李停鋒,李 雯,郭君鈺,劉艷薇,顧 欣
(寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院,寧夏 銀川 750021)
我國(guó)中西部地區(qū)耕地以旱地為主,年降水量不足180 mm,蒸發(fā)量為2 400 mm,且地力薄弱[1],但寧夏中衛(wèi)由于光照、溫度、土壤等條件是西瓜生長(zhǎng)的絕佳環(huán)境,而且本地區(qū)采用壓砂這一種植方式,也是中國(guó)最適宜的高品質(zhì)的壓砂西瓜種植區(qū)域。壓砂田是中國(guó)西北干旱地區(qū)農(nóng)民經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的耕作實(shí)踐形成的一種抗旱、抗風(fēng)蝕的耕作方式,具有增濕、保墑等作用[2]。壓砂西瓜作為當(dāng)?shù)刂匾慕?jīng)濟(jì)來(lái)源,單一作物種植規(guī)?;r(nóng)業(yè)復(fù)種指數(shù)偏高,人地矛盾日益增長(zhǎng)。隨著種植年限的增加,壓砂田出現(xiàn)土壤肥力嚴(yán)重下降,壓砂西瓜產(chǎn)量降低、品質(zhì)變劣等問(wèn)題[3]。
農(nóng)作物品質(zhì)下降是作物與土壤環(huán)境的系統(tǒng)性問(wèn)題[4],原因復(fù)雜多樣。土壤養(yǎng)分偏失、土壤理化性質(zhì)惡化、農(nóng)作物自毒物質(zhì)累積、土壤反應(yīng)異常、土壤微生物群落改變是誘導(dǎo)土壤肥力下降、農(nóng)作物品質(zhì)下降的重要因素[5]。隨著壓砂西瓜種植年限的增加,土壤板結(jié)現(xiàn)象在連作土壤中普遍存在,其主要表現(xiàn)為土壤容重提高、孔隙率下降、耕層變淺、氣水比下降、氧氣含量不足,導(dǎo)致土壤理化性質(zhì)惡化[6],同時(shí)壓砂西瓜長(zhǎng)期連作會(huì)導(dǎo)致土壤出現(xiàn)養(yǎng)分不平衡和土壤酶活性紊亂等現(xiàn)象,進(jìn)而引起作物生育狀況變差,造成其產(chǎn)量降低、品質(zhì)變劣[7]。由于土壤肥力的下降,壓砂西瓜種子在發(fā)芽期發(fā)芽緩慢、出土困難;在苗期出現(xiàn)幼苗易倒伏、死苗等現(xiàn)象,伸蔓期瓜蔓細(xì)弱長(zhǎng)勢(shì)慢,極易枯萎死亡;結(jié)果期畸形果率高、產(chǎn)量低、甜度低,給當(dāng)?shù)貕荷拔鞴袭a(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)嚴(yán)重問(wèn)題[8]。土壤中營(yíng)養(yǎng)元素失衡、土壤肥力下降、離子拮抗作用加劇等也可誘發(fā)農(nóng)作物發(fā)生營(yíng)養(yǎng)元素缺乏,造成生育障礙[9],進(jìn)而影響作物品質(zhì)。在人地矛盾日益加深和市場(chǎng)需求量增加的社會(huì)背景下,本地區(qū)高強(qiáng)度連續(xù)種植壓砂西瓜和土壤肥力下降、西瓜果實(shí)品質(zhì)下降的狀況不可避免,所以,提高土壤肥力,改善土壤環(huán)境,成為解決寧夏中部干旱帶壓砂田可持續(xù)利用的關(guān)鍵問(wèn)題。
