邵建輝
(甘肅省張掖市甘州區(qū)甘浚鎮(zhèn)人民政府農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心,甘肅張掖734000)
截至2018年,甘肅省張掖市甘州區(qū)溫室蔬菜種植面積為2 600 hm2[1],溫室辣椒N、P2O5、K2O純養(yǎng)分投入量為1.85 t/hm2,長(zhǎng)期施用化肥導(dǎo)致土壤有機(jī)質(zhì)含量低,生產(chǎn)的蔬菜品質(zhì)差。有關(guān)辣椒施肥技術(shù)前人做了大量的研究工作[2-7]。而有機(jī)生物肥對(duì)溫室土壤有機(jī)碳和重金屬以及辣椒品質(zhì)影響的研究未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道。甘肅省張掖市分布著807.82萬(wàn)t的畜禽糞便肥[8],用于沼氣工程、直接還田的占54%,還有371.60 t的畜禽糞便隨意堆放在居民點(diǎn)周圍,經(jīng)風(fēng)吹日曬雨淋后污染了鄉(xiāng)村環(huán)境。據(jù)室內(nèi)化驗(yàn)分析,這些畜禽糞便含有機(jī)質(zhì)22.12%~24.34%、全氮3.20~8.30 g/kg、全磷1.50~4.00 g/kg、全鉀4.40~6.00 g/kg,而重金屬 離 子Hg、Cd、Cr、Pb含 量 均 小 于 國(guó) 家 規(guī) 定(GB8172-87)的畜禽糞便含量標(biāo)準(zhǔn)[9]。為了解決長(zhǎng)期超量施用化肥導(dǎo)致土壤質(zhì)量下降,蔬菜品質(zhì)差的疑難問(wèn)題,本文有針對(duì)性地選擇畜禽糞便肥、辣椒專用肥和生物菌肥為原料,在室內(nèi)合成有機(jī)生物肥,并進(jìn)行肥料田間驗(yàn)證試驗(yàn),旨在為辣椒安全生產(chǎn)提供技術(shù)支撐。
試驗(yàn)于2019年在甘肅省張掖市甘州區(qū)黨寨鎮(zhèn)楊家墩村溫室內(nèi)進(jìn)行。試驗(yàn)地海拔1 485 m,土壤類型是灌淤旱作人為土,0~20 cm土層有機(jī)質(zhì)17.51 g/kg,堿解氮60.13 mg/kg,速效磷7.142 mg/kg,速效鉀144.363 mg/kg,pH值為8.45。
尿素(N 46%)、磷酸二銨(N 18%,P2O546%)、硫酸鉀(K2O 50%)、發(fā)酵豬糞(有機(jī)質(zhì)36.42%,N 1.04%,P2O50.31%,K2O 0.42%,粒徑1~5 mm)、發(fā)酵羊糞(有機(jī)質(zhì)46.30%,N 1.32%,P2O51.29%,K2O 0.61%,粒徑1~20 mm)、發(fā)酵牛糞(有機(jī)質(zhì)35.41%,N 0.43%,P2O50.32%,K2O 0.56%,粒徑1~20 mm)、雞糞(有機(jī)質(zhì)46.77%,N 1.31%,P2O50.61%,K2O 0.92%,粒徑1~5 mm)、生物菌肥(有效活菌2.50億/g,粒徑0.2~2.00 mm)、辣椒專用肥(自制,尿素、磷酸二銨、硫酸鉀、雞糞風(fēng)干重量比按0.347 0∶0.098 0∶0.440 0∶0.115 0混合,含有機(jī)質(zhì)5.38%,N14.00%,P2O54.00%,K2O 20.00%)、畜禽糞便肥(自制,豬糞、羊糞、牛糞風(fēng)干重量比按0.400 0∶0.400 0∶0.200 0混合,含有機(jī)質(zhì)40.05%,N 1.04%,P2O50.70%,K2O 0.52%)、有機(jī)生物肥(自制,畜禽糞便肥、辣椒專用肥、生物菌肥風(fēng)干重量比按0.973 4∶0.026 0∶0.000 6混合,含有機(jī)質(zhì)38.95%,N1.37%,P2O50.78%,K2O 1.03%,枯草芽孢桿有效活菌4×104個(gè)/g),辣椒品種為綠寶A,由美國(guó)阿特拉斯種子公司選育。
1.3.1 試驗(yàn)處理 2019年3月20日在純養(yǎng)分投入量相等的條件下(N 0.84 t/hm2+P2O50.48 t/hm2+K2O 0.63 t/hm2)共設(shè)計(jì)3個(gè)處理,處理1:不施肥(不施用任何肥料);處理2:傳統(tǒng)化肥(尿素1.41 t/hm2+磷酸二銨1.04 t/hm2+硫酸鉀1.26 t/hm2);處理3:有機(jī)生物肥(施用量為61.62 t/hm2)。每個(gè)小區(qū)的有機(jī)生物肥、磷酸二銨和硫酸鉀分別計(jì)量后,在定植前撒入小區(qū),淺耕翻入20 cm土層;處理2尿素在辣椒開(kāi)花期、第一次采收后、第二次采收后結(jié)合灌水追施0.85 t/hm2、1.11 t/hm2、0.58 t/hm2,追肥方法為穴施,施肥深度為10 cm。每個(gè)處理重復(fù)3次,隨機(jī)區(qū)組排列。
