不同土壤調(diào)理劑配施對連作壓砂田土壤質(zhì)量及西瓜品質(zhì)的影響_郭君鈺.pdf

糧油農(nóng)資 null nullnullnull 不同土壤調(diào)理劑配施對連作壓砂田土壤質(zhì)量及 西瓜品質(zhì)的影響 郭君鈺 1 李停鋒 1 李 雯 1 顧 欣 1 楊 娜 1 李仁英 1 擺小蓉 1 張衛(wèi)平 2 1 寧夏大學(xué) 農(nóng)學(xué)院 寧夏 銀川 750021 2 寧夏阜康生物科技股份有限公司 寧夏 中衛(wèi) 755000 摘要 針對我國西北地區(qū)連 作壓砂田土壤質(zhì)量和西瓜品質(zhì)下 降的問題 探索不同土壤調(diào)理劑 配施對其改良和提升的效果 結(jié) 果表明 與單施有機(jī)肥相比 有 機(jī)肥分別與礦物類調(diào)理劑 復(fù)合 菌劑配施以及三者復(fù)配 均可顯 著改善連作壓砂田的土壤質(zhì)量 其中有機(jī)肥2 25噸 公頃配施礦 物類調(diào)理劑0 3噸 公頃和復(fù)合菌 劑為最佳處理 土壤質(zhì)量綜合得 分最高 果實(shí)中的維生素C 可 溶性固形物含量分別提高65 39 和24 81 有利于西瓜品質(zhì)提 升 關(guān)鍵詞 土壤調(diào)理劑 土壤 改良 西瓜 品質(zhì) 壓砂田是我國西北干旱地 區(qū)農(nóng)民長期種植實(shí)踐形成的特殊 耕作方式 具有增溫 蓄水 保 墑 抗旱和抗風(fēng)蝕作用 由于農(nóng) 業(yè)生產(chǎn)面臨耕地有限 農(nóng)業(yè)集約 化和施肥不合理等問題的制約 連作障礙現(xiàn)象在西北經(jīng)濟(jì)作物種 植上呈現(xiàn)日益嚴(yán)重的趨勢 西瓜 是壓砂田栽培的主要經(jīng)濟(jì)作物 然而 長期單一連續(xù)種植西瓜或 甜瓜等作物 造成土壤養(yǎng)分不均 衡 物理 化學(xué)和生物學(xué)性狀惡 化 如土壤酶活性和微生物數(shù)量 降低等 表現(xiàn)為土壤質(zhì)量下降 果實(shí)品質(zhì)不佳 嚴(yán)重制約了相關(guān) 產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展 因此 改善土 壤質(zhì)量 提高作物品質(zhì) 成為解 決西北地區(qū)壓砂田可持續(xù)利用的 關(guān)鍵問題 不同的土壤調(diào)理劑對土壤的 改良效果存在差異 以農(nóng)業(yè)廢棄 物為原料 富含有機(jī)質(zhì)的有機(jī)肥 是目前應(yīng)用最為廣泛的一類土壤 調(diào)理劑 通常作為田間生產(chǎn)的底 肥 對酸性 堿性和多類型土壤 都具有改良 培肥效果 功能性 復(fù)合菌劑是近年來研究和應(yīng)用的 熱點(diǎn) 在土壤改良中應(yīng)用復(fù)合菌 劑 可提高土壤生物學(xué)活性 增 加土壤酶活性 優(yōu)化土壤微生物 區(qū)系 使根際微生態(tài)環(huán)境更有利 于作物的生長與健康 目前 關(guān) 于復(fù)合菌劑與礦物類調(diào)理劑結(jié)合 施用對壓砂田土壤改良的研究較 少 壓砂田被砂石覆蓋 翻地 整地受到限制 當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的耕作 習(xí)慣多以有機(jī)肥或農(nóng)家肥為底 肥 一次性施用 以減少勞動(dòng)消 耗 但是 其他土壤調(diào)理劑如礦 物類調(diào)理劑 菌劑及其與有機(jī)肥 配施等對連作壓砂田土壤改良 對西瓜品質(zhì)影響方面的研究還有 待進(jìn)一步開展 本研究擬通過田 間試驗(yàn) 設(shè)置有機(jī)肥 礦物類調(diào) 理劑和復(fù)合菌劑不同配施的處 理 探明不同施用方案對土壤物 