王興高,陳喜靖,王彥鳳
(1.嘉興八福生態(tài)農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司,浙江 嘉興 314000;2.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 環(huán)境資源與土壤肥料研究所,浙江 杭州 310021;3.浙江淏海科技有限公司,浙江,杭州 310056)
包心菜(cabbage),學(xué)名結(jié)球甘藍(lán)(BrassicaoleraceaL.var.Capitata L.),是十字花科、蕓薹屬植物,為甘藍(lán)(BrassicaoleraceaL.)的變種。包心菜基生葉多數(shù),質(zhì)厚,層層包裹成球狀體,扁球形,直徑10~30 cm或更大,乳白色或淡綠色;起源于地中海沿岸,16世紀(jì)開始傳入中國。甘藍(lán)具有耐寒、抗病、適應(yīng)性強(qiáng)、易貯耐運(yùn)、產(chǎn)量高、品質(zhì)好等特點(diǎn),是我國設(shè)施栽培的主要蔬菜之一,生長發(fā)育過程對水肥的要求高。在蔬菜栽培中,人們?yōu)榱双@得較高的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益,往往過量施肥和澆水,不僅造成水分和肥料的浪費(fèi),還會帶來環(huán)境污染等問題,通過采用控施化肥及有機(jī)肥配施等措施可有效改變這種狀況[1-2]。
磷酸銨鎂是鳥糞石的化學(xué)成分,也可以從養(yǎng)殖場沼液、污泥濃縮液等廢水中通過沉淀法獲取[3-5],沼液中的磷酸鹽和氨氮的回收率可達(dá)81.13%和55.97%[3],不但能夠回收作物生長所需的氮磷資源,減少廢水中氮、磷排放所造成的環(huán)境污染,還能夠吸收鉀、鈣等元素[6],因此,磷酸銨鎂是一種含有多種無機(jī)營養(yǎng)元素的肥料。磷酸銨鎂微溶于水和土壤溶液,不易隨水流失,具有一定的緩釋性,是植物高效緩釋的磷源、氮源和鎂源,肥料品質(zhì)優(yōu)良[7],具有長效和養(yǎng)分利用率高等特點(diǎn),有利于作物生長[8]。由于磷酸銨鎂產(chǎn)品特性和磷素養(yǎng)分釋放特征,推薦磷酸銨鎂在緩釋肥和酸性土壤調(diào)理劑方面的應(yīng)用,既增加作物的產(chǎn)量,同時減少溫室氣體的排放[9-10]。因此,應(yīng)用磷酸銨鎂,兼具經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益。磷酸銨鎂結(jié)合有機(jī)肥使用,效果更好[11-12],本文通過試驗(yàn),探索磷酸銨鎂復(fù)合肥與羊糞聯(lián)合施用效果,為綠色蔬菜生產(chǎn)提供良好的配肥方案,為產(chǎn)品應(yīng)用提供參考。
試驗(yàn)于2023年3月至5月在嘉興八福生態(tài)農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司蔬菜基地單棟大棚中進(jìn)行。試驗(yàn)材料中,磷酸銨鎂復(fù)合肥為海生萬?環(huán)保型緩釋礦物肥料,是一種從海水中提取制備而成的新型高效環(huán)保型緩釋礦物質(zhì)蔬菜專用肥料,其中鎂、鈣、硫及微量元素含量豐富。在歐盟法規(guī)的肥料分類中,該類肥料既屬于礦物質(zhì)肥料,也屬于有機(jī)肥料,在美國,該肥料被評估可以用于有機(jī)種植。海生萬磷酸銨鎂包心菜專用復(fù)合肥養(yǎng)分含量為N 16%、P 7.6%、K 17.1%、Mg 1.3%、Si 2.6%、S 3.1%,羊糞取自于本基地羊圈,對照為常規(guī)復(fù)合肥(N 15%、P2O515%、K2O 15%)。
試驗(yàn)設(shè)3個處理:海生萬磷酸銨鎂復(fù)合肥(T1),用量1.88 kg·hm-2;海生萬磷酸銨鎂復(fù)合肥+羊糞(T2),海生萬磷酸銨鎂復(fù)合肥用量1.88 kg·hm-2,羊糞用量33.33 kg·hm-2;常規(guī)復(fù)合肥:(T3,對照),用量20.00 kg·hm-2。
不同施肥處理收獲時測量包心菜單株生物量、可食部分含量、株高、根長、根莖直徑等,測算小區(qū)產(chǎn)量。
施肥前和作物采收后對試驗(yàn)地土壤養(yǎng)分進(jìn)行測定分析。檢測內(nèi)容包括土壤pH值、有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀含量。栽培試驗(yàn)結(jié)束后,對不同處理的土壤再進(jìn)行采樣檢測,以探究不同的施肥處理在作物栽培后土壤肥力的變化。
運(yùn)用SPSS對不同處理的結(jié)果進(jìn)行方差分析,以常規(guī)復(fù)合肥為對照。