針對(duì)壓砂田土壤肥力下降,當(dāng)?shù)爻S玫母牧即胧┲饕行萏?、施用土壤調(diào)理劑和有機(jī)改良。合理休耕確實(shí)對(duì)土壤肥力退化具有一定的改良效果,但是壓砂西瓜作為寧夏環(huán)香山地區(qū)的主要經(jīng)濟(jì)作物,休田措施難以大面積實(shí)行。目前市場(chǎng)上銷售的土壤調(diào)理劑,對(duì)壓砂西瓜土壤改良缺少針對(duì)性,局限性較強(qiáng)。生物有機(jī)肥是多種有益生物菌群與有機(jī)肥結(jié)合形成的新型、高效、安全的生物有機(jī)復(fù)合肥料[10]。研究表明,生物有機(jī)肥可改善土壤理化性質(zhì)和微生物群落結(jié)構(gòu),提高土壤肥力水平[11]。曲成闖等[12]研究發(fā)現(xiàn)生物有機(jī)肥能提高設(shè)施土壤生產(chǎn)力,消除土壤板結(jié),改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu),增加土壤透氣性,減少土壤養(yǎng)分流失、有效提高土壤有機(jī)質(zhì)含量,進(jìn)而提高黃瓜品質(zhì)。Habashy 等[13]在瘠薄地土壤中施入生物有機(jī)肥后發(fā)現(xiàn),土壤磷素缺失現(xiàn)象得到有效解決,土壤硝態(tài)氮、銨態(tài)氮、有機(jī)質(zhì)含量與原始土壤相比均明顯增加,表明施用生物有機(jī)肥不僅保護(hù)環(huán)境,而且能營(yíng)造作物持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)的土壤環(huán)境。然而,多數(shù)研究采用溫室盆栽試驗(yàn)僅單一討論生物有機(jī)肥對(duì)土壤理化性質(zhì)、生物學(xué)等影響[14],而有關(guān)壓砂瓜大田連作條件下生物有機(jī)肥提高土壤養(yǎng)分、調(diào)控土壤酶活性等的研究鮮有報(bào)道,尤其是壓砂瓜品質(zhì)與土壤性質(zhì)之間的關(guān)系研究較少。本試驗(yàn)通過(guò)田間小區(qū)試驗(yàn),設(shè)置不同用量生物有機(jī)肥處理,探索其最佳用量下土壤性質(zhì)與西瓜品質(zhì)的關(guān)系,旨在為生物有機(jī)肥改良?jí)荷疤锿寥?,提高壓砂瓜產(chǎn)量和品質(zhì),為當(dāng)?shù)睾侠硎┓侍峁┮欢ǖ睦碚撘罁?jù)與技術(shù)支撐。
試驗(yàn)地位于中衛(wèi)市香山鎮(zhèn)景寨柯村(東經(jīng)108°28′53.2″,北緯37°21′02.8″)。香山鎮(zhèn)地處中衛(wèi)市城區(qū)南部山區(qū),東與海原縣興仁鎮(zhèn)接壤,西、北臨常樂(lè)鎮(zhèn),南連甘肅靖遠(yuǎn)縣。試驗(yàn)地位于寧夏中部干旱帶核心區(qū),平均海拔1 740 m,日照充足,年均日照時(shí)數(shù)2 706 h,年均溫度7.1℃,平均氣溫日較差13.3℃,無(wú)霜期149 ~171 d。干旱少雨,年平均降水量180 mm,而蒸發(fā)量則達(dá)2 100 ~2 400 mm,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)自然降水依賴性很強(qiáng)。
供試地連作年限為6 年,土壤為風(fēng)沙土,肥力較弱,耕層土壤基本理化性質(zhì)如下:土壤容重1.20 g·cm-3,pH 值8.67,全鹽2.09 g·kg-1,有機(jī)質(zhì)8.54 g·kg-1,全 磷0.26 g·kg-1,全 氮0.15 g·kg-1,堿解氮25.36 mg·kg-1,速效鉀86.61 mg·kg-1,有效磷2.75 mg·kg-1。西瓜品種為金城5 號(hào)。
供試生物有機(jī)肥含有機(jī)質(zhì)43.6%,水分21.6%,pH 值8.21,含枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)和巨大芽孢桿菌(Bacillus megaterium),有效活菌數(shù)1.27×108CFU·g-1,追肥為沼液肥,稀釋500倍施用,其中含有機(jī)質(zhì)0.72%,全氮1.13%,有效磷(P2O5)0.29%,氧化鉀(K2O)0.66%,pH 值7.01,含枯草芽孢桿菌和巨大芽孢桿菌,有效活菌數(shù)0.56×108CFU·mL-1。
