董志勝,韓有國,宋海萍,趙崇新
(1.山東省滕州市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中心,山東棗莊 277500;2.山東省滕州市農(nóng)業(yè)綜合行政執(zhí)法大隊,山東棗莊 277500)
沼液肥是各種農(nóng)作物秸稈、人畜糞便等有機(jī)廢棄物經(jīng)密閉厭氧發(fā)酵后的殘渣。雖然是副產(chǎn)品,但沼液肥含有豐富的有機(jī)質(zhì)、大量有益微生物、有效氮、磷、鉀等養(yǎng)分[1-2],如果在作物生產(chǎn)中合理利用,不僅可以改善作物營養(yǎng)和水分,改良土壤,還可以減少作物病害的發(fā)生。有研究提出,肥料中的大量活性有益微生物在土壤中繁殖,分解土壤中難以分解的動植物殘體,溶解土壤中的固定養(yǎng)分,轉(zhuǎn)化為植物可以吸收的養(yǎng)分[3-5]。沼液肥在土壤中施用能促進(jìn)作物根系生長,增強(qiáng)根系活力,特別是在連作或板結(jié)和病蟲害嚴(yán)重的土壤中[6-9]。目前關(guān)于沼液對設(shè)施番茄影響的研究主要集中在番茄質(zhì)量和產(chǎn)量上,而對其生長狀況和土壤質(zhì)量參數(shù)的研究較少。
本文選擇沼液肥、復(fù)合肥、農(nóng)家肥三種典型肥料,通過對比試驗研究不同沼液肥的肥效及對土壤理化性質(zhì)的影響,為沼液肥的推廣應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。
沼液肥:山東民和生物科技有限公司生產(chǎn),品牌名為‘千味素’,有效成分含量:有機(jī)質(zhì)≥40%,腐殖酸≥15%,全氮≥1%,全磷≥0.51%,全鉀≥0.85%。
史丹利復(fù)合肥:通用型復(fù)合肥,氮磷鉀配比15-15-15,氮磷鉀總含量45%~54%。
盛澤自制農(nóng)家肥:主要構(gòu)成為豬糞50%、秸稈20%、土壤30%。
西紅柿品種:北京農(nóng)科院‘京研京番309’。
SJ-1 多功能土壤肥力測定儀,上海精密儀器儀表有限公司;TFC-203PCA,土壤化肥速測儀,上海精密儀器儀表有限公司;12 cm 探針土壤溫度計,上海精密儀器儀表有限公司;VHX-7000 系列數(shù)碼顯微鏡,基恩士(中國)有限公司;上海良平JA1003N-5003N 系列實驗室電子天平,上海良平儀器儀表有限公司。
試驗于2020 年5 月10 日至9 月21 日,在山東盛澤農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司山東滕州市金莊生產(chǎn)基地展開,土壤類型為砂質(zhì)褐土,土壤理化性質(zhì)見表1。
表1 土壤主要理化性質(zhì)Table 1 Main physical and chemical properties of soil
試驗有5 種處理,即‘千味素’牌沼液肥、‘千味素’牌加倍沼液肥、史丹利復(fù)合無機(jī)肥、自制農(nóng)家有機(jī)肥和無肥(CK),均按照當(dāng)?shù)胤N植戶常規(guī)施肥用量施用。每個處理的面積是10 m2,重復(fù)3 次,隨機(jī)區(qū)組排列。
根系施肥沼液肥以固體肥料為基肥,液體肥料為追肥,葉面噴施。復(fù)合肥和農(nóng)家肥以基肥形式一次性施用,不追肥。當(dāng)?shù)谝黄~長到5 cm2大小,第二片葉長到3 cm2大小時,第一次葉面施肥(2020 年7 月2 日);第二次是第一片葉開始變色,第二片葉開始定型(2020 年7 月28日)?;实姆柿嫌昧亢蛢煞N追肥的濃度比如表2 所示。
表2 施肥量及濃度Table 2 Application rate and concentration
1.5.1 番茄植株形態(tài)、生長指標(biāo)的測定
每15 d 測定一次番茄幼苗的株高、莖粗和最大葉面積,采收后統(tǒng)計小區(qū)產(chǎn)量。
1.5.2 土壤養(yǎng)分含量測定
播種前,5 個點取樣法測定裸土的土壤養(yǎng)分含量。收獲后,用交叉法從每塊地抽取耕層0~20 cm 的土壤樣品,進(jìn)行風(fēng)干、攪拌、粉碎、篩分和土壤養(yǎng)分測定[3]。
采用鮑士旦[10]的方法測定土壤pH 及土壤有機(jī)質(zhì)、堿解N、速效P、速效K 的含量。
使用SAS 軟件進(jìn)行統(tǒng)計與顯著性分析。
由表3 可知,施沼液肥的植株株高、莖粗及最大葉面積均最大,分別為136.53 cm、1.53 cm 及2 485.07 cm2,加倍沼液肥處理番茄的各項生長指標(biāo)僅次于沼液肥的處理,分別為121.28 cm、1.43 cm 及2 205.97 cm2。對照的株高最小,僅114.92cm,復(fù)合肥處理的最大葉面積在所有處理中為最小,僅1738.09cm2。
