鄭佩君,許熔熔,汪峰,張碩,諸惠芬
(1.余姚市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)總站,浙江 余姚 315400;2.寧波市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,浙江 寧波 315040;3.寧波市農(nóng)業(yè)農(nóng)村綠色發(fā)展中心,浙江 寧波 315101;4.余姚市馬渚鎮(zhèn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)公共服務(wù)中心,浙江 余姚 315400)
果園秸稈覆蓋又稱果園覆草,是在果樹的樹盤、株間、行間及整個(gè)果園覆蓋秸稈、綠肥、雜草或其他有機(jī)物質(zhì)的園藝技術(shù),具有改良土壤、提高產(chǎn)量、改善果實(shí)品質(zhì)等多重作用[1-3],是建立高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效果園的有效途徑。果園覆草通過影響土壤溫度、改善土壤營養(yǎng)狀況、優(yōu)化土壤微生物區(qū)系,促進(jìn)果樹增產(chǎn),提高果實(shí)品質(zhì)。土壤溫度是影響果樹根系生長的重要因子之一,果園覆草具有調(diào)溫效應(yīng),在高溫時(shí)實(shí)現(xiàn)降溫、在低溫時(shí)具有保溫的雙重功效[2,4-5]。果園覆草可以增加土壤有機(jī)質(zhì)和速效氮、磷、鉀的含量,促進(jìn)果樹對養(yǎng)分的吸收[3,5-6]。有機(jī)物料覆蓋可提高果園土壤pH,影響土壤養(yǎng)分的有效性[5],并可降低土壤容重,提高土壤孔隙度,使土壤微生物群結(jié)構(gòu)及數(shù)量向有益于果實(shí)品種形成的方向發(fā)展[7]。
蟠桃具有外形可愛、色彩艷麗、皮薄肉多、柔軟多汁、甜度高、果香濃郁等特點(diǎn),果實(shí)富含蛋白質(zhì)、維生素、花青素等。隨著人們生活水平的提高,消費(fèi)者對蟠桃品質(zhì)有著越來越高的要求。寧紹平原地區(qū)稻草資源豐富,其離田利用不僅可以解決稻田病蟲害積累等問題,而且可為鄰近果園提供豐富的覆蓋原料。為闡明不同稻草覆蓋方式對余姚地區(qū)蟠桃產(chǎn)量和品質(zhì)的影響,進(jìn)一步優(yōu)化蟠桃園稻草覆蓋技術(shù),本研究通過2年的田間小區(qū)試驗(yàn),探討不同稻草覆蓋方式對蟠桃園土壤肥力、蟠桃果實(shí)產(chǎn)量及品質(zhì)的影響,以期為桃園稻草覆蓋技術(shù)的加速推廣提供技術(shù)支撐。
研究區(qū)域位于浙江省寧波市余姚市馬渚鎮(zhèn)樂安湖村的余姚市禾稻堂水果專業(yè)合作社蟠桃園基地,土壤類型為海相沉積物發(fā)育的潮土。田間小區(qū)試驗(yàn)于2019年10月開始,選擇長勢基本一致的4年樹齡的蟠桃園,根據(jù)稻草覆蓋情況,設(shè)4個(gè)處理。其中,T1、T2分別為稻草覆蓋10、20 cm;T3為稻草覆蓋20 cm,且在樹干周圍1 m以內(nèi)施入商品有機(jī)肥,有機(jī)肥用量為1 kg·株-1,與稻草混合施用;以無覆蓋為對照。每小區(qū)取蟠桃樹10株(面積約為60 m2左右),每處理重復(fù)3次,隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。第2年按相同方案再覆蓋1次,2021年9月試驗(yàn)結(jié)束。各小區(qū)其他田間管理措施均按當(dāng)?shù)爻R?guī)方式進(jìn)行。