試驗(yàn)采用單因素多水平設(shè)計(jì),共設(shè)6 個(gè)處理,重復(fù)3 次,共計(jì)18 個(gè)小區(qū),小區(qū)面積為136 m2,株距為1.5 m,行距為1.7 m。處理分別為:CK:不施生物有機(jī)肥;T1:施生物有機(jī)肥750 kg·hm-2;T2:施生物有機(jī)肥1 500 kg·hm-2;T3:施生物有機(jī)肥2 250 kg·hm-2;T4:施生物有機(jī)肥3 000 kg·hm-2;T5:施生物有機(jī)肥3 750 kg·hm-2。生物有機(jī)肥于2017 年4 月22 日基施,4 月26 日開(kāi)穴定植,沼液肥分別在苗期、伸蔓期和掛果期灌根,施用量每次每株100 mL。采用膜下滴灌,試驗(yàn)期間采取常規(guī)的農(nóng)作物管理措施。
土壤采樣方法為S 形五點(diǎn)取樣,混合后四分法取樣,分別在壓砂瓜種植前和收獲期用土鉆分別在各處理小區(qū)采取土層0 ~20、20 ~40 cm 土樣。采回土樣在室內(nèi)自然風(fēng)干,在瑪瑙研缽中磨碎分別過(guò)0.85、0.15 mm 尼龍篩,完成后樣品混勻,裝袋密封保存,貼標(biāo)簽、編號(hào),進(jìn)行測(cè)定。
土壤化學(xué)性質(zhì)測(cè)定:pH 值用酸度計(jì)法測(cè)定;全鹽用電導(dǎo)率儀測(cè)定;有機(jī)質(zhì)用重鉻酸鉀-硫酸亞鐵滴定法測(cè)定;堿解氮用擴(kuò)散法測(cè)定;有效磷用NaHCO3浸提-鉬銻抗比色法測(cè)定;速效鉀用火焰光度法測(cè)定;全氮用H2SO4-H2O2消煮蒸餾法測(cè)定;全磷采用HClO4-H2SO4消化,鉬銻抗比色法測(cè)定[15]。
土壤酶活性測(cè)定:土壤脲酶活性用靛酚藍(lán)比色法測(cè)定,以每克土24 h 產(chǎn)生的NH3-N 毫克數(shù)表示;過(guò)氧化氫酶活性用高錳酸鉀滴定法測(cè)定,以每克土消耗0.1 mol·L-1KMnO4毫升數(shù)表示;蔗糖酶活性用3,5-二硝基水楊酸比色法測(cè)定,以每克土24 h 產(chǎn)生的葡萄糖毫克數(shù)表示;堿性磷酸酶活性用磷酸苯二鈉比色法測(cè)定,以每克土24 h 產(chǎn)生的酚毫克數(shù)表示;脲酶活性采用苯酚-次氯酸鈉比色法[16]測(cè)定。
西瓜產(chǎn)量測(cè)定:西瓜成熟后各處理小區(qū)單獨(dú)采收,以3 次重復(fù)產(chǎn)量的平均值來(lái)代表該處理的實(shí)際產(chǎn)量。
西瓜品質(zhì)測(cè)定:硝酸鹽含量的測(cè)定采用水楊酸法;有機(jī)酸采用NaOH 滴定法;可溶性固形物采用手持式糖度計(jì)測(cè)定;維生素C 含量采用2,4-二硝基比色法[15]測(cè)定。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)以Excel 2016 軟件整理數(shù)據(jù)和作圖,同時(shí)采用SPSS 21.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,對(duì)相關(guān)性指標(biāo)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn),顯著性水平為P<0.05,n=5。