理性質(zhì) 化學(xué)性質(zhì) 生物學(xué)性質(zhì) 和西瓜品質(zhì)的影響 旨在為西北 地區(qū)壓砂田土壤改良 提高西瓜 品質(zhì)提供理論依據(jù)和技術(shù)方案 1 材料與方法 1 1 試驗(yàn)地選擇 試驗(yàn)地位于寧夏回族自治區(qū) 中衛(wèi)市紅圈村 連續(xù)壓砂種植西 瓜10年 土壤理化性質(zhì)如表1 1 2 試驗(yàn)材料 供試西瓜品種 榮耀 土壤調(diào)理劑及其來源 商品 有機(jī)肥購自銀川農(nóng)資市場 有機(jī) 質(zhì)含量 38 養(yǎng)分含量 氮 磷 鉀 15 復(fù)合菌劑和礦 物類調(diào)理劑由寧夏大學(xué)農(nóng)業(yè)微生 物學(xué)實(shí)驗(yàn)室提供 菌劑濃度為 3 10 6 CFU 毫升 含芽孢桿菌 和木霉菌 礦物類調(diào)理劑 養(yǎng)分 含量分別為速效鉀23 08毫克 公 斤 速效磷1 62毫克 公斤 全 氮0 17克 公斤 pH值7 26 不 含有機(jī)質(zhì) 1 3 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)田面積941平方米 種 植瓜苗420株 株距1 40米 移 栽前 以有機(jī)肥為底肥 一次性 機(jī)械條施 深度為耕作層 再穴 施礦物類調(diào)理劑 復(fù)合菌劑為瓜 苗沾根和隨水灌根 灌根時(shí)間為 伸蔓期 開花期及膨瓜期 試 驗(yàn)設(shè)置5個(gè)處理 每處理28株 每處理3個(gè)重復(fù) 具體方案見表 2 其中菌劑用量為單次灌根用 量 其他田間管理措施與當(dāng)?shù)?保持一致 1 4 樣品采集與測定 表1 土壤的理化性質(zhì) 發(fā)生層 厘米 pH 全鹽 克 公斤 速效磷 毫克 公斤 速效鉀 毫克 公斤 堿解氮 毫克 公斤 全氮 克 公 斤 有機(jī)質(zhì) 克 公 斤 全磷 克 公 斤 0 20 8 56 2 32 2 25 123 33 32 26 0 37 2 48 0 63 糧油農(nóng)資 null nullnullnull 土壤樣品采集與測定 在底 肥施用前 西瓜成熟收獲后分別 采集0 20厘米土壤樣品 土壤 容重和田間持水量 孔隙度 含 水率采用環(huán)刀法和烘干法 土壤 pH值采用酸度計(jì)法 全鹽采用 電導(dǎo)率儀檢測 有機(jī)質(zhì)用重鉻酸 鉀 硫酸亞鐵滴定法 堿解氮用 堿解擴(kuò)散法 有效磷用硫酸鉬銻 抗比色法測定 速效鉀用火焰光 度計(jì)法 全氮用凱氏定氮法 全 磷采用HClO 4 H 2 SO 4 鉬銻抗比 色法 土壤蔗糖酶活性用3 5 二 硝基水楊酸比色法 過氧化氫酶 活性用高錳酸鉀滴定法 脲酶活 性用苯酚 次氯酸鈉比色法 堿 性磷酸酶活性用磷酸苯二鈉比色 法 土壤微生物數(shù)量采用稀釋平 板法分離計(jì)數(shù) 西瓜樣品的采集與品質(zhì)測 定 每個(gè)處理隨機(jī)采3個(gè)成熟西 瓜果實(shí) 用于測定品質(zhì) 檢測方 法 硝酸鹽采用水楊酸法 有機(jī) 酸采用氫氧化鈉滴定法 可溶性 固形物采用手持式糖度計(jì)測定 總維生素C采用2 4 二硝基比色 法 1 5 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析 試驗(yàn)數(shù)據(jù)以Excel 2016軟件 整理 制作圖表 用SPSS 21 0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和主成分分析 2 結(jié)果與分析 2 1 不同處理對壓砂田土 壤物理性質(zhì)的影響 由圖1可知 與單施有機(jī)肥 相比 單施復(fù)合菌劑 T1 處 理對土壤含水量 田間持水量無 