黃燕勤,劉千銘,高文君,于立芝
(中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)煙臺(tái)研究院,山東煙臺(tái) 264670)
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量施用化肥容易造成環(huán)境污染、危害作物生長(zhǎng)發(fā)育,如何減少化肥的施用量、有機(jī)肥替代化肥等一直是全社會(huì)關(guān)注和諸多專家學(xué)者研究的熱點(diǎn)問(wèn)題[1-2]。有機(jī)肥是以畜禽糞便、農(nóng)作物秸稈、生活垃圾等有機(jī)廢棄物為原料經(jīng)過(guò)腐熟、無(wú)害化處理而制成的一類肥料,能夠提高土壤肥力、促進(jìn)作物生長(zhǎng)發(fā)育、提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)[3]。有機(jī)肥應(yīng)用的研究發(fā)現(xiàn),生物有機(jī)肥可改善黃瓜連作過(guò)程中土壤耕性變差、養(yǎng)分失衡和酸化等理化性質(zhì)變劣的現(xiàn)象,還能提高土壤酶活性[4];施用各種有機(jī)肥可以提高桃的產(chǎn)量,提高果實(shí)營(yíng)養(yǎng)和香氣品質(zhì),提高葉片的葉綠素a、葉綠素b、葉綠素a+b及類胡蘿卜素含量[5];施用有機(jī)肥能提高枸杞的千粒重、產(chǎn)量和百葉重[6];適宜的雞糞有機(jī)肥施用量可增加溫室黃瓜產(chǎn)量,提高黃瓜Vc的含量[7]。張占田等[8]研究了蘋果生產(chǎn)中增施有機(jī)肥減少化肥施用,可以優(yōu)化蘋果部分生長(zhǎng)指標(biāo)、表觀指標(biāo)、生理指標(biāo)和生化指標(biāo),化肥減施20%時(shí)各項(xiàng)指標(biāo)處于較高水平;范曉暉等[9]的研究表明,化肥減量配施有機(jī)肥能改善土壤質(zhì)量狀況,提升葡萄產(chǎn)量和品質(zhì)。育苗是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)重要環(huán)節(jié)之一,培育優(yōu)質(zhì)的壯苗可為提高產(chǎn)量和品質(zhì)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[10],育苗基質(zhì)中有機(jī)肥的用量對(duì)培育優(yōu)質(zhì)的壯苗具有重要的作用[11],有機(jī)肥施用量15%~20%時(shí)西瓜幼苗生長(zhǎng)質(zhì)量較好,壯苗指數(shù)、根系活力也較高[12];西葫蘆育苗中,有機(jī)肥用量為10%的樹葉復(fù)混基質(zhì)效果較好[13];有機(jī)肥施用量對(duì)水稻秧苗出苗率、地上地下部干物質(zhì)重、莖基寬、根活力、葉綠素含量、壯苗指數(shù)等均有顯著影響[14]。鐵把瓜是山東省煙臺(tái)招遠(yuǎn)市優(yōu)良的地方薄皮甜瓜品種,由于果柄堅(jiān)硬、果實(shí)成熟后不易脫落,被當(dāng)?shù)厝朔Q為鐵把瓜,具有品質(zhì)好、抗逆性強(qiáng)、商品性好等特點(diǎn)[15-16]。本試驗(yàn)以招遠(yuǎn)鐵把甜瓜作為研究材料,采用穴盤育苗研究了有機(jī)肥施用量對(duì)其幼苗生長(zhǎng)的影響,以期為招遠(yuǎn)鐵把瓜育苗生產(chǎn)中確定有機(jī)肥的合理施用量提供科學(xué)依據(jù)。