土壤pH 值、全鹽是土壤的基本性質(zhì),是土壤肥力的重要影響因子,也是影響植物生長(zhǎng)的必要因素。由圖1 可知,CK 處理下,0 ~20、20 ~40 cm 土壤pH 值分別達(dá)到8.51、8.52,堿性偏大,0 ~20、20 ~40 cm 土壤全鹽含量分別達(dá)到3.17、2.31 g·kg-1,說(shuō)明該土壤屬于鹽漬化土,由于易溶性鹽分在土壤中的積累作用,使土壤溶液的濃度增加,滲透壓增高,對(duì)作物根系有腐蝕作用,可能影響到對(duì)鹽分敏感的作物產(chǎn)量。圖1 表明,T5、T4、T3、T2、T1 處 理 下0 ~20、20 ~40 cm 土 壤pH值、全鹽均較CK 處理小,說(shuō)明施用生物有機(jī)肥能不同程度降低土壤pH 值和全鹽含量。其中T5 處理0 ~20 cm 土壤pH 值為8.39,較CK 處理 降低1.76%,全鹽含量為2.34 g·kg-1,較CK 處理降低26.18%,均呈顯著性差異。
圖1 生物有機(jī)肥對(duì)壓砂田土壤pH 值、全鹽的影響
土壤速效養(yǎng)分是土壤中最活躍的部分,是衡量土壤肥力的重要指標(biāo),與作物生長(zhǎng)關(guān)系密切。由表1 可以看出,施用生物有機(jī)肥后土壤中有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀含量分別呈不同程度的提高,其中0 ~20 cm 土壤養(yǎng)分提高較為明顯,這可能是施入生物有機(jī)肥后促進(jìn)了土壤中微生物活性,有利于土壤中速效養(yǎng)分的釋放。T1、T2、T3、T4、T5 處理下0 ~20 cm 土壤有機(jī)質(zhì)含量較CK 處理分別提高0.59%、2.13%、2.72%、7.91%、12.99%,堿解氮含量分別較CK 處理提高7.29%、14.56%、33.04%、47.93%、56.06%,有效磷含量分別較CK 處理提高27.40%、32.69%、56.49%、70.43%、71.63%, 速 效鉀含量分別較CK 處理提高0.41%、4.75%、13.43%、16.56%、28.78%,均呈顯著性差異。T1、T2、T3、T4、T5 處理下20 ~40 cm 土壤有機(jī)質(zhì)含量較CK處 理 分 別 提 高7.69%、6.95%、12.07%、12.61%、14.63%,堿解氮含量分別較CK 處 理 提 高11.64%、16.51%、21.79%、26.82%、30.97%, 有 效 磷 含 量分 別 較CK 處 理 提 高25.00%、41.94%、69.35%、77.82%、84.27%,速效鉀含量分別較CK 處理提高15.63%、21.37%、32.33%、34.13%、34.66%。 總 體上看,0 ~20 cm 土層有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀含量較20 ~40 cm 土層含量高,其T5 處理下有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀含量較高,說(shuō)明生物有機(jī)肥能提高土壤肥力。
全氮、全磷含量是衡量土壤氮素、磷素供應(yīng)的基本指標(biāo),受土壤母質(zhì)、成土作用和耕作施肥的影響很大。由圖2 可以看出,施用生物有機(jī)肥后,土壤全氮、全磷含量均呈現(xiàn)升高趨勢(shì)。T1、T2、T3、T4、T5 處理下0 ~20 cm 土壤全氮含量較CK 處理分別提高42.37%、121.47%、141.81%、151.41%、176.84%,全磷含量分別較CK 處理提高10.58%、49.71%、55.28%、87.95%、92.53%,均呈顯著性差異。T1、T2、T3、T4、T5 處理下20 ~40 cm 土壤全氮含量較CK 處理分別提高5.26%、21.25%、54.47%、56.79%、69.08%,全磷含量分別較CK 處理提高10.53%、15.57%、27.24%、40.55%、41.65%,均呈顯著性差異。