顯著影響 但是 可以使土壤容 重顯著下降 使土壤孔隙度顯著 增加 隨著礦物類調(diào)理劑施用 量的增加 土壤含水量 田間 持水量 孔隙度有不同程度的 提高 而土壤容重則呈下降趨 勢 其中 T3處理的土壤含水 量較CK T1 T2 T4增幅范 圍為8 03 39 56 田間持水 量增幅范圍為6 64 85 07 土壤孔隙度增幅范圍為 2 01 9 26 土壤容重降幅 分別為8 98 3 35 1 06 2 09 2 2 不同處理對壓砂田土 壤化學(xué)性質(zhì)的影響 由圖2可知 與CK比較 單施菌劑處理對土壤pH值和養(yǎng) 分含量均無顯著影響 施用不 同用量的礦物類調(diào)理劑 再配 施菌劑 速效磷 堿解氮 速 效鉀 全氮和有機(jī)質(zhì)的含量不 同程度地升高 而pH值則顯著 降低 其中 T3處理使試驗(yàn)區(qū) 堿性土壤pH值顯著降低 較 CK T1 T2 T4降低的范圍為 0 60 2 46 T3處理的速效 磷含量較CK T1 T2 T4增幅 范圍為2 31 72 93 堿解氮 增幅范圍為3 29 29 31 全 氮增幅范圍為6 49 54 72 速效鉀增幅范圍為 7 91 36 60 有機(jī)質(zhì)增幅范 圍為5 69 53 89 2 3 不同處理對壓砂田土 壤酶活性的影響 由表3可知 與單施有機(jī)肥 CK比較 T1單施菌劑處理對土 壤酶活性無顯著影響 將礦物類 調(diào)理劑 菌劑與有機(jī)肥配施能夠 不同程度地提高土壤酶活性 在 過氧化氫酶活性上 T2 T3和 T4顯著高于CK和T1 其中T3和 T4處于最高的水平 施用不同量 的礦物類調(diào)理劑 使土壤堿性磷 酸酶和脲酶活性均顯著增加 但 是不同用量的處理之間無顯著差 異 蔗糖酶活性上 施用礦物類 調(diào)理劑使其顯著高于CK和T1 其中T3處理的酶活最高 較較 CK T1 T2 T4增幅范圍為 表2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案 處理 有機(jī)肥 噸 公頃 礦物類調(diào)理劑 噸 公頃 復(fù)合菌劑 毫升 株 CK 2 25 0 00 0 00 T1 2 25 0 00 200 00 T2 2 25 0 20 200 00 T3 2 25 0 30 200 00 T4 2 25 0 40 200 00 圖1 不同處理的土壤物理性質(zhì) 糧油農(nóng)資 null nullnullnull 3 57 12 35 2 4 不同處理對壓砂田土 壤微生物區(qū)系的影響 由表4可知 礦質(zhì)類調(diào)理劑 和復(fù)合菌劑與有機(jī)肥配施 對土 壤微生物區(qū)系有不同的影響 在 細(xì)菌數(shù)量上 菌劑和礦質(zhì)類調(diào) 理劑的施用均使其較CK有所提 高 而T3處于最高水平 其次是 T4處理 分別較CK顯著增加了 236 57 和171 28 二者無顯 著差異 在放線菌數(shù)量上 菌劑 施用對其無顯著影響 而T3和 T4的放線菌數(shù)量顯著高于其他處 理 其中T3最高 較CK增加了 38 10 在真菌數(shù)量上 T3處 理處于最高水平 較CK增加了 72 36 2 5 不同處理對壓砂西瓜 品質(zhì)的影響 西瓜成熟果實(shí)的硝酸鹽 維生素C 可溶性固形物 有 機(jī)酸的含量如表5所示 施用 土壤調(diào)理劑和菌劑可以降低果 圖2 不同處理的土壤化學(xué)性質(zhì) 表3 不同處理的土壤酶活性 處理 過氧化氫酶 毫升 克 堿性磷酸酶 毫克 公斤 脲酶 毫克 公斤 蔗糖酶 毫克 公斤 CK 4 08 0 01c 0 28 0 01b 0 37 0 03b 4 13 0 02d T1 4 11 0 01d 0 33 0 02b 0 43 0 05b 4 25 0 04cd T2 4 46 0 02b 0 53 0 