張曉婕,周龍海,韓建偉,李大鵬,馬 珍
(1河北省邯鄲市林業(yè)局 056002;2武安市智壽園林牧有限公司)
灌溉沼肥對土壤理化性質(zhì)及核桃果實品質(zhì)的影響
張曉婕1,周龍海1,韓建偉2,李大鵬1,馬 珍1
(1河北省邯鄲市林業(yè)局 056002;2武安市智壽園林牧有限公司)
分別對灌溉沼肥1、2、3、4年的土壤及核桃果實品質(zhì)進行測定和研究。結果表明:施入沼肥能明顯增加或改善土壤中氮、磷、鉀、鋅、鎂、硼、硫、鈣、鐵、銅、錳等元素的含量、活性和利用狀態(tài),這種作用土層深度為0~60 cm,并隨土層深度的加深而減弱。氯離子含量在0~20 cm土層中隨著灌溉年限增加而增加。灌溉沼肥后,核桃果實中磷、錳、鋅分別增加13.1 g/kg、3.68 mg/kg、0.89 mg/kg,坐果率提高25.6百分點,單果質(zhì)量增加2.8 g,667 m2產(chǎn)量增加55.5 kg,空仁率下降13百分點。
沼肥;土壤;養(yǎng)分;核桃;品質(zhì)
“豬—沼—果”生態(tài)循環(huán)模式是生態(tài)農(nóng)業(yè)的典型模式之一。該種模式將“果園、豬舍、沼氣池”進行有機結合,沼氣、沼液和沼渣得到了綜合利用[1]。2010年邯鄲武安市智壽園林牧有限公司開展規(guī)模示范“豬—沼—果”生態(tài)循環(huán)模式,實施有機核桃生產(chǎn)。開展沼渣沼液混合液(以下簡稱沼肥)核桃園灌溉試驗,旨在探索該模式對太行山區(qū)核桃園土壤及核桃品質(zhì)的影響,并為山區(qū)核桃節(jié)水灌溉及有機生產(chǎn)的推廣提供科學依據(jù)。
1.1 試驗區(qū)概況
1.1.1 氣候條件 灌溉沼肥對土壤理化性質(zhì)及核桃品質(zhì)影響試驗區(qū)設在智壽源林牧有限公司(邯鄲市陽邑鎮(zhèn)),年平均氣溫11~13.5℃,極端最高溫度42.5℃,極端最低溫度為-19.9℃;年平均降水量560 mm,年最大降雨量1 472.7 mm;年日照時數(shù)平均2297 h,年日照百分率平均為52%;四季之中,屢起西北、西南及西風,年平均風速2.6 m/s,極端最大風速達到29 m/s;年平均無霜期196 d。
1.1.2 土壤條件 試驗區(qū)位于陽邑鎮(zhèn)盆地中部,土壤為黃土狀石灰性褐土,土層厚度2~10 m。0~20 cm耕作層的土壤理化性質(zhì)如下:土壤容重1.38 g/cm2,孔隙度47.92%,有機碳12.98 g/kg,全氮0.91 g/kg,全磷0.53 g/kg,全鉀18.5 g/kg,水解性氮109 mg/kg,有效磷15 mg/kg,速效鉀126 mg/kg。
1.1.3 試驗園概況 2009年開始建園,主要栽植核桃品種為清香,授粉品種為上宋、中林2號,授粉樹配置比例為1∶10。定植株行距為3 m×5 m。定植當年因11月中旬大雪凍害,2010年平茬。
1.1.4 養(yǎng)殖與沼氣 該公司基地養(yǎng)豬場占地面積為60.6 hm2,建有豬舍24個,常年生豬存欄量5 000頭;建設200 m3沼氣池24個,擁有2 000 m3大型沼氣存儲罐1個。
1.1.5“豬—沼—果”試驗 2010年起,智壽園林牧有限公司開始規(guī)模養(yǎng)豬,應用“豬—沼—果”循環(huán)模式并建立生態(tài)核桃種植示范園333 hm2。按照沼氣池溢出量,全園混合沼肥分期進行灌溉。試驗園沼肥為唯一肥種,不施用化肥和礦物肥料。
1.2 試驗材料 試驗區(qū)為干旱山區(qū)梯田,土壤為黃土石灰性褐土,主栽品種為清香核桃,授粉品種為上宋、中林2號。沼氣池為隨沖自溢水壓式沼氣池,沼肥不完全發(fā)酵,與灌溉水按照1∶3混合后進行灌溉。
1.3 試驗設置
1.3.1 試驗設計 選擇5個地塊,設置5個處理,分別為灌溉1年、連續(xù)灌溉2年、連續(xù)灌溉3年、連續(xù)灌溉4年、對照(不灌溉),分別建立標識牌。試驗自2012年實施,2015年結束,在核桃發(fā)芽前后灌溉。灌溉采用樹盤灌溉,灌溉水與一定比例沼肥混合后進行土壤灌溉(表1)。
