摘要:為探明青菜生產(chǎn)有機(jī)堆肥的最佳替代種類,減少化肥用量,改善土壤培肥能力,通過田間試驗(yàn),探究施用不同種類的有機(jī)堆肥在化肥減量50%下的替代效果。結(jié)果表明,相較于不施肥處理,化肥減量50%配施羊糞堆肥處理下青菜增產(chǎn)6.20%,可溶性總糖含量上升8.86%,硝酸鹽含量下降14.72%,在保證產(chǎn)量的前提下改善了青菜營(yíng)養(yǎng)品質(zhì);廚余堆肥處理下,青菜發(fā)芽指數(shù)降低至59.54%,減產(chǎn)21.87%,營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)有所改善,但受產(chǎn)量影響,整體的養(yǎng)分吸收情況欠佳。與常規(guī)施肥處理相比,廚余處理、羊糞有機(jī)肥配施化肥減量處理的土壤pH值分別下降1.55、1.31。羊糞堆肥配施條件下,土壤有機(jī)質(zhì)含量較常規(guī)施肥增加36.17%;與不施肥處理相比,土壤氮磷鉀養(yǎng)分含量提高,蔗糖酶、脲酶活性提升。但在設(shè)施大棚短期種植條件下施用廚余堆肥,會(huì)造成土壤硝酸鹽的含量上升、pH值下降、酶活性受抑制,土壤質(zhì)量下降。選用處理得當(dāng)?shù)难蚣S堆肥與化肥減量配施,不僅可以提升青菜的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì),還可以改善和提升土壤肥力,有利于蔬菜生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。
關(guān)鍵詞:有機(jī)堆肥;大棚栽培;青菜;土壤酶活性;土壤肥力
中圖分類號(hào):S634.306文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號(hào):1002-1302(2025)02-0248-07
我國(guó)長(zhǎng)期存在種植者對(duì)土壤質(zhì)量認(rèn)識(shí)不足、化肥用量總體偏高、農(nóng)業(yè)化肥施用過量和農(nóng)業(yè)生態(tài)效益下滑等問題[1]。使用畜禽糞便有機(jī)堆肥作為種養(yǎng)結(jié)合的廢棄物利用模式,是減少化肥施用量、驅(qū)動(dòng)土壤有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分轉(zhuǎn)化、提高土壤肥力、實(shí)現(xiàn)畜禽糞便資源化利用的有效途徑。堆肥因其生態(tài)兼容性和操作簡(jiǎn)便,是一種極具吸引力的可持續(xù)策略,也是實(shí)現(xiàn)固體廢物減量化、無害化、資源化的可行途徑[2]。土壤酶活性的高低表征土壤肥力水平。畜禽有機(jī)肥與化肥減量配施,有利于提高土壤酶活性、保持土壤的健康和可持續(xù)利用性和穩(wěn)定作物產(chǎn)量[3]。施用畜禽有機(jī)肥,可提高土壤部分酶的活性,且施用量與土壤質(zhì)量及肥力水平密切相關(guān)[4]。羊糞具有較高的有機(jī)質(zhì)、養(yǎng)分含量和較低的水分(lt;50%),是優(yōu)質(zhì)的堆肥材料,并可進(jìn)一步作為安全、營(yíng)養(yǎng)豐富的有機(jī)肥使用[5]。餐廚垃圾有機(jī)堆肥,是將含有機(jī)質(zhì)的餐廚垃圾經(jīng)過無害化處理和腐熟后,復(fù)合成微生物種類豐富、有機(jī)質(zhì)含量較高的有機(jī)肥料。