02a 0 84 0 10a 4 34 0 07bc T3 4 49 0 01ab 0 57 0 04a 0 98 0 03a 4 64 0 04a T4 4 50 0 02a 0 56 0 02a 0 96 0 07a 4 48 0 06b 注 不同小寫字母表示處理間差異顯著 P 0 05 下同 表4 不同處理的土壤微生物區(qū)系 處理 細(xì)菌 10 6 CFU 克干土 放線菌 10 5 CFU 克干土 真菌 10 3 CFU 克干土 CK 7 52 0 23c 1 26 0 26b 9 48 0 82c T1 13 32 1 26b 1 30 0 85b 11 09 1 25bc T2 12 37 1 69bc 1 15 0 29b 11 25 2 06bc T3 25 31 2 05a 1 74 0 65a 16 34 0 45a T4 20 40 2 25a 1 73 0 33a 13 75 2 16ab 糧油農(nóng)資 null nullnullnull 實(shí)硝酸鹽和有機(jī)酸的含量 提高維生素C和可溶性固形物 含量 其中 T3處理的硝酸 鹽含量較CK T1 T2 T4 降幅范圍為8 46 29 38 有機(jī)質(zhì)含量降幅范圍為 13 48 40 76 維生素C含 量增幅范圍為1 85 65 39 可溶性固形物含量增幅范圍為 0 69 24 81 2 6 綜合評價(jià) 土壤是錯(cuò)綜復(fù)雜的綜合體 為了更明確地對不同用量礦物類 調(diào)理劑和復(fù)合菌劑配施下的土壤 綜合質(zhì)量進(jìn)行評價(jià) 對所測的17 個(gè)土壤指標(biāo)進(jìn)行主成分分析 提 取兩個(gè)主成分 如表6 其累積 貢獻(xiàn)率為93 92 其中 第一主 成分貢獻(xiàn)率最大 為86 15 且 二者特征值都大于1 在主成分得分系數(shù)的基礎(chǔ)上 構(gòu)建17個(gè)指標(biāo)與每一主成分的得 分函數(shù)關(guān)系式 如表7所示 F1 0 2506x1 0 2558x2 0 2561x3 0 2584x15 0 2584x16 0 2582x17 F2 0 2132x1 0 1688x2 0 1224x3 0 0061x15 0 0557x16 0 0017x17 將標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)分別代入以 上公式 可以得出17項(xiàng)指標(biāo)在 2個(gè)主成分上的得分 基于每 一主成分的得分 計(jì)算每一個(gè) 主成分的權(quán)重Wn 0 9173 0 0827 得出綜合得分模型 F 0 9173F1 0 0827F2 最終 獲得各處理綜合得分 如表8所 示 T3和T4的F值排名前二 分別為1 0000和0 8375 其次是 T2 T1和CK 3 結(jié)論 本試驗(yàn)施用礦物類調(diào)理劑和 復(fù)合菌劑可以提高土壤含水量 田間持水量和孔隙度 降低土壤 容重 同時(shí)有效提高土壤速效 磷 堿解氮 全氮 速效鉀 有 機(jī)質(zhì)含量 將礦物類調(diào)理劑 復(fù) 合菌劑與有機(jī)肥配施 既改善了 土壤的物理性質(zhì) 又因礦物類調(diào) 理劑本身含有營養(yǎng)元素 復(fù)合菌 表5 不同處理的西瓜品質(zhì) 處理 硝酸鹽 毫克 公斤 維生素C 毫克 公斤 可溶性固形物 有機(jī)酸 克 公斤 CK 134 01 4 97a 69 90 2 33d 10 51 0 03c 1 16 0 02a T1 127 89 2 66a 77 44 1 11c 10 66 0 04c 1 11 0 05a T2 103 39 1 91b 108 05 0 73b 12 82 0 01b 0 89 0 03b T3 94 64 5 92b 