表1 灌溉沼肥次數(shù)及用量
1.3.2 調(diào)查項目
1.3.2.1 沼肥養(yǎng)分分析 隨機取樣,抽檢沼肥,送質(zhì)監(jiān)部門檢驗檢測室進行化驗,主要分析項目為全量氮、磷、鉀、鐵、錳、銅、鋅以及有機碳含量。
1.3.2.2 土壤養(yǎng)分分析 利用對角線方法,確定調(diào)查地塊 5個取樣點,分 0~20 cm、21~40 cm、41~60 cm、61~80 cm四個土層取樣,對混合土樣檢測土壤養(yǎng)分(全氮、全磷、全鉀、水解性氮、有效磷、速效鉀)、微量元素(有效硫、硼,水溶性鈣、鎂、氯離子,全量鐵、錳、銅、鋅,有效鐵、錳、銅、鋅)及有機碳含量,測定孔隙度、土壤容重。
1.3.2.3 核桃果實營養(yǎng)成分分析 在 4年生的核桃園,隨機選取10株樹,隨機抽取100個果實測定果實全氮、全磷、全鉀、全鐵、全錳、全銅、全鋅及有機碳的含量。
2.1 沼肥養(yǎng)分含量 沼氣池為水壓式不完全發(fā)酵池,為了準確測定沼肥成分,取樣時間選在夏季正常發(fā)酵期。測定養(yǎng)分含量(表2)均高于現(xiàn)有沼肥測定報道[2],特別是有機碳含量高出近2倍,推測其原因為沼氣池不完全發(fā)酵造成。
表2 沼肥養(yǎng)分含量
2.2 施用沼肥對土壤養(yǎng)分的影響 由表3可知:灌溉沼肥后,與對照相比,0~60 cm土層有機碳含量增加明顯,隨著土層深度的加深,有機碳增加量逐漸減少,61~80 cm土層有機碳含量下降。
與對照比較,灌溉沼肥可以明顯增加土壤的全氮和全磷。全氮、全磷隨土層深度的增加而減少,我們認為土壤耕作和雜草、落葉影響了表層土壤中的全量氮、磷元素;全量鉀在各處理和各層土壤含量變化無規(guī)律,可能與我市高鉀區(qū)有關,差異可能與取土樣方法有關。
表3 灌溉沼液對土壤物理性質(zhì)及營養(yǎng)含量的影響
由表4可知:與對照相比,灌溉沼肥后,0~40 cm土層中有效硫、硼,水溶性鈣、鎂元素增加比較明顯,41~80 cm 土層中增幅較小。氯離子含量在0~20 cm土層中隨著灌溉年限增加而增加,深層土壤與對照無明顯差異。
與對照相比,灌溉沼肥后,土壤中微量元素全鐵、全錳變化不大,全銅、全鋅增加明顯;有效鐵、錳、銅、鋅較對照均有不同程度增加。
表4 灌溉沼液對土壤硫、硼、鈣、鎂、氯等微量元素含量的影響 mg/kg
2.3 灌溉沼肥后核桃果實品質(zhì)變化 由表5可知:與對照相比,灌溉沼肥后核桃果實中磷、錳、鋅分別增加13.1 g/kg、3.68 mg/kg、0.89 mg/kg。
與對照相比,灌溉沼肥后核桃坐果率提高25.6百分點,單果質(zhì)量增加2.8 g,667 m2產(chǎn)量增加55.5 kg,空仁率下降13百分點。
表5 核桃果實營養(yǎng)成分及品質(zhì)對比
本試驗分別對灌溉沼肥1、2、3、4年的土壤和核桃品質(zhì)進行測定和研究。
本試驗得出如下結論:
沼肥含有豐富的氮、磷、鉀、鐵、錳、銅、鋅等核桃生長結果所必需的元素[3~5],尤其是有機碳的含量非常高。核桃施入沼肥能明顯增加或改善土壤中氮、磷、鉀、鋅、鎂、硼、硫、鈣、鐵、銅、錳等元素的含量、活性和利用的狀態(tài),這種作用土層深度為0~60 cm,并隨土層深度的加深而減弱。氯離子含量在0~20 cm 土層中隨著灌溉年限的增加而增加,深層土壤與對照無明顯的差異。
在灌溉沼肥之后,核桃果實中磷、鉀、錳、銅、鋅及有機碳含量都有明顯提高,果實品質(zhì)有一定的改善[6],施用比例及施用量對土壤成分和核桃果實品質(zhì)有直接影響。
本試驗可為山區(qū)核桃節(jié)水灌溉及有機生產(chǎn)推廣提供科學依據(jù)。
但沼肥對土壤成分和核桃品質(zhì)的影響程度及之間的相互關系還需進一步研究。參考文獻:
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S606+.2;S664.1
A
1006-9402(2016)03-0006-03
2016-02-18