步學林,王中德,仇美華,趙海濤

(1.揚州市邗江區(qū)公道鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,江蘇揚州 225119;2.江蘇省耕地質(zhì)量與農(nóng)業(yè)環(huán)境保護站,江蘇南京210000;3.揚州大學環(huán)境科學與工程學院,江蘇揚州 225127)

西瓜在我國各地均有種植,已成為保障居民鮮果消費和帶動農(nóng)戶增收的重要產(chǎn)業(yè)。西瓜種植分為露地種植和設施種植,其中設施種植由于能夠調(diào)控溫光等環(huán)境條件,實現(xiàn)西瓜的錯季栽培,被廣泛應用。但設施栽培西瓜改變了環(huán)境條件,對土壤保育和肥水管理提出了更高的要求。施用有機物料是改善土壤理化性質(zhì)、增加土壤大團聚體、均衡營養(yǎng)供應、確保穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的重要舉措[1-2]。蚓糞是蚯蚓吞食畜禽糞便、秸稈等有機物后,在腔腸和微生物的共同作用下發(fā)生礦化和腐殖化后得到的產(chǎn)物,是一種理想的有機類肥料[3-4]。蚓糞顆粒均勻、保水透氣性好、速效養(yǎng)分含量高,含有天然植物生長激素和多種有益微生物[5-6],施用蚓糞或者蚓糞與化肥配合施用可在保證產(chǎn)量的基礎上明顯改善瓜果品質(zhì)[7]。研究發(fā)現(xiàn),蚓糞等量養(yǎng)分替代化肥能夠明顯促進西瓜根系生長,提高西瓜葉片光合酶活性以及西瓜葉片和果實氮代謝關鍵酶活性[8]。蚓糞復合基質(zhì)進行西瓜育苗與栽培,不僅可以有效減輕連作障礙問題,綠色安全,經(jīng)濟高效[9]。筆者通過基肥的方式施用蚓糞,探究其對西瓜生長和土壤性質(zhì)的影響,旨在為科學蚓糞資源化利用和西瓜科學肥料運籌提供支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料試驗在揚州大學沙頭試驗基地進行,土壤為砂質(zhì)壤土,基本理化性質(zhì):全氮0.91 g/kg,有效磷136.4 mg/kg,速效鉀511.8 mg/kg,有機質(zhì)32.7 g/kg,pH 7.46。西瓜品種為“蘇密8號”,由江蘇省農(nóng)業(yè)科學院提供。試驗用肥料為糞肥、餅肥、復混肥和蚓糞。糞肥為養(yǎng)雞場墊料經(jīng)過好氧堆置而成;復混肥為市售普通三元復混肥,氮磷鉀為15-15-15(N-P2O5-K2O);蚓糞由蚯蚓消解奶牛糞得到,由江蘇省揚州農(nóng)業(yè)環(huán)境安全技術服務中心提供。

1.2 試驗設計試驗設3個不同施肥配方處理,各處理均施用22 500 kg/hm2的糞肥。V0F增施復混肥(225 kg/hm2),不施用蚓糞;V1F0不施用復混肥,增施蚓糞(3 375 kg/hm2);V2F0不施用復混肥,增施雙倍蚓糞(6 750 kg/hm2)。

設3次重復,隨機區(qū)組排列,每個小區(qū)長6 m,寬8 m,每個小區(qū)移栽西瓜48棵。2022年3月西瓜幼苗移栽前20 d,以溝施的方式將肥料一次性施入土壤。方法:依照西瓜種植方向,開溝(深25cm,寬30 cm),將糞肥、復混肥和蚓糞依次施入溝中,然后覆土。西瓜瓜苗移栽在開溝的側上方。其他管理同一般大田西瓜栽培的管理措施。

1.3 測定項目與方法西瓜成熟期采樣測定瓜重和品質(zhì)。西瓜直徑采用米尺直接測定,單果重采用稱重法。西瓜硝酸鹽含量采用沸水浸提,紫外分光光度法測定;可溶性蛋白質(zhì)含量測定采用考馬斯亮藍G-250染色法;有機酸含量采用NaOH直接滴定法測定;可溶性糖含量采用蒽酮比色法[10]測定。維生素C(VC)含量采用2,6-二氯靛酚滴定法測定[11]。

采集盛果期的土壤0～15和15～30 cm樣品測定土壤理化性質(zhì)。土壤pH和EC值用純凈水浸提,土水比為1∶5,儀器直接測定。土壤堿解氮采用堿解擴散法測定,有效磷采用0.5 mol/L NaHCO3浸提、鉬銻抗比色法測定;速效鉀采用1.0 mol/L NH4OAc浸提,火焰光度法測定;有機質(zhì)采用重鉻酸鉀容量法測定[11]。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析采用Microsoft Excel 2010軟件計算平均值和繪圖;運用SPSS 19.0單因素方差分析(one-way ANOVA),對不同處理間各項指標進行顯著性檢驗(P<0.05),Duncan(D)法進行均值多重比較。

