步學(xué)林,王中德,仇美華,趙海濤

(1.揚(yáng)州市邗江區(qū)公道鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,江蘇揚(yáng)州 225119;2.江蘇省耕地質(zhì)量與農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)站,江蘇南京210000;3.揚(yáng)州大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,江蘇揚(yáng)州 225127)

西瓜在我國(guó)各地均有種植,已成為保障居民鮮果消費(fèi)和帶動(dòng)農(nóng)戶(hù)增收的重要產(chǎn)業(yè)。西瓜種植分為露地種植和設(shè)施種植,其中設(shè)施種植由于能夠調(diào)控溫光等環(huán)境條件,實(shí)現(xiàn)西瓜的錯(cuò)季栽培,被廣泛應(yīng)用。但設(shè)施栽培西瓜改變了環(huán)境條件,對(duì)土壤保育和肥水管理提出了更高的要求。施用有機(jī)物料是改善土壤理化性質(zhì)、增加土壤大團(tuán)聚體、均衡營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)、確保穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的重要舉措[1-2]。蚓糞是蚯蚓吞食畜禽糞便、秸稈等有機(jī)物后,在腔腸和微生物的共同作用下發(fā)生礦化和腐殖化后得到的產(chǎn)物,是一種理想的有機(jī)類(lèi)肥料[3-4]。蚓糞顆粒均勻、保水透氣性好、速效養(yǎng)分含量高,含有天然植物生長(zhǎng)激素和多種有益微生物[5-6],施用蚓糞或者蚓糞與化肥配合施用可在保證產(chǎn)量的基礎(chǔ)上明顯改善瓜果品質(zhì)[7]。研究發(fā)現(xiàn),蚓糞等量養(yǎng)分替代化肥能夠明顯促進(jìn)西瓜根系生長(zhǎng),提高西瓜葉片光合酶活性以及西瓜葉片和果實(shí)氮代謝關(guān)鍵酶活性[8]。蚓糞復(fù)合基質(zhì)進(jìn)行西瓜育苗與栽培,不僅可以有效減輕連作障礙問(wèn)題,綠色安全,經(jīng)濟(jì)高效[9]。筆者通過(guò)基肥的方式施用蚓糞,探究其對(duì)西瓜生長(zhǎng)和土壤性質(zhì)的影響,旨在為科學(xué)蚓糞資源化利用和西瓜科學(xué)肥料運(yùn)籌提供支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料試驗(yàn)在揚(yáng)州大學(xué)沙頭試驗(yàn)基地進(jìn)行,土壤為砂質(zhì)壤土,基本理化性質(zhì):全氮0.91 g/kg,有效磷136.4 mg/kg,速效鉀511.8 mg/kg,有機(jī)質(zhì)32.7 g/kg,pH 7.46。西瓜品種為“蘇密8號(hào)”,由江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供。試驗(yàn)用肥料為糞肥、餅肥、復(fù)混肥和蚓糞。糞肥為養(yǎng)雞場(chǎng)墊料經(jīng)過(guò)好氧堆置而成;復(fù)混肥為市售普通三元復(fù)混肥,氮磷鉀為15-15-15(N-P2O5-K2O);蚓糞由蚯蚓消解奶牛糞得到,由江蘇省揚(yáng)州農(nóng)業(yè)環(huán)境安全技術(shù)服務(wù)中心提供。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)設(shè)3個(gè)不同施肥配方處理,各處理均施用22 500 kg/hm2的糞肥。V0F增施復(fù)混肥(225 kg/hm2),不施用蚓糞;V1F0不施用復(fù)混肥,增施蚓糞(3 375 kg/hm2);V2F0不施用復(fù)混肥,增施雙倍蚓糞(6 750 kg/hm2)。