廚余垃圾堆肥化處理是廚余垃圾資源化的重要途徑,在我國(guó)正處于發(fā)展階段,面臨著多重考驗(yàn),尤其是堆肥產(chǎn)品中存在污染物、病菌等,若進(jìn)入食物鏈將會(huì)危害人體健康[6]。同時(shí),堆肥過程中存在鹽類和金屬離子脅迫,直接影響土壤pH值和電導(dǎo)率,并通過調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓和酶活性對(duì)植物生長(zhǎng)產(chǎn)生影響[7]。施用有機(jī)肥后,土壤有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分含量顯著提升;但有機(jī)肥與化肥的配施存在報(bào)酬遞減規(guī)律,替代比例也并非越大越好,若過量施用反而會(huì)影響土壤微環(huán)境平衡,不利于維持土壤的養(yǎng)分供應(yīng)水平[8]。
隨著農(nóng)業(yè)農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,蔬菜已成為我國(guó)種植業(yè)中僅次于糧食的第二大類農(nóng)作物。青菜生長(zhǎng)周期短、根系淺,對(duì)肥料和養(yǎng)分的需求較大[9]。蘇州青是常見的食用青菜,出苗3個(gè)月左右即可上市。本研究以蘇州青為研究對(duì)象,通過設(shè)置不同施肥處理,對(duì)比農(nóng)戶常規(guī)施肥處理、廚余堆肥處理、羊糞有機(jī)堆肥配施化肥減量處理?xiàng)l件下養(yǎng)分的不同供應(yīng)水平,并分析不同施肥結(jié)構(gòu)對(duì)設(shè)施栽培青菜生長(zhǎng)、產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤性質(zhì)等方面的影響,旨在為統(tǒng)籌優(yōu)化施肥和有機(jī)肥的合理配施提供理論依據(jù)。
1材料與方法
1.1試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)地位于浙江省杭州市蕭山區(qū)金邁田種養(yǎng)殖有限公司,屬亞熱帶季風(fēng)性氣候,光照充足,降水量充沛。年平均氣溫為16.2 ℃,夏季平均氣溫為28.6 ℃,冬季平均氣溫為3.8 ℃ ;無霜期為230~260 d;年平均降水量為 1 435 mm,平均相對(duì)濕度為76%。試驗(yàn)區(qū)域背景土壤為黃壤,其pH值為5.19,含有機(jī)質(zhì)3.46%、全氮0.206%、全磷0.88 g/kg、全鉀11.7 g/kg、堿解氮127.64 mg/kg、有效磷 62.79 mg/kg、速效鉀 131.33 mg/kg、水溶性鹽0.18%。
1.2供試材料
供試青菜品種為蘇州青,供試復(fù)合肥為獅馬復(fù)合肥(N、P2O5、N2O含量均為15%)。羊糞堆肥、廚余堆肥均為杭州市金邁田公司自行堆腐生產(chǎn),并折算成每公頃施肥量。2種堆肥的重金屬Hg、Cd、Cr、Pb含量均小于國(guó)家規(guī)定的農(nóng)業(yè)生物質(zhì)資源標(biāo)準(zhǔn)(GB 8172—1987《城鎮(zhèn)垃圾農(nóng)用控制標(biāo)準(zhǔn)》),其理化性質(zhì)見表1。
1.3試驗(yàn)方法