肥料是影響植物生長的重要因素,不同的肥料處理會對包心菜的生物性狀產(chǎn)生比較直接的影響,本研究中,不同處理包心菜的單株生物量、可食部分重量、株高、根長、根莖直徑進(jìn)行了10個樣品的重復(fù)測定,能夠反映不同施肥的影響情況。測定結(jié)果是:與施用常規(guī)復(fù)合肥比,海生萬磷酸銨鎂復(fù)合肥處理生物量降低6.75%、可食部分含量降低6.99%、株高提高0.59%、根系長度提高10.67%、根莖直徑降低9.05%;海生萬磷酸銨鎂復(fù)合肥+羊糞的處理生物量提高24.44%、可食部分產(chǎn)量提高32.37%、株高提高3.55%、根系長度提高2.00%、根莖直徑降低1.01%(表1)。
表1 不同施肥處理對包心菜生長及產(chǎn)量的影響Table 1 Effects of different fertilization treatments on growth and yield of cabbage
運(yùn)用SPSS對不同處理的生物量、可食部分含量、株高、根長、根重等進(jìn)行單因素t檢驗(yàn),以常規(guī)復(fù)合肥處理為參照,海生萬磷酸銨鎂復(fù)合肥+羊糞處理的平均生物量、可食部分含量、株高具有顯著性差異(P<0.05),而單施海生萬磷酸銨鎂復(fù)合肥處理除根長以外的其他指標(biāo)均有不同程度的降低,由于磷酸氨鎂為緩釋性肥料,通過伸長根系提高養(yǎng)分吸收能力是可能的。
包心菜栽培試驗(yàn)前和結(jié)束后,對不同處理的土壤樣本進(jìn)行了對比檢測,檢測內(nèi)容與結(jié)果如下表:
試驗(yàn)土壤呈酸性,栽培前后各施肥處理對土壤pH值沒有明顯的影響,施羊糞處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量有所提高,試驗(yàn)土壤的全氮、堿解氮、有效磷含量均顯著提高。由于各處理的施氮量是一致的,因此,土壤的全氮與堿解氮提高幅度比較一致;有效磷含量也提高;速效鉀在原始土壤中含量較高,屬于高鉀土壤,種植后通過植株養(yǎng)分吸收,鉀的含量不同程度降低。因此,綜合評價,在栽培包心菜后土壤肥力普遍提高,尤其是磷酸銨鎂復(fù)合肥+羊糞處理表現(xiàn)最好(表2)。
表2 包心菜栽培土壤性狀檢測Table 2 Detection of cultivated soil properties of cabbage
栽培試驗(yàn)表明,與施用常規(guī)復(fù)合肥處理相比,單施復(fù)合肥產(chǎn)量有所降低,磷酸銨鎂復(fù)合肥+羊糞處理對于作物的生長及產(chǎn)量性狀與土壤肥力的提高均有著較好的表現(xiàn),因此,磷酸銨鎂復(fù)合肥合理搭配有機(jī)肥施用,效果更好。這也說明,磷酸銨鎂復(fù)合肥如果單獨(dú)施用,更適合在中高肥力的土壤上應(yīng)用。
李丹陽等[11]通過研究磷酸銨鎂堆肥產(chǎn)品對油菜的肥效,并與普通化肥、普通堆肥、磷酸銨鎂肥3種肥料進(jìn)行對比表明,堆肥對其養(yǎng)分釋放具有促進(jìn)作用,在堆肥中利用鳥糞石結(jié)晶原理可固定部分氮磷元素,提高堆肥產(chǎn)品肥效。晏琛等[12]以施肥后空心菜的產(chǎn)量及多糖含量為肥效指標(biāo),施用雞糞谷殼和磷酸銨鎂堆肥產(chǎn)物的肥效高于施用化肥獲得的肥效。因此,磷酸銨鎂通過與有機(jī)肥結(jié)合,更進(jìn)一步進(jìn)行堆肥后施用,對其養(yǎng)分釋放、提高肥效具有更好效果。
磷酸銨鎂是一種肥效較緩的肥料,本試驗(yàn)所用的海生萬磷酸銨鎂復(fù)合肥是磷酸銨鎂與速效性養(yǎng)分配制成的蔬菜專用肥,能夠平衡養(yǎng)分提供速度,但從其栽培后速效鉀降低幅度較大的情況看,在低肥力土壤上應(yīng)用磷酸銨鎂復(fù)合肥還應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)與速效養(yǎng)分搭配。謝婷婷等[13]試驗(yàn)表明,在氮肥減量20%的情況下,緩釋肥和尿素配施更能促進(jìn)玉米高產(chǎn),達(dá)到減氮增產(chǎn)增效的目標(biāo),磷酸銨鎂添加增效劑后,玉米對N、P、K利用效率提高,其中,磷素生產(chǎn)效率較對照提高28.5%[14]。因此,磷酸銨鎂使用過程中要注意和速效養(yǎng)分的配合,也可適當(dāng)添加增效劑,提高作物對N、P、K的吸收效率。
雖然本試驗(yàn)施用磷酸銨鎂土壤的pH值沒有明顯變化,但較多研究表明磷酸銨鎂適用于酸性土壤調(diào)理劑方面應(yīng)用[9-10]。祁步凡等[9]以沼液源鳥糞石與化肥對酸性土壤進(jìn)行小白菜種植試驗(yàn),結(jié)果表明,利用沼液源鳥糞石可以提高土壤的酸堿度,從而改善土壤的理化性質(zhì)。并且有效增加了小白菜葉綠素、可溶性糖含量,提高了小白菜鮮重、株高。
本試驗(yàn)所用磷酸銨鎂為海水淡化副產(chǎn)品,不存在重金屬污染問題。馬玲等[6]研究表明,磷酸銨鎂法回收養(yǎng)殖廢水氮磷過程中,金屬離子會沉積到磷酸銨鎂沉淀物中;Ryu等[15]研究表明,從半導(dǎo)體廢水中回收的磷酸銨鎂作為栽培大白菜的肥料時,大白菜中會有少量銅的積累。因此,如果磷酸銨鎂為利用養(yǎng)殖廢水或工業(yè)廢水制備的磷酸銨鎂肥料,需要注意重金屬含量是否超標(biāo)問題。