設(shè)3次重復(fù),隨機(jī)區(qū)組排列,每個(gè)小區(qū)長(zhǎng)6 m,寬8 m,每個(gè)小區(qū)移栽西瓜48棵。2022年3月西瓜幼苗移栽前20 d,以溝施的方式將肥料一次性施入土壤。方法:依照西瓜種植方向,開(kāi)溝(深25cm,寬30 cm),將糞肥、復(fù)混肥和蚓糞依次施入溝中,然后覆土。西瓜瓜苗移栽在開(kāi)溝的側(cè)上方。其他管理同一般大田西瓜栽培的管理措施。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法西瓜成熟期采樣測(cè)定瓜重和品質(zhì)。西瓜直徑采用米尺直接測(cè)定,單果重采用稱(chēng)重法。西瓜硝酸鹽含量采用沸水浸提,紫外分光光度法測(cè)定;可溶性蛋白質(zhì)含量測(cè)定采用考馬斯亮藍(lán)G-250染色法;有機(jī)酸含量采用NaOH直接滴定法測(cè)定;可溶性糖含量采用蒽酮比色法[10]測(cè)定。維生素C(VC)含量采用2,6-二氯靛酚滴定法測(cè)定[11]。

采集盛果期的土壤0～15和15～30 cm樣品測(cè)定土壤理化性質(zhì)。土壤pH和EC值用純凈水浸提,土水比為1∶5,儀器直接測(cè)定。土壤堿解氮采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定,有效磷采用0.5 mol/L NaHCO3浸提、鉬銻抗比色法測(cè)定;速效鉀采用1.0 mol/L NH4OAc浸提,火焰光度法測(cè)定;有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀容量法測(cè)定[11]。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析采用Microsoft Excel 2010軟件計(jì)算平均值和繪圖;運(yùn)用SPSS 19.0單因素方差分析(one-way ANOVA),對(duì)不同處理間各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)(P<0.05),Duncan(D)法進(jìn)行均值多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 西瓜果實(shí)產(chǎn)量與品質(zhì)由表1可知,與V0F相比,V1F0和V2F0增加或顯著增加了西瓜果實(shí)的直徑和單果重,可見(jiàn),增施蚓糞比增施復(fù)混肥更能增加西瓜的產(chǎn)量。與V0F相比,V1F0和V2F0處理對(duì)西瓜VC含量無(wú)顯著影響;V1F0降低了西瓜硝酸鹽含量,但V2F0增加了西瓜硝酸鹽含量;V1F0顯著增加了西瓜蛋白質(zhì)含量,V2F0對(duì)西瓜蛋白質(zhì)含量無(wú)顯著影響;V1F0和V2F0對(duì)西瓜有機(jī)酸含量均無(wú)顯著影響,但顯著降低了西瓜含糖量。表明增施6 750 kg/hm2蚓糞比增施225 kg/hm2復(fù)混肥更顯著增加西瓜果實(shí)產(chǎn)量,但顯著降低含糖量和糖酸比。

表1 增施蚓糞與復(fù)混肥對(duì)西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

2.2 土壤pH和EC值由表2可知,與V0F相比,V1F0和V2F0增施蚓糞肥處理顯著降低了0～15 cm土層土壤pH,但對(duì)15～30 cm土層土壤pH無(wú)顯著影響;V1F0和V2F0顯著增加了0～15 cm土層土壤EC值,V1F0對(duì)15～30 cm土層土壤EC值無(wú)顯著影響,V2F0顯著增加了15～30 cm土層土壤EC值。表明增施蚓糞在一定程度上會(huì)導(dǎo)致0～15 cm土層土壤pH的下降及土壤鹽分的升高。