試驗(yàn)于2021 年4—7 月在中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)煙臺(tái)研究院校內(nèi)試驗(yàn)基地進(jìn)行,采用穴盤育苗方式,育苗基質(zhì)成分為草炭、蛭石、珍珠巖按照6:2:2 比例配制。供試種子為招遠(yuǎn)鐵把瓜地方品種,供試有機(jī)肥為愛凱瑞生物科技有限公司有機(jī)肥料,有機(jī)質(zhì)≥60%,總養(yǎng)分≥6%,中微量元素≥1.5%,有效活菌數(shù)≥0.5億/g。
試驗(yàn)共設(shè)5 個(gè)處理,施肥量見表1,磷酸二氫鉀做底肥。每處理4株,重復(fù)3次。
表1 有機(jī)肥施用量
種子催芽,將種子于30℃的熱水中浸3~4 h,撈出后用濕布包裹放在25~30℃催芽。種子露白后播于穴盤中(2021 年7 月2 日),播種前用水將穴盤中基質(zhì)潤(rùn)透,每穴播種一粒,覆蓋1 cm 左右的基質(zhì)。每天觀察記錄鐵把瓜的出苗情況和生長(zhǎng)狀況,及時(shí)拔除穴盤內(nèi)雜草。出苗后根據(jù)基質(zhì)的濕潤(rùn)程度適量澆水,每個(gè)穴盤的澆水量相同。
2021 年8 月6 日,調(diào)查鐵把瓜幼苗的株高、莖粗、全株鮮重及干重。用鋼卷尺測(cè)量株高,用游標(biāo)卡尺測(cè)量莖粗。烘干稱重法測(cè)定生物量,將鐵把瓜幼苗的根系用自來(lái)水清洗,根與莖葉分別裝入紙袋中,于烘箱中105℃殺青,75℃烘至恒重,稱干重[17]。
采用MATLAB R2018b對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
從表2 中可知,T2、T3、T4 和T5 處理莖粗?jǐn)?shù)值均顯著高于對(duì)照組T1,隨著有機(jī)肥施用量的增加,鐵把瓜幼苗的株高和莖粗均表現(xiàn)為先增大后減小。株高表現(xiàn)為T4(20 kg/m3)處理最高,為18.26 cm;莖粗表現(xiàn)為T3(15 kg/m3)處理最高,為3.82 mm。當(dāng)有機(jī)肥的用量繼續(xù)增加時(shí),鐵把瓜幼苗的株高和莖粗均表現(xiàn)為減少。說(shuō)明施用適量的有機(jī)肥可以促進(jìn)招遠(yuǎn)鐵把瓜幼苗的生長(zhǎng),但過(guò)量的有機(jī)肥會(huì)對(duì)鐵把瓜幼苗的生長(zhǎng)起抑制作用。
表2 有機(jī)肥施用量對(duì)招遠(yuǎn)鐵把瓜幼苗株高和莖粗的影響
由表3可知,隨著有機(jī)肥施用量的增加,招遠(yuǎn)鐵把瓜幼苗的全株鮮重、根干重、莖葉干重、全株干重和壯苗指數(shù)均表現(xiàn)為先增加后減小,在有機(jī)肥施用量為15 kg/m3(T3 處理)時(shí)均達(dá)到最大值,達(dá)到最佳生長(zhǎng)狀態(tài)。T3處理的全株鮮重、根干重、莖葉干重、全株干重和壯苗指數(shù)均顯著高于對(duì)照組T1,且在當(dāng)有機(jī)肥施用量增加到25 kg/m3(T5處理)時(shí),幼苗的全株鮮重、根干重、莖葉干重、全株干重和壯苗指數(shù)與T3 處理相比均顯著下降。
表3 有機(jī)肥施用量對(duì)招遠(yuǎn)鐵把瓜幼苗生物量及壯苗指數(shù)的影響