1.3.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),設(shè)置4個(gè)處理,每個(gè)處理重復(fù)3次,各處理的具體肥料施用量如下:CK,不施肥;CF處理,單施化肥,按當(dāng)?shù)爻R?guī)化肥施用量和方法,施復(fù)合肥990 kg/hm2;M1處理,化肥減量50%配施廚余堆肥,施復(fù)合肥495 kg/hm2,配施廚余堆肥15 000 kg/hm2(鮮重);M2處理,化肥減量50%配施羊糞堆肥,施復(fù)合肥495 kg/hm2,配施羊糞堆肥15 000 kg/hm2(鮮重)。棚面積405 m2(7.5 m×54 m),各小區(qū)間設(shè)隔離行,撒播。有機(jī)肥、化肥于2022年9月3日一次性基施并播種,12月6日收割。灌溉及病蟲害防治等措施參照當(dāng)?shù)爻R?guī)管理進(jìn)行。
1.3.2樣品采集與處理
于2022年12月6日收割青菜,并分別在各小區(qū)采集耕作層(0~20 cm)土樣,按照“S”形路線混合采樣。土樣帶回實(shí)驗(yàn)室,一部分自然風(fēng)干,另一部分置于4 ℃ 下保存鮮樣,用于土壤酶活性的測(cè)定。
從各小區(qū)隨機(jī)選取6株青菜樣品,一部分使用去離子水沖洗干凈,用于鮮樣品質(zhì)測(cè)定,另一部分在105 ℃下殺青30 min,70 ℃烘干至恒重,再對(duì)樣品進(jìn)行稱重。
1.3.3測(cè)定指標(biāo)及方法
土壤常規(guī)指標(biāo)測(cè)定:土壤理化指標(biāo)參照魯如坤的方法[10]測(cè)定;土壤容重用環(huán)刀法測(cè)定;pH值采用酸度計(jì)測(cè)定;有機(jī)質(zhì)含量使用重鉻酸鉀外加熱法測(cè)定;全氮含量使用元素分析儀測(cè)定;堿解氮含量采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定;濃硫酸消煮后,全磷、全鉀含量隨有效磷、速效鉀含量一同測(cè)定;有效磷含量采用0.5 mol/L碳酸氫鈉溶液浸提、鉬銻抗比色法測(cè)定;速效鉀含量采用1 mol/L醋酸銨溶液浸提、火焰光度計(jì)測(cè)定。
發(fā)芽指數(shù)測(cè)定:發(fā)芽指數(shù)可以反映廚余堆肥和羊糞堆肥對(duì)植物產(chǎn)生的毒性。稱取10.00 g堆肥鮮樣,放于 250 mL 錐形瓶中,加入100 mL蒸餾水,蓋緊瓶蓋后垂直固定于往復(fù)式水平振蕩機(jī)上,調(diào)節(jié)頻率 100次/min,振幅不小于40 mm,在25 ℃下振蕩浸提 1 h,取下靜置0.5 h,收集過濾后的浸提液,加入鋪有濾紙的9 cm培養(yǎng)皿內(nèi),每個(gè)培養(yǎng)皿放置30粒飽滿的青菜種子,25 ℃培養(yǎng)箱中避光培養(yǎng)48 h,統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率并測(cè)量根長(zhǎng)。每處理重復(fù)3次,以蒸餾水為對(duì)照,計(jì)算種子發(fā)芽指數(shù)(GI)。
發(fā)芽指數(shù)=(處理發(fā)芽率×處理根長(zhǎng))/(空白發(fā)芽率×空白根長(zhǎng))×100%。
青菜產(chǎn)量與品質(zhì)測(cè)定:產(chǎn)量采用全部小區(qū)稱重計(jì)產(chǎn)。將干試樣碾碎,通過濃硫酸-過氧化氫法消煮,全氮、粗蛋白含量采用凱氏定氮法測(cè)定;全磷含量通過鉬銻鈧比色法測(cè)定;全鉀含量采用分光光度計(jì)測(cè)定;可溶性總糖含量采用蒽酮比色法測(cè)定;維生素C含量采用2,6-二氯靛酚滴定法;硝酸鹽含量采用酚二磺酸分光光度法測(cè)定。
含水率=(每株鮮重-每株干重)/每株鮮重×100%;
養(yǎng)分吸收量=地上部生物量×地上部分養(yǎng)分含量。