2 結果與分析

2.1 西瓜果實產(chǎn)量與品質(zhì)由表1可知,與V0F相比,V1F0和V2F0增加或顯著增加了西瓜果實的直徑和單果重,可見,增施蚓糞比增施復混肥更能增加西瓜的產(chǎn)量。與V0F相比,V1F0和V2F0處理對西瓜VC含量無顯著影響;V1F0降低了西瓜硝酸鹽含量,但V2F0增加了西瓜硝酸鹽含量;V1F0顯著增加了西瓜蛋白質(zhì)含量,V2F0對西瓜蛋白質(zhì)含量無顯著影響;V1F0和V2F0對西瓜有機酸含量均無顯著影響,但顯著降低了西瓜含糖量。表明增施6 750 kg/hm2蚓糞比增施225 kg/hm2復混肥更顯著增加西瓜果實產(chǎn)量,但顯著降低含糖量和糖酸比。

表1 增施蚓糞與復混肥對西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

2.2 土壤pH和EC值由表2可知,與V0F相比,V1F0和V2F0增施蚓糞肥處理顯著降低了0～15 cm土層土壤pH,但對15～30 cm土層土壤pH無顯著影響;V1F0和V2F0顯著增加了0～15 cm土層土壤EC值,V1F0對15～30 cm土層土壤EC值無顯著影響,V2F0顯著增加了15～30 cm土層土壤EC值。表明增施蚓糞在一定程度上會導致0～15 cm土層土壤pH的下降及土壤鹽分的升高。

表2 增施蚓糞與復混肥對土壤pH和EC值的影響

2.3 土壤速效養(yǎng)分和有機質(zhì)含量由表3可知,與V0F相比,V1F0和V2F0顯著增加了0～15和15～30 cm土層土壤堿解氮含量,V1F0和V2F0間土壤堿解氮含量差異不顯著;V1F0顯著降低了0～15和15～30 cm土層土壤速效磷含量。V2F0降低了0～15和15～30 cm土壤速效磷含量,其土壤速效磷含量顯著高于V1F0。V1F0和V2F0顯著增加了0～15和15～30 cm 土層土壤速效鉀含量,V1F0和V2F0間土壤速效鉀含量差異不顯著。V1F0和V2F0增加了0～15和15～30 cm土層土壤有機質(zhì)含量,V1F0和V2F0間土壤有機質(zhì)含量差異不顯著。綜上,增施蚓糞比增施復混肥更能導致表層土壤速效養(yǎng)分和有機質(zhì)的增加。

表3 增施蚓糞與復混肥對土壤速效養(yǎng)分和有機質(zhì)的影響

3 結論與討論

肥料運籌對西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)具有顯著影響。化肥配施有機肥能夠在保持西瓜穩(wěn)產(chǎn)的情況下提升西瓜植株的長勢,提升西瓜可溶性固形物、可溶性蛋白、維生素C等品質(zhì)指標[12-13]。蚓糞具有良好的理化性質(zhì),能較好地吸持和釋放水分和各類營養(yǎng)物質(zhì),蚓糞作為肥料施入后能夠改良土壤,促進作物生長,降低植株病害發(fā)生率,促進作物的生長發(fā)育及養(yǎng)分的吸收[9,14-15]。研究發(fā)現(xiàn),蚓糞的營養(yǎng)元素含量豐富,速效養(yǎng)分可以被作物快速吸收利用,有利于提高產(chǎn)量和品質(zhì)[16]。該研究發(fā)現(xiàn),增施蚓糞比增施復混肥更能增加西瓜的產(chǎn)量;低蚓糞施肥量(3 375 kg/hm2)對西瓜VC含量影響較小,但降低了西瓜硝酸鹽、有機酸及糖的含量,增加了西瓜蛋白質(zhì)含量。高蚓糞施肥量(6 750 kg/2)對西瓜VC含量影響較小,但增加西瓜硝酸鹽含量,降低了西瓜蛋白質(zhì)、有機酸及糖含量。由此可知,增施蚓糞雖然有利于提高西瓜產(chǎn)量,但不利于提升西瓜果實的含糖量。原因可能與蚓糞用量和栽培模式影響了果實品質(zhì),因此增施蚓糞的方式和用量需要進一步研究。

增施不同比例蚓糞能夠改善土壤化學性狀,增加土壤中全氮、速效磷、速效鉀等含量[17]。該研究表明,增施蚓糞在一定程度上會導致0～15 cm土壤pH的下降及土壤鹽分的升高,增加0～15 cm土壤堿解氮及土壤速效鉀的含量。其原因可能是該研究以溝施的方式在基肥運籌中一次性施用了糞肥、復混肥和蚓糞,形成了大量可溶性營養(yǎng)鹽。同時,設施栽培條件改變了土壤水分運移規(guī)律,由于棚內(nèi)高溫,土壤水分被蒸發(fā),營養(yǎng)鹽隨著水分運移到土壤表層,造成了表層土壤酸化、鹽漬化和鹽分集聚。該研究還發(fā)現(xiàn)增施蚓糞比增施復混肥處理更能增加土壤有機質(zhì)的含量,蚓糞含有大量穩(wěn)定性有機物質(zhì)是提升土壤有機質(zhì)的主要原因[18]。

綜上,增施3 375 kg/hm2蚓糞比增施225 kg/hm2復混肥(15-15-15)處理能更好地提升西瓜的產(chǎn)量和品質(zhì)。