常芳紅
(定西市農(nóng)業(yè)生態(tài)與資源保護技術推廣站,甘肅定西743000)
土壤是人類生存的基本資源,也是農(nóng)業(yè)發(fā)展的基礎。施肥是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的重要一環(huán),長期配施有機肥能顯著調節(jié)土壤營養(yǎng)環(huán)境,提高土壤微生物碳含量,降低代謝呼吸商值,提高多種土壤酶的活力和土壤生物多樣性,為蔬菜穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)創(chuàng)造良好的土壤生態(tài)環(huán)境。近年來,隨著蔬菜集約化種植的快速發(fā)展和城鎮(zhèn)居民生活水平的日益提高,蔬菜廢棄物(尾菜)大量產(chǎn)生和富集,對農(nóng)田、水體和其他人居環(huán)境造成嚴重威脅。因此,對蔬菜廢棄物(尾菜)的處理利用成為消除污染、實現(xiàn)資源化利用的必然途徑。本試驗旨在研究定西旱作農(nóng)業(yè)區(qū)有機肥施用對土壤生態(tài)環(huán)境和作物品質的影響,通過不同有機肥用量試驗探尋土壤肥力快速提升的途徑。
1.1.1 試驗地概況 試驗地位于定西市安定區(qū)香泉鎮(zhèn),土壤類型為黃綿土。
1.1.2 田間試驗設計 以蔬菜廢棄物(尾菜)為原料,以微生物菌劑和沼肥為接種劑,按照尾菜肥料化利用技術規(guī)程,堆制新型生物有機肥,使尾菜得到資源化利用。用堆制的新型有機肥(以下稱有機肥)按照不同施肥方式進行田間試驗,T1:高肥(有機肥10 080 kg/hm2);T2:中肥(有機肥6 720 kg/hm2);T3:低肥(有機肥3 360 kg/hm2);T4:不施肥;T5:施化肥(450 kg/hm2),共5個處理,每個處理3次重復,共15個試驗小區(qū),隨機區(qū)組排列。每個小區(qū)面積為15 m2,試驗總面積為225 m2。供試蔬菜為辣椒。
蔬菜廢棄物堆制有機肥全氮37.3 g/kg,全磷14.7 g/kg,全鉀8.30 g/kg,速效氮1 211.7 mg/kg,速效磷847.6 mg/kg,pH6.3。2017年10月及2018年4月各小區(qū)按要求分別施入有機肥、化肥,在蔬菜生長期內(nèi)追肥、灌溉相同。
1.2.1 土壤采樣 于2017年8月和2018年7月分別進行采樣,各小區(qū)內(nèi)隨機采集1個樣點,將相同處理的3個重復土壤樣混合為1個土壤樣品,采土深度分別為0 cm、15 cm、30 cm。共5個土壤樣,即高肥T1、中肥T2、低肥T3、不施肥T4、施化肥T5。常溫保存,待測。
1.2.2 蔬菜品質測定采樣 蔬菜成熟時采集食用部分,各小區(qū)內(nèi)隨機采集1個樣,將相同處理的3個重復樣混合為1個樣品,標記為高肥A1、中肥A2、低肥A3、不施肥A4、施化肥A5,分別待測。本試驗土壤及蔬菜品質測定由甘肅省農(nóng)科院完成。
2.1.1 有機肥施用量對土壤生物性狀的影響 由圖1可以看出,土壤T2有機質含量最高,其他處理下土壤有機質含量差異不顯著,說明加入適量的生物有機肥(6 720 kg/hm2)能提高土壤有機質的含量,較T4不施肥處理有機質增加4.06 g/kg,增幅為51.8%。施入化肥降低了土壤有機質含量,但影響不明顯。
圖1 生物有機肥施用量對土壤有機質的影響
由圖2可以看出,施用生物有機肥有降低土壤堿解氮含量的作用。
圖2 生物有機肥對土壤堿解氮的影響
從圖3和圖4可以看出,施入適當?shù)纳镉袡C肥(6 720 kg/hm2)能有效增加土壤有效磷和速效鉀的含量,跟T4對照組相比,有效磷和速效鉀的含量分別增加了61.7 mg/kg和360 mg/kg,高肥組和低肥組含量差異不明顯;施入化肥土壤有效磷和速效鉀的含量則分別增加了41 mg/kg和56 mg/kg。
圖3 生物有機肥對土壤有效磷的影響
圖4 生物有機肥對土壤速效鉀的影響
圖5 生物有機肥對土壤全氮的影響
圖6 生物有機肥對土壤全磷的影響
從圖5和圖6可以看出,施入適當?shù)纳镉袡C肥(6 720 kg/hm2)能提高土壤全氮和全磷的含量,可能是因為有機肥本身帶入了較多的氮和磷。施入化肥同樣有提高土壤全氮和全磷含量的作用,但沒有施入有機肥的影響作用明顯。
從圖7可以看出,施入生物有機肥能夠降低土壤全鉀的含量,且隨著施入量的增加土壤全鉀的含量也隨之減少。
圖7 生物有機肥對土壤全鉀含量的影響
2.1.2 施入生物有機肥對農(nóng)作物營養(yǎng)物質含量的影響 從圖8、圖9可以看出,施入生物有機肥能有效增加辣椒蛋白質和可溶性糖的含量,施入的量越多影響也越明顯。在高肥處理下,蛋白質和可溶性糖較不施肥處理含量分別增加0.52 g/100 g、0.1 g/100 g。
圖8 施入生物有機肥對辣椒蛋白質含量的影響
圖9 施入生物有機肥對辣椒可溶性糖含量的影響
施入適量生物有機肥(6 720 kg/hm2)能提高土壤有機質、有效磷、速效鉀、全磷、全氮的含量,施入化肥也能提高土壤有效磷、速效鉀、全氮、全磷的含量,但沒有施入適量生物有機肥對其含量提高的影響顯著。施入生物有機肥能降低土壤堿解氮的含量,土壤堿解氮含量在高肥條件下較不施肥條件減少8.7 mg/kg,減幅為45.8%,辣椒的蛋白質含量反而增加了0.52 g/100 g,增幅為31.1%。
施入高肥(10 080 kg/hm2)對土壤有機質、有效磷、速效鉀、全氮和全磷含量的影響并不明顯,但能夠顯著提高辣椒可溶性糖和蛋白質的含量。
綜上所述,施入適量生物有機肥(6 720 kg/hm2)與不施肥和施入化肥相比,更能改善土壤活性,提高辣椒蛋白質、可溶性糖的含量,是農(nóng)作物種植生產(chǎn)中較好的施肥選擇。
本試驗設計中計劃使用土壤微生物量、微生物商、代謝商以及各種土壤酶活性等指標來確定新型有機肥對土壤性狀的影響。在實際試驗過程中,由于檢測機構檢測項目的變更及檢測費用方面等原因,實際使用并檢測了N、P、K和有機質等指標,這些指標對環(huán)境的響應較為緩慢,不能在短期內(nèi)靈敏檢測,導致對試驗結果有一定的影響。
部分試驗結果顯示,施入生物有機肥反而會降低土壤堿解氮和全鉀的含量,較不施肥T4處理堿解氮和全鉀分別降低8.7 mg/kg、1.3 g/kg,減幅分別為45.8%和6%。分析其原因:一是本試驗選擇的耕地土壤中本來的有機物質含量較低;二是新型的生物有機肥料進入土壤后,與化肥相比,肥效相對緩慢,導致部分指標與試驗預想不一致。