土壤酶活性測(cè)定:土壤蔗糖酶活性采用3,5-二硝基水楊酸比色法測(cè)定;堿性磷酸酶活性采用磷酸苯二鈉比色法測(cè)定;過氧化氫酶活性采用過氧化氫催化法測(cè)定;脲酶活性采用靛酚藍(lán)比色法[11]測(cè)定。蔗糖酶活性以每1 d每1 g土樣中產(chǎn)生1 mg還原糖為1個(gè)酶活力單位,堿性磷酸酶活性以每1 d每1 g土樣釋放1 μmol酚為1個(gè)酶活力單位,過氧化氫酶活性以每1 d每1 g土樣催化1 mmol H2O2降解為1個(gè)酶活力單位,脲酶活性以每1 d每1 g土樣產(chǎn)生1 μg NH3-N為1個(gè)酶活力單位。
1.4數(shù)據(jù)分析
數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析通過Excel 2019、SPSS 22軟件完成,各指標(biāo)選取單因素方差分析(One-Way anova)和鄧肯法(SSR)進(jìn)行多重比較。相關(guān)性分析使用斯皮爾曼(Spearman)法,Origin 2022軟件作圖。
2結(jié)果與分析
2.1有機(jī)堆肥與化肥減量配施對(duì)青菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響
2.1.1不同堆肥對(duì)青菜種子發(fā)芽指數(shù)、青菜產(chǎn)量和養(yǎng)分吸收量的差異分析
表2為不同堆肥對(duì)青菜種子發(fā)芽指數(shù)、青菜產(chǎn)量增減和養(yǎng)分吸收量統(tǒng)計(jì)結(jié)果。種子發(fā)芽試驗(yàn)是評(píng)價(jià)堆肥腐熟度的可靠指標(biāo)。當(dāng)發(fā)芽指數(shù)>50%時(shí),表明堆肥已達(dá)腐熟。由表2可知,MI、M2處理的發(fā)芽指數(shù)均>50%。與CK相比,M1處理的青菜產(chǎn)量顯著下降,僅有 26 019.64 kg/hm2,減產(chǎn)21.87%,顯著低于其他3組處理(Plt;0.05);CF、M2處理的青菜產(chǎn)量分別比CK增長(zhǎng)8.69%、6.20%。M2、CF處理的氮、磷吸收量相當(dāng),均顯著高于M1處理(Plt;0.05)。M2處理的鉀素吸收水平最高。M1處理的各養(yǎng)分吸收量均處于最低水平,氮、磷、鉀吸收量分別比CK降低12.87%、10.14%、20.28%;M2處理的氮、磷、鉀吸收量分別比CK提高14.24%、24.08%、10.92%。綜合來看,M1處理的青菜產(chǎn)量顯著降低,CF、M2處理的增產(chǎn)效果顯著且產(chǎn)量變化幅度一致。在養(yǎng)分吸收量方面,M2處理的氮磷鉀吸收均有積極反饋,綜合替代效果最好。
2.1.2不同處理下青菜的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)
由表3可知,CF、M1處理的可溶性總糖含量最高,較CK提升10.13%。CF處理的維生素C含量最高,平均可達(dá)72.46 mg/100 g。維生素C含量在各處理之間無顯著性差異。CK的硝酸鹽含量高達(dá)2 866.74 mg/kg,與之相比,CF、MI、M2處理的硝酸鹽含量均顯著降低(Plt;0.05),降低幅度分別為9.82%、7.75%、14.72%。M1處理的粗蛋白含量較CK顯著提高12.07%(Plt;0.05)??傮w來看,單施化肥和有機(jī)堆肥均能提高青菜的可溶性總糖和粗蛋白含量,降低硝酸鹽含量;其他指標(biāo)無明顯差異。
2.2有機(jī)堆肥與化肥減量配施對(duì)土壤理化性質(zhì)和酶活性的影響
