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        不同蚯蚓糞用量對(duì)在稀土尾礦地的一年生飼料桑生長的影響

        2021-01-20 13:00:44陳榮強(qiáng)雷小文黃際發(fā)謝華亮邱靜蕓李建軍徐樹明李建明
        江西畜牧獸醫(yī)雜志 2020年6期
        關(guān)鍵詞:生長

        陳榮強(qiáng),雷小文*,黃際發(fā),謝華亮,邱靜蕓,李建軍,徐樹明,李建明

        (1.贛州市畜牧研究所,江西贛州341401;2.定南縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局;3.定南縣鼎瑞肉牛養(yǎng)殖專業(yè)合作社)

        江西贛州蘊(yùn)含全國30%以上的離子型稀土礦,被稱作“稀土王國”。自20世紀(jì)70年代起,先后采用過池浸、堆浸、原地浸礦工藝開采稀土礦,造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染、生態(tài)破壞,地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)[1]。據(jù)報(bào)道,贛州市在2018年末仍有93.88 km2廢棄稀土礦山待治理?,F(xiàn)今遺留的稀土尾礦地表荒漠化、土壤理化性質(zhì)遭受破壞、水土流失嚴(yán)重,還遺留大量有毒元素,雨水沖刷之后嚴(yán)重污染水體[2]。因此,解決稀土尾礦地表荒漠化問題迫在眉捷,植被恢復(fù)成為修復(fù)稀土尾礦的關(guān)鍵要素。

        稀土尾礦地表荒漠化主要體現(xiàn)在土壤肥力退化、寸草不生。蚯蚓糞是蚯蚓消化有機(jī)廢棄物后產(chǎn)出的黑色活性物質(zhì),富含有機(jī)質(zhì)、有益微生物及植物激素等,衛(wèi)生、無異味、比表面大、顆粒細(xì)小且均勻,吸水、保水、透氣等性能均很強(qiáng)[3~4]。蚯蚓糞作為優(yōu)質(zhì)生物肥,適宜的添加比例,能夠很好的促進(jìn)幼苗發(fā)育[5~6];促進(jìn)植株生長、根系生長,改善果蔬品質(zhì)[7~9];促進(jìn)土壤微生物生長、繁殖,增加土壤酶活性[10~11];同時(shí)蚯蚓糞在土壤修復(fù)上也取得較好效果[12]。因此,蚯蚓糞可用在修復(fù)稀土尾礦土壤上,充當(dāng)植被恢復(fù)的基肥。

        飼料桑具有根系發(fā)達(dá)、生長迅速、造林成活率高、耐刈割、萌發(fā)力極強(qiáng)等生態(tài)學(xué)特性,且前期試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)飼料桑在施用沼液后能夠適應(yīng)稀土尾礦的多重脅迫下的生長。飼料桑生物量的快速增加,有利于加快稀土尾礦荒漠化的治理。因此,本文選取飼料桑(粵桑11號(hào))作為試驗(yàn)植物,研究蚯蚓糞對(duì)其在稀土尾礦生長的影響。

        1 材料與方法

        1.1 試驗(yàn)地概況

        試驗(yàn)地位于江西省贛州市定南縣嶺北鎮(zhèn)蔡陽村定南縣鼎瑞肉牛養(yǎng)殖專業(yè)合作社。定南稀土資源分布廣、品種多、儲(chǔ)量大、質(zhì)量優(yōu),是首批11個(gè)國家稀土規(guī)劃礦區(qū)之一。定南縣中心緯度24.79°,中心經(jīng)度115.03°,定南縣屬中亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候區(qū),境內(nèi)氣候溫和,多年最高氣溫38℃,年平均氣溫19℃,冬季河流無冰凍現(xiàn)象,無霜期293d,多年平均日照時(shí)數(shù)為1 777.1 h,太陽總幅射量0.45 MJ/cm2。

        1.2 試驗(yàn)材料

        飼料桑(粵桑11號(hào))由廣東四季桑園蠶業(yè)科技有限公司提供。蚯蚓糞(成分檢測見表1)由贛州東山嘉禾現(xiàn)代農(nóng)業(yè)有限公司提供。沼液(成分檢測見表2)由定南鼎瑞肉牛養(yǎng)殖專業(yè)合作社提供。