115 60 2 18a 13 11 0 08a 0 69 0 07c T4 103 82 5 30b 113 50 1 11a 13 02 0 09a 0 80 0 06bc 表6 土壤質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)主成分分析特征值和貢獻(xiàn)率 主成分 初始特征值 特征值 方差貢獻(xiàn)率 累積方差貢獻(xiàn)率 第一主成分 14 65 86 15 86 15 第二主成分 1 32 7 77 93 92 表7 主成分得分系數(shù)矩陣 指標(biāo) 主成分 1 2 過氧化氫酶 0 2506 0 2132 堿性磷酸酶 0 2558 0 1688 脲酶 0 2561 0 1244 蔗糖酶 0 2511 0 2367 細(xì)菌 0 2352 0 3585 放線菌 0 1685 0 6630 真菌 0 2354 0 3767 土壤含水量 0 2535 0 2097 田間持水量 0 2216 0 1340 容重 0 2252 0 1166 孔隙度 0 2252 0 1166 pH值 0 2556 0 0409 速效磷 0 2417 0 1888 堿解氮 0 2553 0 1235 全氮 0 2584 0 0061 速效鉀 0 2584 0 0557 有機(jī)質(zhì) 0 2582 0 0017 表8 主成分綜合得分和排名信息 處理 F1 F2 F 排名 CK 2 1822 0 7660 0 0142 5 T1 2 1690 0 0604 0 0379 4 T2 0 0591 1 3251 0 4449 3 T3 2 4390 1 9231 1 0000 1 T4 1 8530 0 1077 0 8375 2 糧油農(nóng)資 null nullnullnull 劑中的功能微生物促進(jìn)土壤中營 養(yǎng)物質(zhì)的礦化和活化 從而顯著 提高土壤肥力 礦物類調(diào)理劑 復(fù)合菌劑與有機(jī)肥配施能提高土 壤過氧化氫酶 堿性磷酸酶 脲 酶 蔗糖酶的活性 施用不同用 量的礦質(zhì)類調(diào)理劑 與復(fù)合菌劑 及有機(jī)肥配施能不同程度的提高 土壤細(xì)菌 放線菌和真菌的數(shù) 量 有利于土壤微生物區(qū)系的優(yōu) 化和生物活性的提高 不同用量 的礦物類調(diào)理劑與復(fù)合菌劑和有 機(jī)肥配施 能不同程度地降低西 瓜果實(shí)硝酸鹽和有機(jī)酸的含量 提高維生素C和可溶性固形物含 量 基于主成分分析和隸屬函數(shù) 分析對試驗(yàn)各處理進(jìn)行綜合評 價(jià) 最終可獲知T3處理為最佳處 理 綜上所述 有機(jī)肥 礦物 類調(diào)理劑與復(fù)合菌劑配施 可以 有效改善土壤理化性質(zhì) 提高土 壤綜合肥力 酶活性和微生物數(shù) 量 促進(jìn)西瓜果實(shí)品質(zhì)更佳 最 佳處理為 有機(jī)肥2 25噸 公頃 為底物 配施土壤調(diào)理劑0 3噸 公頃和復(fù)合菌劑 基金項(xiàng)目 國家自然科學(xué)基金 項(xiàng)目 41761054 寧夏重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃 項(xiàng)目 2018BBF020042018BBF02019 2018NCZD0083 農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展 和生態(tài)保護(hù)科技創(chuàng)新示范項(xiàng)目 NGSB 2021 10 01 作者簡介 郭 君 鈺 1 9 9 4 男 碩士在讀 從事農(nóng)業(yè)微生物 資源與環(huán)境研究 通訊作者 顧 欣 1 9 7 3 女 教授 碩士 從事農(nóng)業(yè)微生 