1.3.2 種植方法 小區(qū)面積22.50 m2(7.50 m×3.00 m),每個(gè)小區(qū)四周筑埂后起壟,在壟上鋪上滴灌帶和地膜。2019年的3月20日定植,深度、株距、行距為10 cm、30 cm和50 cm。每個(gè)小區(qū)安裝閥門和水表,在定植后、開(kāi)花期、門辣坐穩(wěn)后、第一次采收后、盛果期各灌水1次,每個(gè)小區(qū)灌水量5.60 m3。
1.3.3 測(cè)定指標(biāo)與方法 辣椒收獲時(shí)每個(gè)小區(qū)隨機(jī)采集15株,測(cè)定經(jīng)濟(jì)性狀和品質(zhì)。每次收獲分別計(jì)量,將小區(qū)產(chǎn)量折合成公頃產(chǎn)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。辣椒收獲后,在試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)按對(duì)角線布置5個(gè)采樣點(diǎn),采集0~20 cm土樣5 kg,用四分法帶回1 kg混合土樣,風(fēng)干后室內(nèi)分析。土壤有機(jī)質(zhì)和有機(jī)碳測(cè)定采用重鉻酸鉀氧化法[10];有機(jī)碳密度按公式:有機(jī)碳密度(kg/m2)=土壤有機(jī)碳含量(g/kg)×土壤容重(g/cm3)×采樣深度(cm)×0.01[11];Cd和Hg全量測(cè)定采用石墨爐原子吸收分光光度法和原子熒光光譜法;Pb和Cr全量測(cè)定采用火焰原子吸收分光光度法;辣椒硝酸鹽、VC和可溶性蛋白測(cè)定,采用水楊酸硝化法、2,6-二氯靛酚滴定法和考馬斯亮藍(lán)C-250染色法[12];可溶性固形物采用折射計(jì)測(cè)定。
1.3.4 數(shù)據(jù)處理方法 差異顯著性采用DPSS 10.0統(tǒng)計(jì)軟件分析,多重比較LSr檢驗(yàn)法。
2019年9月25日辣椒收獲后采集耕作層0~20 cm土樣測(cè)定結(jié)果可知,不同處理土壤有機(jī)質(zhì)、有機(jī)碳、有機(jī)碳密度由大到小的變化順序依次為有機(jī)生物肥>傳統(tǒng)化肥>不施肥(CK),重金屬離子由大到小的變化順序依次為傳統(tǒng)化肥>有機(jī)生物肥>不施肥(CK)。有機(jī)生物肥與傳統(tǒng)化肥比較,有機(jī)質(zhì)、有機(jī)碳、有機(jī)碳密度增加36.75%、36.60%和25.09%(P<0.01);Hg、Cd、Cr和Pb降低12.50%、21.13%、14.78%和17.80%(P<0.01)(見(jiàn)表1)。
表1 有機(jī)生物肥對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)及氮磷鉀和重金屬離子的影響
由表2可知,不同處理辣椒VC、可溶性蛋白質(zhì)、可溶性固形物、經(jīng)濟(jì)性狀和產(chǎn)量由大到小的變化順序依次為有機(jī)生物肥>傳統(tǒng)化肥>不施肥(CK),硝酸鹽由大到小的變化順序依次為傳統(tǒng)化肥>有機(jī)生物肥>不施肥(CK)。有機(jī)生物肥與傳統(tǒng)化肥比較,蛋白質(zhì)和固形物增加8.62%和7.62%(P<0.05),VC增加10.66%(P<0.01),硝酸鹽降低5.22%(P<0.05);單果重和產(chǎn)量增加6.38%和5.27%(P<0.05);單株果重增加4.76%(P>0.05);增產(chǎn)值和施肥利潤(rùn)增加18.85%和22.44%,施肥成本降低16.85%。
表2 有機(jī)生物肥對(duì)辣椒品質(zhì)及性狀和效益的影響
有機(jī)生物肥比傳統(tǒng)化肥更有利于提高土壤有機(jī)質(zhì)、有機(jī)碳、有機(jī)碳密度和辣椒可溶性蛋白質(zhì)、可溶性固形物、VC含量,降低土壤重金屬離子和辣椒硝酸鹽含量。傳統(tǒng)化肥則提高了土壤重金屬離子和辣椒硝酸鹽,對(duì)有機(jī)質(zhì)、有機(jī)碳、有機(jī)碳密度無(wú)顯著變化。施用有機(jī)生物肥提高了有機(jī)質(zhì)和辣椒經(jīng)濟(jì)效益,解決了長(zhǎng)期施用化肥導(dǎo)致土壤質(zhì)量下降、有機(jī)質(zhì)低和辣椒產(chǎn)量低而不穩(wěn)的疑難問(wèn)題,為保障我國(guó)蔬菜安全生產(chǎn)提供了技術(shù)支撐。