測產(chǎn)與果實(shí)采樣。蟠桃果實(shí)成熟后,每小區(qū)(10株)一次性全部采摘完畢,然后按小區(qū)分別稱重記產(chǎn)。在采摘下來的蟠桃中,每小區(qū)隨機(jī)抽取10個(gè)進(jìn)行品質(zhì)測定。
土壤采樣。在蟠桃收獲結(jié)束后,用不銹鋼土鉆(2 cm)沿樹干周圍1 m范圍內(nèi)的多點(diǎn)采集20 cm深度的土壤,混勻后用四分法留取1 kg左右,裝入密封塑料袋中帶回實(shí)驗(yàn)室。土樣去除石塊和根系,風(fēng)干后研磨裝袋,用于其他理化性質(zhì)分析。
土壤理化性質(zhì)測定。土壤pH采用玻璃電極測定,水土比為2.5∶1;土壤電導(dǎo)率采用電導(dǎo)法,水土比為5∶1。有機(jī)質(zhì)采用總有機(jī)碳分析儀測定(德國耶拿multi N/C 3100),全氮采用全自動凱式定氮儀測定(海能K1160),堿解氮采用擴(kuò)散法測定,有效磷采用鉬銻抗比色法測定,速效鉀用醋酸銨浸提及原子吸收法測定。土壤理化性質(zhì)依據(jù)《土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法》進(jìn)行[8]。
果實(shí)品質(zhì)測定??扇苄怨绦挝锊捎檬殖终酃鈨x(日本ATAGO)測定;pH采用水果酸度計(jì)(德國TESTO)測定;可滴定酸采用指示劑滴定法測定;抗壞血酸(VC)含量采用2,6-二氯酚靛酚鈉法測定。每項(xiàng)測定重復(fù)3次,取平均值。
單因素方差分析(ANOVA)在DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)上完成,差異顯著性采用Duncan’s新復(fù)極差法進(jìn)行檢驗(yàn);文中數(shù)據(jù)計(jì)算和圖表制作在Excel 2012中完成,圖表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤。
不同處理蟠桃產(chǎn)量如表1所示。稻草覆蓋第1年(2020年),蟠桃產(chǎn)量表現(xiàn)為T3>T1>T2>CK;稻草覆蓋第2年,蟠桃產(chǎn)量表現(xiàn)為T3>T2>T1>CK。除T1和T2處理間2年產(chǎn)量差異較小,導(dǎo)致年際間差異有變化外,其他處理2年的產(chǎn)量差異表現(xiàn)基本相同。從2年平均產(chǎn)量來看,不同稻草覆蓋方式均能提高蟠桃產(chǎn)量,其中T3和T2處理蟠桃產(chǎn)量顯著高于CK,每株產(chǎn)量分別比對照增產(chǎn)3.34和2.30 kg,增產(chǎn)率達(dá)43.0%和29.6%。
表1 不同稻草覆蓋處理對蟠桃產(chǎn)量的影響
于2021年成熟期調(diào)查不同處理的蟠桃單果重、可溶性固形物(TSS)含量、抗壞血酸(VC)含量、可滴定酸(TA)含量、pH值等果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)。由表2可知,不同稻草覆蓋處理單果重均顯著高于對照,T1、T2和T3分別較對照增加18.2%、16.2%和25.4%。T3處理因添加了有機(jī)肥,果實(shí)可溶性固形物含量最高,顯著高于其他處理。此外,覆蓋20 cm稻草的T2和T3處理的果實(shí)抗壞血酸含量顯著高于對照和T1處理。T2處理的果實(shí)可滴定酸含量最低,在T1和T3處理較高。pH作為表征果實(shí)中游離酸含量的指標(biāo),其趨勢與可滴定酸基本吻合,亦為T1和T3較低。計(jì)算果實(shí)糖酸比可知,不同處理下蟠桃果實(shí)糖酸比均較高,達(dá)44.7~49.9,且處理間無顯著性差異。因此,通過果實(shí)品質(zhì)綜合比較,T3處理對果實(shí)品質(zhì)的提升效果最佳。
表2 不同稻草覆蓋處理對蟠桃果實(shí)品質(zhì)的影響