        1.3 飼料桑栽種方法

        選擇土壤基礎(chǔ)條件一致的連片約667 m2廢棄稀土礦區(qū)尾砂土壤,平整土壤后施用沼液以便增加土壤肥力和調(diào)節(jié)土壤pH,沼液與水按1∶4的比例對(duì)勻后潑灑土壤表面,施用量為300 m3/hm2;按照株距0.25 m,行距0.6 m于2019年3月13日栽種飼料桑,分為3個(gè)組,每組200 m2,A、B、C組分別每株穴施250 g、500 g、750 g新鮮蚯蚓糞。每隔2個(gè)月施用1次沼液,沼液與水按1∶4的比例交響兌勻后潑灑土壤表面,施用量為30 m3/hm2。遇干旱時(shí)持續(xù)澆水,定期觀察飼料桑的長勢。2019年5月9日、7月1日、8月20日收集生長數(shù)據(jù)。備注:有機(jī)質(zhì)、全氮、硝態(tài)氮、銅、鋅、鉻、砷、汞以干物質(zhì)計(jì);全磷以干物質(zhì)P2O5計(jì);全鉀以干物質(zhì)K2O計(jì)。下表同。

        表1 蚯蚓糞成分檢測

        表2 沼液成分檢測 g/kg

        1.4 飼料桑生長數(shù)據(jù)收集方法

        每組隨機(jī)選取4個(gè)2 m×2 m小區(qū),每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選取5株進(jìn)行測量。測量徑粗、株高、枝條總數(shù)、總?cè)~片數(shù)、主枝葉片數(shù)。徑粗用游標(biāo)卡尺測量,株高用刻度米尺測量。

        1.5 數(shù)據(jù)分析

        試驗(yàn)數(shù)據(jù)先用EXCEL 2007軟件處理,再用SPSS19.0軟件進(jìn)行方差分析及Duncan′s法多重比較,結(jié)果以(平均值±標(biāo)準(zhǔn)差)表示。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 蚯蚓糞對(duì)飼料桑徑粗的影響

        如表3所示,在2019年5月9日,B組徑粗極顯著(P<0.01)大于A組,C組徑粗顯著(P<0.05)大于A組;在2019年8月20日,A、B組徑粗極顯著(P<0.01)大于C組。備注:同行數(shù)據(jù)肩標(biāo)大寫字母不同表示同一指標(biāo)不同組別間差異極顯著(P<0.01),小寫字母不同表示同一指標(biāo)不同組別間差異顯著(P<0.05),無肩標(biāo)表示差異不顯著(P>0.05)。n=20。下表同。

        表3 蚯蚓糞用量對(duì)一年生飼料桑徑粗的影響 mm

        2.2 蚯蚓糞對(duì)飼料桑株高的影響

        如表4所示,在2019年5月9日,C組株高顯著(P<0.05)高于B組;在2019年7月1日,A組株高極顯著(P<0.01)高于B、C組,B組株高顯著(P<0.05)高于C組;在2019年8月20日,A組株高極顯著(P<0.01)高于B組,B組株高極顯著(P<0.01)高于C組。

        表4 蚯蚓糞用量對(duì)一年生飼料桑株高的影響 cm

        2.3 蚯蚓糞對(duì)飼料桑枝條總數(shù)的影響

        如表5所示,在2019年5月9日,A、B組的枝條總數(shù)極顯著(P<0.01)高于C組;在2019年8月20日,B組枝條總數(shù)極顯著(P<0.01)高于C組。

        表5 蚯蚓糞用量對(duì)一年生飼料桑枝條總數(shù)的影響 條

        2.4 蚯蚓糞對(duì)飼料桑葉片總數(shù)的影響

        如表6所示,在2019年5月9日,B組葉片總數(shù)顯著(P<0.05)高于B、C組;在2019年7月1日,A組葉片總數(shù)顯著(P<0.05)高于B、C組。在2019年8月20日,A、B組的葉片總數(shù)極顯著(P<0.01)高于C組。