表1 生物有機(jī)肥對(duì)壓砂田土壤有機(jī)質(zhì)及速效養(yǎng)分的影響
圖2 生物有機(jī)肥對(duì)壓砂田土壤全量養(yǎng)分的影響
土壤酶參與土壤中幾乎所有的生物化學(xué)過(guò)程,其活性高低影響著土壤微生物的種群和數(shù)量變化,進(jìn)而影響土壤養(yǎng)分的高低、作物的品質(zhì)和產(chǎn)量。如表2 所示,T1、T2、T3、T4、T5 處理下0 ~20 cm土壤脲酶活性較CK 處理分別提高5.36%、12.50%、16.07%、30.36%、46.43%,蔗糖酶活性分別較CK處理提高7.10%、28.06%、31.62%、40.14%、44.58%,堿性磷酸酶活性較CK 處理分別提高31.58%、43.86%、52.63%、61.40%、73.68%,過(guò)氧化氫酶活性較CK 處理分別提高0.55%、3.60%、14.11%、17.40%、21.10%,均呈顯著性差異。T1、T2、T3、T4、T5 處理下20 ~40 cm 土壤脲酶活性較CK 處理分別提高30.00%、32.50%、37.50%、60.70%、70.00%,蔗糖酶活性分別較CK 處理提高20.79%、45.39%、46.42%、49.65%、97.56%,堿性磷酸酶活性較CK 處理分別提高34.15%、65.85%、78.05%、80.49%、80.49%,過(guò)氧化氫酶活性較CK處理分別提高19.04%、28.92%、48.92%、65.06%、81.69%,均呈顯著性差異。說(shuō)明施用生物有機(jī)肥能提高土壤酶活性。
表2 生物有機(jī)肥對(duì)壓砂田土壤酶活性的影響 (mg·g-1)
圖3 表明施用生物有機(jī)肥能提高壓砂西瓜產(chǎn)量,且各處理均呈顯著性差異。其中CK 處理下壓砂西瓜產(chǎn)量為31 515.75 kg·hm-2,而T1、T2、T3、T4、T5 各處理下壓砂西瓜產(chǎn)量分別為35 626.50、37 388.25、38 562.75、42 477.75、46 392.75 kg·hm-2,分 別 較CK 處 理 增 產(chǎn)4 110.70、5 872.50、7 047.00、10 962.00、14 877.00 kg·hm-2,增 產(chǎn) 率 分 別 達(dá) 到13.04%、18.63%、22.36%、34.70%、47.20%。
圖3 生物有機(jī)肥對(duì)壓砂西瓜產(chǎn)量的影響
硝酸鹽、維生素C、可溶性固形物、有機(jī)酸是衡量瓜菜品質(zhì)的重要指標(biāo)。表3 表明,隨著生物有機(jī)肥施用量的增加,硝酸鹽、有機(jī)酸含量呈下降趨勢(shì),而維生素C、可溶性固形物含量則呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。其中T5 處理硝酸鹽含量為21.18 mg·kg-1,分別較CK、T1、T2、T3、T4 處理減小8.63%、8.59%、8.51%、8.43%、0.70%,有機(jī)酸含量為0.051%,分別較CK、T1、T2、T3、T4 處理減小41.38%、40.00%、29.17%、16.39%、13.56%,維生素C 含量為12.74 mg·kg-1,分別較CK、T1、T2、T3、T4 處 理 增 加39.23%、38.78%、27.66%、12.15%、5.38%,可溶性固形物含量為14.69%,分 別 較CK、T1、T2、T3、T4 處理增加22.62%、19.82%、13.96%、7.62%、5.76%。
表3 生物有機(jī)肥對(duì)壓砂西瓜品質(zhì)的影響