物資源與環(huán)境研究 干旱半干旱地區(qū)馬鈴薯綠色高產(chǎn)高效栽培技術(shù) 馬和柱 甘肅省臨洮縣中鋪鎮(zhèn)人民政府 甘肅 臨洮 730512 摘要 本文針對干旱 半干 旱地區(qū)馬鈴薯綠色高產(chǎn)栽種技術(shù) 進(jìn)行了研究 探討了馬鈴薯種植 的選地 土壤處理 科學(xué)施肥 田間管理以及收獲等內(nèi)容 希望 能夠?yàn)樘厥獾貐^(qū)提升馬鈴薯生產(chǎn) 質(zhì)量提供參考 關(guān)鍵詞 干旱地區(qū) 半干旱 地區(qū) 馬鈴薯 栽培技術(shù) 馬鈴薯屬于我國常見的糧食 作 物 提 升 其 產(chǎn) 量 可 以 有 效 促 進(jìn) 鄉(xiāng) 村農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 推動(dòng)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略 建設(shè) 科學(xué)的綠色高產(chǎn)種植技術(shù) 可有效解決馬鈴薯生產(chǎn)中的技術(shù) 問 題 全 面 促 進(jìn) 其 產(chǎn) 品 產(chǎn) 量 質(zhì) 量 建 設(shè) 實(shí) 現(xiàn) 農(nóng) 業(yè) 可 持 續(xù) 發(fā) 展 本 次 研究以特殊地區(qū) 半干旱 干旱地 區(qū) 馬鈴薯種植技術(shù)為研究內(nèi)容 探討馬鈴薯種植的相關(guān)技術(shù) 1 選地整地 馬鈴薯種植應(yīng)選用土地松 軟 肥力中上的地塊 建議選用 玉米 小麥為前茬作物的地塊 種植前要保證種植地地面平整 有土塊或者根茬 2 土壤處理 為了避免地下蟲害的影響 建議在播種前先進(jìn)行土壤處理 可以結(jié)合整地特點(diǎn)選用2 吡蟲 啉顆粒劑30公斤 公頃加細(xì)土撒 施 對于雜草危害嚴(yán)重的地塊采 用50 乙草胺乳油500倍液噴霧潑 灑 3 施肥管理 針對秋耕深施的農(nóng)家肥 建 議相關(guān)單位采用腐熟農(nóng)家肥60噸 公頃 因?yàn)椴糠值啬ゑR鈴薯追 肥困難 建議在播種前可以一次 性施加基礎(chǔ)肥料 如選用300公 斤 公頃的尿素 20 25公斤 公 頃的硫酸銨等化肥 并保證施肥 覆蓋深度大于15厘米 4 起壟覆蓋 建議選用100厘米寬 0 012 毫米厚的黑色地膜來覆蓋壟面 建議覆蓋的時(shí)候拉進(jìn)地膜并貼近 壟面 為了防止大風(fēng)揭膜 建議 每隔4 5米壓一條土腰帶 5 種薯處理 種薯處理時(shí) 建議選用產(chǎn)量 高 品質(zhì)好 結(jié)薯集中的品種 避免選用病蟲害 爛薯等薯塊 常見的品種有隴薯7號 冀張薯8 號等品種 切薯的時(shí)候建議先用 醫(yī)用酒精或高錳酸鉀浸泡切刀 消毒后將種薯切成25 50克的薯 塊 予以處理 6 施肥及病蟲害防治 為了避免病蟲害對種薯種植 的影響 建議做好田間管理 出 苗后要及時(shí)去除病苗 當(dāng)馬鈴薯 出苗10 15天予以處理 如施加 吡蟲啉 苯醚甲環(huán)唑 嘧菌酯 阿泰靈等 可針對馬鈴薯的生長 特點(diǎn)施加膨大素 植物生長調(diào)節(jié) 劑提升產(chǎn)量 7 收獲 馬鈴薯屬于連片種植作物 因此 多采用機(jī)械化收獲 建議 收獲時(shí)間選在晴天 避免雨后或 者泥濘天氣 收獲后要單獨(dú)對病 薯以及破損薯處理 放置地點(diǎn)也 要干燥 通風(fēng) 干旱 半干旱地區(qū)馬鈴薯種 植的難度大 為了保證綠色種植 質(zhì)量 建議相應(yīng)的種植單位加強(qiáng) 管理 通過科學(xué)選種 整地 田 間管理技術(shù)提升產(chǎn)量 作者簡介 馬 和 柱 1 9 8 9 男 本科 研究方向 馬鈴薯種 植