2.2.1不同處理的土壤理化性質(zhì)
有機(jī)肥與化肥減量配施對(duì)土壤肥力的影響如表4所示。青菜生育期結(jié)束后,各處理下土壤容重水平保持在1.09~1.19 g/cm3。M1、M2處理的土壤pH值恢復(fù)至初始狀態(tài),分別為5.02、5.26,均低于CK,為弱酸性。M2處理的有機(jī)質(zhì)含量較CF顯著提高36.17%;M1處理的有機(jī)質(zhì)含量與CK、CF處理持平。CF、M2處理的土壤全氮含量顯著高于其他2組處理(Plt;0.05),其中M2最高,達(dá)到0.25%。4組處理下,全磷含量無顯著性差異。M2處理的土壤全鉀含量最高(14.03 g/kg),且顯著高于CK、CF處理(Plt;0.05);M1、M2處理的全鉀含量較CF處理分別提高11.08%、15.18%。M2處理的堿解氮含量達(dá)到120.49 g/kg,顯著高于其余3個(gè)處理(Plt;0.05)。4組處理下,有效磷含量無顯著性差異。M1處理的速效鉀含量最低,為130.67 mg/kg,顯著低于其他3組處理(Plt;0.05),僅為CK的66.56%。各處理下,土壤水溶性鹽含量為0.24%~0.38%,均高于初始值(0.18%)。相較于單施化肥的CF處理,M2處理可有效提高土壤肥力。
2.2.2不同處理的土壤酶活性
圖1為土壤的各種酶活性指標(biāo)。CF處理的土壤蔗糖酶活性最高,CF、M2處理分別較CK顯著提高61.08%、33.86%(Plt;0.05)。與CK相比,M2處理對(duì)土壤蔗糖酶、脲酶活性的促進(jìn)作用顯著(Plt;0.05),分別提升33.86%、18.86%。與CK相比,M1、M2處理對(duì)土壤堿性磷酸酶和過氧化氫酶活性均有明顯抑制作用,抑制率分別為31.34%、17.80%和29.41%、17.65%。總體來看,M1處理對(duì)酶活性的抑制作用顯著,CF、M2處理的土壤酶活性均較高。
2.2.3土壤酶活性與土壤養(yǎng)分相關(guān)性分析
由圖2相關(guān)性分析結(jié)果可知,土壤養(yǎng)分酶活性與土壤養(yǎng)分密切相關(guān)。土壤有機(jī)質(zhì)含量與堿解氮含量呈顯著正相關(guān),[JP+1]蔗糖酶活性與有效磷含量呈顯著正相關(guān),土壤pH值分別與堿性磷酸酶、過氧化氫酶活性呈顯著正相關(guān),脲酶活性分別與土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮含量呈顯著正相關(guān)(Plt;0.05)。綜合來看,有機(jī)質(zhì)含量顯著影響土壤氮素的供應(yīng)水平,土壤蔗糖酶、堿性磷酸酶、過氧化氫酶、脲酶活性對(duì)于改善肥力,促進(jìn)土壤氮素、磷素的養(yǎng)分轉(zhuǎn)化均具有重要作用。
3討論
發(fā)芽指數(shù)(GI)是一種應(yīng)用廣泛的堆肥成熟度和種子活力的生物評(píng)價(jià)指標(biāo)[12],可綜合反映堆肥所產(chǎn)生的植物毒性。堆肥是有機(jī)物受控的生物分解過程,伴隨著各種微生物種群的活動(dòng)[13]。環(huán)境參數(shù)、植物毒素、微生物都可能影響種子萌發(fā)。Mazumder等的研究表明,堆肥中的高濃度鹽、有機(jī)酸、重金屬、NH+4是影響種子發(fā)芽指數(shù)的植物毒性物質(zhì)[14]。對(duì)堆肥產(chǎn)生毒害作用的敏感性,主要取決于所使用植物種子的類型[15]。本研究中,廚余堆肥處理的發(fā)芽指數(shù)僅為59.54%,比羊糞堆肥處理低25.33百分點(diǎn),說明高鹽和偏酸性的廚余堆肥條件對(duì)青菜種子的抑制作用明顯,不適宜在設(shè)施青菜種植施用。