        表6 蚯蚓糞用量對(duì)一年生飼料桑葉片總數(shù)的影響 片

        2.5 蚯蚓糞對(duì)飼料桑主枝葉片數(shù)的影響

        如表7所示,在2019年7月1日,A組主枝葉片數(shù)極顯著(P<0.01)高于C組,A組主枝葉片數(shù)顯著(P<0.05)高于B組;在2019年8月20日,A組株高極顯著(P<0.01)高于B、C組。

        表7 蚯蚓糞用量對(duì)一年生飼料桑主枝葉片數(shù)的影響 片

        3 討論

        蚯蚓糞在物理、化學(xué)和生物學(xué)上都能提高土壤肥力[13]。物理性質(zhì)方面,蚯蚓糞呈顆粒狀或紡錘狀,多孔、比表面積大,施用后能使土壤具有較好的通氣性、孔隙率、容重和保水性?;瘜W(xué)性質(zhì)方面,土壤的pH值、電導(dǎo)率、有機(jī)質(zhì)含量、氮、磷、鉀等都得到改善,以提高作物產(chǎn)量。生物學(xué)方面,土壤中有益酶的活性和有益微生物的數(shù)量增加,植物激素如生長素、赤霉素和細(xì)胞分裂素等的增加,均對(duì)植物生長有顯著的影響。Blouin等薈萃分析發(fā)現(xiàn)蚯蚓糞對(duì)植物生長有顯著影響[14],施用蚯蚓糞后植物的總生物量平均增加13%,地上部生物量平均增加78%,根系生物量平均增加57%,商品產(chǎn)量平均增加26%。

        前期試驗(yàn)檢測稀土尾礦的pH值為4.26,有機(jī)質(zhì)含量為3.39 g/kg,在無肥料施用情況下,一年生飼料桑在栽種后并無明顯生長跡象。因此從肥料經(jīng)濟(jì)成本考慮,本試驗(yàn)先在稀土尾礦上穴施不同用量的蚯蚓糞作為基肥,飼料桑生長期間再補(bǔ)施沼液,結(jié)果表明在一年生飼料桑的緩慢生長期(2019年5月9日),每株穴施較低用量的蚯蚓糞更有助于飼料桑枝條總數(shù)的增加,每株穴施較高用量的蚯蚓糞更有助于徑粗、株高的增加;在旺盛生長期(2019年8月20日),每株穴施較低用量的蚯蚓糞更有助于飼料桑徑粗、株高、葉片總數(shù)、主枝葉片數(shù)的增加。蚯蚓糞、沼液對(duì)稀土尾礦土壤均有一定的改良作用,如土壤的pH趨于中性,有機(jī)質(zhì)含量增加等,這對(duì)飼料桑的生長起到了間接促進(jìn)作用;蚯蚓糞中豐富的腐殖酸、常量及微量元素、有益微生物、土壤酶、生長素等對(duì)飼料桑的生長起到了直接促進(jìn)作用。蚯蚓糞的最佳用量因植物品種不同有所差異,且過量的蚯蚓糞用量將阻礙植物生長,影響土壤酶活性、微生物生物量。郭良川發(fā)現(xiàn)蚯蚓糞比例的增加能夠提高藍(lán)果忍冬根際土壤酶活性、微生物生物量,且對(duì)植株生長、果實(shí)品質(zhì)有促進(jìn)作用[15],40%蚯蚓糞效果最為明顯。任常琦發(fā)現(xiàn)施用蚯蚓糞能夠促進(jìn)土壤微生物活動(dòng)和酶活性[16],提高菜心的光合性能指標(biāo)和根系指標(biāo),具有改善菜心品質(zhì)的效果。周東興等發(fā)現(xiàn)蚯蚓糞配比為20%~80%的各處理對(duì)提高番茄座果率、增加番茄維生素C、可溶性糖、可溶性固形物含量有不同程度的促進(jìn)作用[7],其中40%蚯蚓糞配施化肥為最佳處理。本文結(jié)果與之類似,適宜用量的蚯蚓糞促進(jìn)飼料桑生長,過量的蚯蚓糞用量阻礙了飼料桑的生長??赡芤?yàn)轵球炯S中含有植物生長抑制因子,蚯蚓糞用量過高導(dǎo)致植物生長抑制因子含量過高,阻礙了飼料桑的生長,相關(guān)推斷需要進(jìn)一步試驗(yàn)證明。

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