試驗(yàn)2年后,蟠桃收獲后不同處理果園土壤理化性質(zhì)如表3所示。結(jié)果表明,研究區(qū)域果園土壤呈酸性,稻草覆蓋處理對土壤pH無顯著影響,T1和T2處理下土壤EC與CK無顯著差異,表明覆蓋可影響土壤水分運(yùn)移過程,但未導(dǎo)致土壤表層鹽分積累,而T3處理的EC顯著高于對照,表明施用有機(jī)肥會帶來鹽漬化風(fēng)險(xiǎn)。稻草覆蓋處理顯著提升了土壤有機(jī)質(zhì)含量,較對照增加27.8%~32.7%;稻草覆蓋處理下全氮增加6.2%~15.2%,其中T1與CK有顯著差異。試驗(yàn)區(qū)域土壤的速效養(yǎng)分(堿解氮、有效磷、速效鉀)含量整體較高。不同處理間土壤堿解氮無顯著性差異,稻草覆蓋處理提升了土壤有效磷和速效鉀,其中T2處理的含量最高,均顯著高于CK。
表3 不同稻草覆蓋處理對果園土壤理化性質(zhì)的影響
本研究利用在浙東地區(qū)蟠桃園設(shè)置的2年田間小區(qū)試驗(yàn),探明不同稻草覆蓋方式對蟠桃生長和土壤肥力的影響。結(jié)果表明,秋冬季果園表面覆蓋10~20 cm稻草不僅提高了蟠桃的產(chǎn)量和品質(zhì),同時(shí)大幅提升了土壤地力水平,因此,對于果園的提質(zhì)增效和稻草等廢棄物資源利用有著重要的意義。
近幾年,寧波市稻草秸稈產(chǎn)量有67萬t,占秸稈總量的60.9%,秸稈焚燒現(xiàn)象屢禁不止,減少禁燒的關(guān)鍵就要解決稻草的出路問題,稻草就地還田是一項(xiàng)傳統(tǒng)的肥料化利用途徑,既節(jié)省勞力成本,又能肥田[9-10]。然而,超級稻單產(chǎn)的增加意味著稻草產(chǎn)生量的增加,大量稻草就地多年全量還田產(chǎn)生了一系列的后遺癥,如翻耕成本增加、土壤變酸、病蟲害增加甚至大暴發(fā)[11],耕作層漂浮造成下茬作物難以扎根、影響下茬作物產(chǎn)量等問題[12],因此,有必要讓部分秸稈離田應(yīng)用[13]。林特果園作為稻草秸稈良好的承載體,稻草離田后覆蓋在林特果園是最廣泛,最有效的稻草資源化利用方法之一。林果園地一般肥力瘦瘠,養(yǎng)分低下,物理化學(xué)性狀普遍較差,稻草覆蓋林果園地效應(yīng)研究有利于明確稻草覆蓋對土壤的改良和對果樹生長的影響,從而為其推廣提供科學(xué)依據(jù)。
我國南方丘陵坡耕地春夏季存在嚴(yán)重的坡面侵蝕,夏秋季節(jié)往往干旱,實(shí)際生產(chǎn)中常將稻草等秸稈覆蓋作為保持水土和減緩季節(jié)性干旱的措施。稻草覆蓋于地表,可使土壤免受雨滴的直接沖擊,徑流時(shí)間推遲,徑流量降低,減少了土壤養(yǎng)分隨水分的流失;稻草覆蓋有效抑制了土壤表面蒸發(fā),使更多的水分保蓄于土壤中;同時(shí)稻草覆蓋可以調(diào)節(jié)土壤溫度,有低溫時(shí)“增溫”和高溫時(shí)“降溫”的雙重效應(yīng),此外稻草覆蓋可有效減少樹下雜草生長,大大降低了草甘膦的使用率。研究表明,稻草覆蓋改善了土壤的持水性和水分有效性,同時(shí)也顯著減緩了雨季紅壤表層飽和導(dǎo)水率的下降幅度[14],稻草覆蓋是紅壤緩坡旱地水土保持的有效措施[15]。另外,眾多研究報(bào)道指出,稻草覆蓋能增加土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量[16],減緩?fù)寥烙袡C(jī)氮礦化[17],增加土壤有機(jī)碳含量[18],顯著提高土壤養(yǎng)分含量[19-20]。本研究也證實(shí)稻草覆蓋可以提升土壤有機(jī)質(zhì)和全氮含量,保障有效磷和速效鉀供應(yīng),與以上研究結(jié)果一致,但其對土壤性質(zhì)的長期效應(yīng)及冬天保溫對果樹病蟲害的影響仍需進(jìn)一步關(guān)注。