在大棚栽培條件下,化肥減量50%配施羊糞堆肥,對(duì)青菜植株生長(zhǎng)和生物產(chǎn)量的促進(jìn)作用不顯著,產(chǎn)量與常規(guī)施肥基本持平。而廚余堆肥與化肥減量配施條件下青菜長(zhǎng)勢(shì)差,產(chǎn)量大幅降低,對(duì)土壤中氮、磷、鉀元素的吸收量也最少。這可能是因?yàn)?,有機(jī)堆肥替代比例過大,肥料養(yǎng)分釋放緩慢。羅佳等研究發(fā)現(xiàn),有機(jī)肥替代比例為20%時(shí),生菜的產(chǎn)量和品質(zhì)得到提高[16]。武星魁等的研究也證實(shí),在25%的氮素替代比例下,青菜產(chǎn)量最高;當(dāng)替代比例達(dá)50%及以上時(shí),由于化肥氮的投入不足,土壤供氮能力低,導(dǎo)致作物苗期氮素養(yǎng)分缺乏,而在作物需肥的營(yíng)養(yǎng)臨界期緩慢釋放養(yǎng)分的有機(jī)肥仍不能提供作物所需的大量氮素養(yǎng)分,進(jìn)而造成減產(chǎn)[17]。在實(shí)際生產(chǎn)中,由于環(huán)境、作物、有機(jī)肥類型的差異,滿足作物生長(zhǎng)需求的有機(jī)肥和無機(jī)肥的最佳配比也不完全相同。
蔬菜的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)是衡量蔬菜質(zhì)量的基礎(chǔ)指標(biāo),其中維生素C、可溶性糖、蛋白質(zhì)含量等是核心指標(biāo)[18]。本研究中,相較于單施化肥處理,化肥減量50%配施羊糞堆肥處理的青菜產(chǎn)量無顯著變化,但青菜硝酸鹽含量有所減少;廚余、羊糞與化肥減量配施條件下青菜的硝酸鹽含量呈下降趨勢(shì),證明化肥減量與有機(jī)堆肥配施能提升青菜營(yíng)養(yǎng)品質(zhì),這與龔奕杰等的研究結(jié)果[19]基本一致。氮、磷、鉀肥的合理配比能顯著提高蔬果類維生素C含量,本研究中有機(jī)肥替代條件下無法在青菜生育期提供比例得當(dāng)?shù)牡?、磷、鉀養(yǎng)分,這可能是造成青菜維生素C含量不增反降的原因。
有機(jī)堆肥不僅可以提升土壤質(zhì)量、改善土壤微生態(tài)系統(tǒng),還可以有效解決化學(xué)肥料利用率低及農(nóng)藥污染、病蟲害等問題。根據(jù)王聰?shù)鹊难芯?,餐廚垃圾具有油鹽含量高、酸性強(qiáng)等特點(diǎn),往往難以處理[20]。與傳統(tǒng)的有機(jī)肥料相比,餐廚垃圾堆肥的含鹽量更高,對(duì)堆肥過程中細(xì)菌的增殖和有機(jī)物的降解會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響[6]。薛嶠等的研究表明,一方面有機(jī)堆肥富含腐殖酸,進(jìn)入土壤后發(fā)生H+解離,使得土壤pH值下降;另一方面有機(jī)肥中大量的有機(jī)氮被釋放進(jìn)入土壤后礦化生成NH+4,在土壤硝化作用下pH值降低,引起土壤酸化[21]。而單施化肥則會(huì)導(dǎo)致土壤 pH 值升高,可在一定程度上防止土壤酸化。前人的研究也表明,設(shè)施栽培在長(zhǎng)期施用有機(jī)肥和化肥條件下,容易形成土壤鹽漬化,單施化肥和非合理運(yùn)籌優(yōu)化施肥條件則更易造成設(shè)施土壤水溶性鹽在表層積累[22-23]。本研究大棚種植條件下,有機(jī)堆肥處理均增加了土壤的含鹽量,土壤pH值也呈現(xiàn)降低趨勢(shì)。廚余堆肥配施條件下,土壤酸性更強(qiáng),水溶性鹽含量高。