有機(jī)肥施用量與招遠(yuǎn)鐵把瓜幼苗株高、莖粗、全株干重、壯苗指數(shù)之間的模擬回歸方程見表4。X為有機(jī)肥施用量(kg/m3),Y1、Y2、Y3、Y4分別對(duì)應(yīng)株高(cm)、莖粗(mm)、全株干重(g)和壯苗指數(shù)。有機(jī)肥施用量與招遠(yuǎn)鐵把瓜幼苗株高模擬回歸方程的相關(guān)系數(shù)為0.9934、與莖粗模擬回歸方程的相關(guān)系數(shù)為0.9980、與全株干重模擬回歸方程的相關(guān)系數(shù)為0.9556、與壯苗指數(shù)模擬回歸方程的相關(guān)系數(shù)為0.9816,相關(guān)性均達(dá)到顯著水平。所獲得函數(shù)擬合度較好,在一定程度上反映了有機(jī)肥施用量對(duì)招遠(yuǎn)鐵把瓜幼苗各植物學(xué)性狀的影響,隨著有機(jī)肥施用量的增加,有機(jī)肥對(duì)招遠(yuǎn)鐵把瓜幼苗生長(zhǎng)的促進(jìn)作用先增加后減弱,各生物學(xué)性狀在有機(jī)肥施用量為15 kg/m3(T3處理)或20 kg/m3(T4處理)時(shí)達(dá)到峰值。
表4 招遠(yuǎn)鐵把瓜幼苗植物學(xué)性狀與有機(jī)肥施用量的相關(guān)回歸分析
基質(zhì)育苗中有機(jī)肥用量可直接影響幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育,株高、莖粗、全株干重、壯苗指數(shù)是植株生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)弱的重要指標(biāo),尤其莖粗在一定程度上可反映幼苗的健壯程度[19-22]。本試驗(yàn)針對(duì)有機(jī)肥的施用量對(duì)招遠(yuǎn)鐵把瓜幼苗株高、莖粗、干重和壯苗指數(shù)的影響進(jìn)行了研究,各項(xiàng)指標(biāo)與有機(jī)肥施用量之間模擬函數(shù)關(guān)系符合“S肥料效應(yīng)曲線”[23],相關(guān)性達(dá)到顯著水平,與化肥在黃瓜育苗中應(yīng)用的肥料效應(yīng)曲線相一致[24],研究結(jié)果能較好地反映有機(jī)肥在招遠(yuǎn)鐵把瓜育苗中的應(yīng)用效果。相關(guān)的研究表明育苗基質(zhì)的種類和配比[25]、密度和溫濕度等環(huán)境條件的控制[26]、穴盤的規(guī)格[27]等,對(duì)培育壯苗也具有重要的影響,今后有必要在招遠(yuǎn)鐵把瓜育苗中開展相關(guān)的研究,以利于其育苗技術(shù)水平的整體提升。
適量施用有機(jī)肥對(duì)招遠(yuǎn)鐵把瓜幼苗生長(zhǎng)有明顯的促進(jìn)作用。隨著有機(jī)肥施用量的增加,招遠(yuǎn)鐵把瓜幼苗的莖粗在有機(jī)肥施用量為15 kg/m3(T3處理)時(shí)達(dá)到最大值,為3.82 mm;株高在有機(jī)肥施用量為20 kg/m3(T4處理)時(shí)達(dá)到最大值,為18.62 cm。繼續(xù)增加有機(jī)肥的施用量,招遠(yuǎn)鐵把瓜幼苗的株高、莖粗顯著降低,對(duì)幼苗的生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制作用。有機(jī)肥施用量與招遠(yuǎn)鐵把瓜幼苗生物量之間的關(guān)系為,有機(jī)肥施用量增加鐵把瓜幼苗生物量表現(xiàn)為先增加后降低,當(dāng)有機(jī)肥施用量為15 kg/m3(T3 處理)時(shí),幼苗的全株鮮重、根干重、莖葉干重、全株干重和壯苗指數(shù)均達(dá)到最大值。適宜的有機(jī)肥施用量,可提高招遠(yuǎn)鐵把瓜的壯苗指數(shù),當(dāng)有機(jī)肥施用量為15 kg/m3(T3 處理)時(shí)達(dá)到最高,為0.0629。綜合分析可以確定,有機(jī)肥在招遠(yuǎn)鐵把瓜基質(zhì)育苗中適宜用量應(yīng)在15~20 kg/m3。
農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào)2022年11期