由表4 可以看出,土壤理化性狀與土壤酶活性、壓砂西瓜品質(zhì)均存在一定的相關(guān)性。其中,土壤pH 值、全鹽與脲酶、蔗糖酶、堿性磷酸酶、過(guò)氧化氫酶、Vc、可溶性固形物均呈極顯著和顯著負(fù)相關(guān),與硝酸鹽、有機(jī)酸呈極顯著和顯著正相關(guān)。土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀、全氮、全磷與脲酶、蔗糖酶、堿性磷酸酶、過(guò)氧化氫酶、Vc、可溶性固形物均呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系,與硝酸鹽、有機(jī)酸呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系。土壤理化性質(zhì)決定著土壤酶活性的高低,相反,土壤酶活性也影響著土壤理化性質(zhì),進(jìn)而影響壓砂西瓜品質(zhì)的高低。
表4 土壤理化性狀與土壤酶活性、壓砂西瓜品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)
土壤肥力是影響作物產(chǎn)量及品質(zhì)的重要原因。研究表明,施用生物有機(jī)肥可以提高土壤養(yǎng)分[17],有利于根際微生物區(qū)系的改良,促進(jìn)作物根系生長(zhǎng),提高作物品質(zhì)與產(chǎn)量[18]。所以,施用生物有機(jī)肥可以為作物創(chuàng)造良好的生長(zhǎng)環(huán)境,提高土壤肥力,顯著改善作物生長(zhǎng),為作物優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)提供保證。
土壤是壓砂西瓜生長(zhǎng)的基礎(chǔ),而連年種植及單一使用化肥導(dǎo)致壓砂田肥力嚴(yán)重下降。土壤理化性質(zhì)是土壤肥力的重要組成部分。本研究表明,隨著施用生物有機(jī)肥量的增加,土壤pH 值、全鹽含量呈現(xiàn)下降趨勢(shì),有利于壓砂瓜生長(zhǎng)。土壤鹽堿化是易溶性鹽分在土壤中的累積現(xiàn)象,使土壤溶液的濃度增加,滲透壓增高,對(duì)作物根系有腐蝕作用[19]。寧夏香山地區(qū)氣候干旱,蒸發(fā)量大。水分蒸發(fā)后鹽分在土壤表層積累,進(jìn)而導(dǎo)致作物的生長(zhǎng)受害。趙婧文等[20]研究表明,膜下滴灌配施有機(jī)肥處理的土壤,pH 值和全鹽含量較未施生物有機(jī)肥處理有所降低,與本研究結(jié)果一致。這可能是生物有機(jī)肥的施用改善了土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu),使土壤堿性降低,淋溶作用增強(qiáng),土壤離子間代換量提高,導(dǎo)致多種元素流失[21]。土壤有機(jī)質(zhì)能提供作物生長(zhǎng)所需物質(zhì),本研究表明,施生物有機(jī)肥3 750 kg·hm-2處理土壤0 ~20 cm 有機(jī)質(zhì)含量達(dá)到9.57 g·kg-1,且土壤堿解氮、有效磷、速效鉀含量也顯著提高,說(shuō)明生物有機(jī)肥能提高土壤有機(jī)質(zhì)含量,促進(jìn)速效養(yǎng)分的釋放,與鄭鎂鈺等[22]研究結(jié)論一致。全氮、全磷含量是衡量土壤基礎(chǔ)肥力的重要指標(biāo)。本研究表明,施用生物有機(jī)肥能提高土壤全氮、全磷含量,其中施用生物有機(jī)肥3 750 kg·hm-2處理下0 ~20 cm 土壤全氮含量較未施用生物有機(jī)肥處理提高176.84%,全磷含量較未施用生物有機(jī)肥處理提高92.53%,與王立剛等[23]關(guān)于生物有機(jī)肥對(duì)作物生長(zhǎng)、土壤肥力及產(chǎn)量的影響研究結(jié)果一致。