王小波等的研究表明,廚余堆肥中蟲糞的含量過大,在土壤中產(chǎn)生厭氧發(fā)酵有害氣體,抑制作物生長(zhǎng)發(fā)育并導(dǎo)致減產(chǎn)[24]。本研究中,廚余堆肥土壤含鹽量高達(dá)0.38%,可能是所選用的廚余有機(jī)堆肥含有高鹽分、有機(jī)酸、有害氣體,影響種子萌發(fā)和土壤肥力。而羊糞堆肥與化肥減量配施雖然也導(dǎo)致土壤pH值下降,含鹽量升高,但土壤整體供肥能力較好,并且在青菜生育期結(jié)束時(shí)土壤水解性氮含量均處于高水平,這與高洪軍等的研究結(jié)果[25]一致,說明其具有明顯的養(yǎng)分緩釋效應(yīng)。有機(jī)質(zhì)含量較常規(guī)施肥增加36.17%,主要來源于施用有機(jī)堆肥的外源輸入。薩日娜等也證明了羊糞堆肥釋放到土壤中的有機(jī)質(zhì)、速效鉀及有效磷含量均高于其他施肥處理[26]。
土壤酶活性表征土壤質(zhì)量、肥力水平、土壤生物化學(xué)代謝過程和微生態(tài)環(huán)境。許多研究在土地管理實(shí)踐中,將土壤酶活性作為改善土壤質(zhì)量、肥力、作物產(chǎn)量和質(zhì)量的重要指標(biāo)[27-28]。土壤酶可以快速適應(yīng)土壤環(huán)境的變化,并影響許多重要的生態(tài)過程,包括有機(jī)質(zhì)分解、養(yǎng)分循環(huán)和植物生長(zhǎng)[29]。施肥會(huì)改變土壤生物生長(zhǎng)環(huán)境,有機(jī)肥能提供豐富碳源,改善土壤微環(huán)境,影響土壤酶活性。本研究中,與不施肥(CK)處理相比,羊糞堆肥與化肥減量配施條件下,土壤蔗糖酶、脲酶活性顯著升高,蔗糖酶活性顯著影響土壤磷素水平,堿性磷酸酶活性與過氧化氫酶活性、土壤pH值呈顯著正相關(guān)性,脲酶活性對(duì)有機(jī)質(zhì)含量影響最大,這與秦秦等的研究結(jié)果[30]相符。但2種有機(jī)堆肥對(duì)土壤堿性磷酸酶、過氧化氫酶活性的抑制作用明顯,這與高麗超等的研究結(jié)果[31-32]不一致,可能是由于有機(jī)肥與化肥減量配施會(huì)顯著降低土壤pH值,有機(jī)堆肥釋放的外源生物有機(jī)質(zhì)進(jìn)入土壤會(huì)加重其還原性,在還原條件下過氧化氫酶活性被抑制。單施復(fù)合肥能有效提升土壤蔗糖酶活性,但脲酶活性下降,可能是由于施入化肥后,土壤中釋放大量銨態(tài)氮,底物濃度的增大抑制了土壤脲酶的活性[33]。
4結(jié)論
在設(shè)施大棚青菜種植上,化肥減量50%配施羊糞堆肥青菜產(chǎn)量較不施肥(CK)處理增產(chǎn)6.20%,可溶性糖含量提升,硝酸鹽含量下降。羊糞堆肥替代化肥可在一定程度上可改善青菜營(yíng)養(yǎng)品質(zhì),提高產(chǎn)量。羊糞堆肥對(duì)土壤培肥效果良好,土壤有機(jī)質(zhì)含量較常規(guī)施肥提升36.17%;與CK相比,全氮、全鉀、速效鉀含量顯著提升,蔗糖酶、脲酶活性顯著提高。此外,廚余堆肥的高鹽、低pH值條件會(huì)導(dǎo)致青菜發(fā)芽指數(shù)降低,產(chǎn)量大幅下降,不適宜在大棚環(huán)境下施用。因此有機(jī)堆肥的材料選擇、有機(jī)配施與化肥減量的最佳比例、培育作物的選擇及耕作方式等都需進(jìn)一步研究。在蔬菜葉菜種植中,建議推廣應(yīng)用處理得當(dāng)?shù)难蚣S堆肥替代部分化肥,可提升產(chǎn)量品質(zhì)和改善土壤肥力。
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