了15.3%。T4、T5較有機肥處理,對枸杞的生長發(fā)育影響不顯著,但較不施肥處理,促進效果較明顯。施用有機肥能顯著提高枸杞葉綠素含量,有利于促進光合作用,而沼液有機肥的施入,對枸杞葉綠素含量的增加效果最佳。
表2 有機肥對枸杞生長發(fā)育的影響
由表3可知:有機肥有利于枸杞葉片光合作用的進行和光合產物的積累。施入有機肥后,枸杞葉片蒸騰速率、胞間CO2的濃度較不施肥處理增勢明顯。T3的凈光合速率達到了13.69 μmol/(m2·s),比不施肥處理高出3.58 μmol/(m2·s),而較其他有機肥處理差異不顯著。除T2外,其他處理可明顯改善枸杞樹的氣孔導度,較不施肥處理增加了0.06%~19.3%。氣孔導度增加直接導致蒸騰速率和胞間CO2濃度的增加;由于T4蒸騰速率最小,為3.28 μmol/(m2·s),因此它的水分利用率也得到相應的提高。
表3 有機肥對枸杞光合作用的影響
由4表可知,T2、T5增產都達到了50%以上,除T6沼液有機肥外,各處理較不施肥處理高出了72.36~ 4 352.75 kg/hm2。 其 中T2、T3、T4、T6處理比不施肥高出了1 000 kg/hm2以上。有機肥成本高,但增產作用顯著,生物有機肥對枸杞的增產效果也十分明顯,其中T5處理的產量較有機肥處理達到增產1.5%~44%,相對于不施肥增加23.5%~49.5%,經(jīng)濟效益顯著。
表4 有機肥對枸杞產量的影響
由表5可知,有機肥的施用有效增加了枸杞的百粒重,其中T2較不施肥處理增重最顯著,增加了26.6%。施用有機肥能顯著提升枸杞可溶性固形物含量,6個處理較不施肥處理均有不同程度的增加,T2提升效果最佳,較不施肥處理增加了12%。同時顯著提高枸杞可溶性糖含量,除T1外,各個處理較不施肥處理增糖量明顯。施用有機肥對枸杞維生素C含量的影響差異顯著,較不施肥處理增加4.9%~64.4%。由此可見,施用有機肥可以有效改善枸杞果實的品質,施入羊糞對枸杞百粒重、可溶性固形物、可溶性糖、維生素C含量的增加效果最佳。
表5 有機肥對枸杞鮮果品質的影響
施用有機肥和生物有機肥對棉花、甘蔗、枸杞等農作物生長有顯著的促進作用[16-28]。本研究發(fā)現(xiàn),施用有機肥枸杞株高、冠幅、莖粗較不施肥都有不同程度的增長,與前人研究效果一致。本研究發(fā)現(xiàn)施用牛糞等有機肥比施用生物有機肥對枸杞的生長較不施肥處理更加顯著,但是施用有機肥和生物有機肥都有利于枸杞葉綠素含量的增加、光合速率的提高以及葉面積系數(shù)的增大,有利于光合產物的合成[28]。本研究發(fā)現(xiàn),有機肥的施用有利于枸杞葉片光合作用的進行和光合產物的積累,枸杞葉片蒸騰速率、胞間CO2的濃度、凈光合速率、氣孔導度、水分利用率較不施肥處理增勢明顯。
已有研究表明,施用有機肥可明顯改善果品品質,提高產品產量[29]。本研究結果表明4種不同的有機肥對枸杞的產量和品質影響顯著,對促進枸杞生長期性狀上效果明顯。沼液有機肥的株高、光合參數(shù)較不施肥處理高,產量增加不明顯,有研究表明:在常規(guī)施肥基礎上增施沼液,產量略有降低,但沒有達到顯著水平[30]。由于本試驗沼液有機肥一次性施入,后期不再追施,前人研究表明,沼液作為追肥施用,效果顯著[31-32],本研究僅開展了1年田間試驗,因此還需要進一步開展沼液追施與一次性施用對枸杞產量的影響試驗以作參考。施用生物有機肥可使土壤通過自身生物調理達到一種動態(tài)平衡,促進微生物生長和激活土壤再生元素,改善土壤團粒結構,調整土壤pH值,緩解土地鹽堿、板結程度,加快土壤有機物的生長活動,增加并保持土壤中的水分和空氣,可以提高有機枸杞產量和品質[31],同時能夠改善枸杞鮮果的外觀品質和干果的內在品質,干果中可溶性固形物、葡萄糖、維生素C、胡蘿卜素和多糖含量均有不同程度的提高,產品品質改善,優(yōu)質品率提高[32]。本試驗研究結果表明兩種生物有機肥對枸杞產量和品質均有影響,施用生物有機肥對枸杞百粒重、可溶性固形物、可溶性糖、維生素C含量的增加效果顯著。與前人研究結果一致。
在石灰性土壤上,有機肥和生物有機肥的施用能提升土壤地力,對枸杞的生長發(fā)育及產量有明顯的促進作用。同時,有效提升枸杞葉片的光合作用的進行與產物的積累,并且能有效改善枸杞的品質,為有機枸杞的生產與認證提供依據(jù)。