常文穎等[24]研究認(rèn)為,施用生物有機(jī)肥能顯著提高0 ~20 cm 土壤脲酶、蔗糖酶和堿性磷酸酶活性。本研究表明T5 處理下0 ~20 cm 土壤脲酶活性較CK 處理提高46.43%,蔗糖酶活性較CK 處理提高44.58%,堿性磷酸酶活性較CK 處理提高73.68%,過(guò)氧化氫酶活性較CK 處理提高21.10%。這說(shuō)明土壤理化性質(zhì)與土壤酶活性具有相關(guān)性,隨著土壤肥力的提高,土壤酶活性也呈升高趨勢(shì),與胡景田等[25]研究結(jié)果一致。土壤脲酶、蔗糖酶及過(guò)氧化氫酶都與土壤微生物活動(dòng)相關(guān),其酶活性的增加往往反映了土壤氮素和有機(jī)質(zhì)含量的升高[26]。土壤堿性磷酸酶活性增加與土壤有機(jī)磷含量增加具有較強(qiáng)的相關(guān)性,所以在壓砂田中施用生物有機(jī)肥,土壤酶活性的增高在一定程度上反映了土壤肥力的提升[27]。
哈雪姣等[28]研究表明施用生物有機(jī)肥能提高西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)。本研究表明T5 處理下壓砂西 瓜 產(chǎn) 量 為46 392.75 kg·hm-2,較CK 處 理 增產(chǎn)14 877.00 kg·hm-2,增產(chǎn)率為47.20%。隨著生物有機(jī)肥施用量的增加,硝酸鹽、有機(jī)酸含量呈下降趨勢(shì),而維生素C、可溶性固形物含量則呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。李亞娟等[29]研究表明施用生物有機(jī)肥能提高西瓜可溶性固形物含量,該指標(biāo)對(duì)鑒定果蔬、糖用作物的品質(zhì)具有重要意義。本研究表明,T5 處理下西瓜可溶性固形物含量達(dá)到14.69%,較CK 處理升高,與此研究結(jié)果一致。有機(jī)酸廣泛存在于植物體中,一定的酸度可增加果蔬的風(fēng)味,但過(guò)量時(shí)又會(huì)呈顯出不良的品質(zhì)[30]。T5 處理的果實(shí)有機(jī)酸含量為0.051%,較CK 處理降低41.38%。維生素是人體生命活動(dòng)不可缺少的物質(zhì),具有多種生理作用。本研究中,T5 處理果實(shí)的維生素C 含量達(dá)到12.74 mg ·kg-1,分別較CK、T1、T2、T3、T4 處理增加39.23%、38.78%、27.66%、12.15%、5.38%,說(shuō)明施用生物有機(jī)肥能增加作物維生素C 含量,與段大海等[31]研究結(jié)果一致。
目前,有關(guān)連作壓砂田生物有機(jī)肥最佳施用量的研究較少。鑒于本研究?jī)H為一年的試驗(yàn)結(jié)果,而生物有機(jī)肥是緩效肥,其對(duì)土壤的持續(xù)性影響還有待長(zhǎng)期的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證,并結(jié)合經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行綜合分析研究。
施用生物有機(jī)肥可以有效改善土壤理化性質(zhì),提高土壤酶活性,對(duì)壓砂瓜產(chǎn)量和品質(zhì)具有改善作用,能夠有效緩解土壤肥力下降。本試驗(yàn)中施用生物有機(jī)肥3 750 kg·hm-2處理為最佳處理,可有效降低土壤pH 值、全鹽含量,提高土壤堿解氮、有效磷、速效鉀、全氮、全磷含量,進(jìn)而提高土壤蔗糖酶、堿性磷酸酶、過(guò)氧化氫酶、脲酶活性。相關(guān)性分析表明,土壤理化性狀與土壤酶活性、壓砂瓜品質(zhì)均存在一定的相關(guān)性,其中施用生物有機(jī)肥3 750 kg·hm-2處理的壓砂瓜產(chǎn)量為46 392.75 kg·hm-2,產(chǎn)量顯著提高,其維生素C 含量、可溶性固形物也顯著提高。