表2 增施蚓糞與復(fù)混肥對(duì)土壤pH和EC值的影響

2.3 土壤速效養(yǎng)分和有機(jī)質(zhì)含量由表3可知,與V0F相比,V1F0和V2F0顯著增加了0～15和15～30 cm土層土壤堿解氮含量,V1F0和V2F0間土壤堿解氮含量差異不顯著;V1F0顯著降低了0～15和15～30 cm土層土壤速效磷含量。V2F0降低了0～15和15～30 cm土壤速效磷含量,其土壤速效磷含量顯著高于V1F0。V1F0和V2F0顯著增加了0～15和15～30 cm 土層土壤速效鉀含量,V1F0和V2F0間土壤速效鉀含量差異不顯著。V1F0和V2F0增加了0～15和15～30 cm土層土壤有機(jī)質(zhì)含量,V1F0和V2F0間土壤有機(jī)質(zhì)含量差異不顯著。綜上,增施蚓糞比增施復(fù)混肥更能導(dǎo)致表層土壤速效養(yǎng)分和有機(jī)質(zhì)的增加。

表3 增施蚓糞與復(fù)混肥對(duì)土壤速效養(yǎng)分和有機(jī)質(zhì)的影響

3 結(jié)論與討論

肥料運(yùn)籌對(duì)西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)具有顯著影響?；逝涫┯袡C(jī)肥能夠在保持西瓜穩(wěn)產(chǎn)的情況下提升西瓜植株的長(zhǎng)勢(shì),提升西瓜可溶性固形物、可溶性蛋白、維生素C等品質(zhì)指標(biāo)[12-13]。蚓糞具有良好的理化性質(zhì),能較好地吸持和釋放水分和各類(lèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),蚓糞作為肥料施入后能夠改良土壤,促進(jìn)作物生長(zhǎng),降低植株病害發(fā)生率,促進(jìn)作物的生長(zhǎng)發(fā)育及養(yǎng)分的吸收[9,14-15]。研究發(fā)現(xiàn),蚓糞的營(yíng)養(yǎng)元素含量豐富,速效養(yǎng)分可以被作物快速吸收利用,有利于提高產(chǎn)量和品質(zhì)[16]。該研究發(fā)現(xiàn),增施蚓糞比增施復(fù)混肥更能增加西瓜的產(chǎn)量;低蚓糞施肥量(3 375 kg/hm2)對(duì)西瓜VC含量影響較小,但降低了西瓜硝酸鹽、有機(jī)酸及糖的含量,增加了西瓜蛋白質(zhì)含量。高蚓糞施肥量(6 750 kg/2)對(duì)西瓜VC含量影響較小,但增加西瓜硝酸鹽含量,降低了西瓜蛋白質(zhì)、有機(jī)酸及糖含量。由此可知,增施蚓糞雖然有利于提高西瓜產(chǎn)量,但不利于提升西瓜果實(shí)的含糖量。原因可能與蚓糞用量和栽培模式影響了果實(shí)品質(zhì),因此增施蚓糞的方式和用量需要進(jìn)一步研究。

增施不同比例蚓糞能夠改善土壤化學(xué)性狀,增加土壤中全氮、速效磷、速效鉀等含量[17]。該研究表明,增施蚓糞在一定程度上會(huì)導(dǎo)致0～15 cm土壤pH的下降及土壤鹽分的升高,增加0～15 cm土壤堿解氮及土壤速效鉀的含量。其原因可能是該研究以溝施的方式在基肥運(yùn)籌中一次性施用了糞肥、復(fù)混肥和蚓糞,形成了大量可溶性營(yíng)養(yǎng)鹽。同時(shí),設(shè)施栽培條件改變了土壤水分運(yùn)移規(guī)律,由于棚內(nèi)高溫,土壤水分被蒸發(fā),營(yíng)養(yǎng)鹽隨著水分運(yùn)移到土壤表層,造成了表層土壤酸化、鹽漬化和鹽分集聚。該研究還發(fā)現(xiàn)增施蚓糞比增施復(fù)混肥處理更能增加土壤有機(jī)質(zhì)的含量,蚓糞含有大量穩(wěn)定性有機(jī)物質(zhì)是提升土壤有機(jī)質(zhì)的主要原因[18]。

綜上,增施3 375 kg/hm2蚓糞比增施225 kg/hm2復(fù)混肥(15-15-15)處理能更好地提升西瓜的產(chǎn)量和品質(zhì)。