表3 不同肥料處理對番茄生長的影響Table 3 Effects of different fertilizer treatments on tomato growth
與CK 相比,沼液肥和加倍沼液肥均能使番茄產(chǎn)量提高,沼液肥增產(chǎn)61.8%,加倍沼液肥增產(chǎn)35.8%,復(fù)合肥增產(chǎn)20.7%,農(nóng)家肥增產(chǎn)18.7%??梢娛┯谜右悍誓芴岣弋a(chǎn)量,但加倍沼液肥的增產(chǎn)效果反而低于沼液肥的,由此可知,沼液肥料增產(chǎn)程度與其施用濃度有關(guān)。
2.2.1 不同肥料處理對土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響
不同肥料處理對土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響如圖1 所示。由圖知,不同處理土壤有機(jī)質(zhì)含量大小順序為加倍沼液肥>沼液肥>農(nóng)家肥>復(fù)合肥>裸土>對照。加倍沼液肥處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量為41.14 g/kg,為所有處理中最高的;而復(fù)合肥處理土壤的有機(jī)質(zhì)含量為20.23 g/kg,低于農(nóng)家肥和沼液肥處理的。裸土的有機(jī)質(zhì)含量高于對照,主要原因在于對照因種植番茄而消耗了土壤養(yǎng)分,導(dǎo)致有機(jī)質(zhì)含量下降。
圖1 不同肥料處理對土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響Fig.1 Effects of different fertilizer treatments on soil organic matter content
2.2.2 不同肥料處理對土壤pH 值的影響
通過對種植前土壤(裸土)和種植后采集的土壤進(jìn)行pH 值的對比,結(jié)果見圖2(見上頁)。由圖知,裸土的pH值為8.22,而施用沼液肥的土壤pH 值為7.9~8.0,雙倍沼液肥使土壤pH 改變的幅度較大??梢娬右悍什粌H能顯著提高土壤有機(jī)質(zhì)含量,還能有效調(diào)節(jié)土壤pH 值;可能是沼液肥改善了土壤微生物環(huán)境,促進(jìn)了土壤養(yǎng)分的釋放;同時,肥料中的大量活性微生物能在土壤中繁殖,抑制有害病原體,減少了病害的發(fā)生[11-13]。
圖2 不同肥料處理對土壤pH 的影響Fig.2 Effects of different fertilizer treatments on soil pH
2.2.3 沼液肥對土壤有效N、P、K 含量的影響
不同肥料處理對土壤有效N、P、K 含量的影響如圖3 所示。由圖知,不同施肥處理,裸土的堿解氮含量最低,為32.02 mg/kg;而沼液肥處理的最高,為84.71 mg/kg;有效磷和速效鉀也均為裸土最低,沼液肥處理最高。相對裸土而言,沼液肥處理后土壤的堿解氮、有效磷及速效鉀分別提高1.63 倍、12.66 倍及76.30 倍,土壤有效養(yǎng)分含量均有大幅提高,但沼液肥處理加倍之后,土壤有效養(yǎng)分含量整體的提高幅度反而小于單倍沼液肥處理的。
圖3 不同肥料處理對土壤有效N、P、K 含量的影響Fig.3 Effects of different fertilizer treatments on the contents of available N,P and K in soil
試驗表明,施用沼液肥,能促進(jìn)番茄生長發(fā)育,具體表現(xiàn)為株高、莖粗及最大葉面積均比不施肥處理、復(fù)合肥處理和農(nóng)家肥處理的高。施用沼液肥的處理比不施肥處理產(chǎn)量增加61.8%,比農(nóng)家肥處理的產(chǎn)量增加18.7%。
施用沼液肥可以提高土壤中有效養(yǎng)分的含量,使土壤堿解氮、有效磷及速效鉀比裸土分別提高1.63 倍、12.66 倍及76.30 倍,并能有效補(bǔ)充作物生長對土壤中有機(jī)質(zhì)的耗損,活化土壤養(yǎng)分,提高土壤肥力。
總之,把農(nóng)作物秸稈、畜禽糞便或其它農(nóng)副產(chǎn)品的下腳料加入沼氣池發(fā)酵,既可以解決農(nóng)業(yè)廢棄物對農(nóng)村環(huán)境污染,又可以緩和農(nóng)村能源緊張問題,還可以將其產(chǎn)出的沼液肥做為優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),減少化肥的使用量,生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的農(nóng)產(chǎn)品,降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本。