不同土壤调理剂配施对连作压砂田土壤质量及西瓜品质的影响_郭君钰.pdf

粮油农资 null nullnullnull 不同土壤调理剂配施对连作压砂田土壤质量及 西瓜品质的影响 郭君钰 1 李停锋 1 李 雯 1 顾 欣 1 杨 娜 1 李仁英 1 摆小蓉 1 张卫平 2 1 宁夏大学 农学院 宁夏 银川 750021 2 宁夏阜康生物科技股份有限公司 宁夏 中卫 755000 摘要 针对我国西北地区连 作压砂田土壤质量和西瓜品质下 降的问题 探索不同土壤调理剂 配施对其改良和提升的效果 结 果表明 与单施有机肥相比 有 机肥分别与矿物类调理剂 复合 菌剂配施以及三者复配 均可显 著改善连作压砂田的土壤质量 其中有机肥2 25吨 公顷配施矿 物类调理剂0 3吨 公顷和复合菌 剂为最佳处理 土壤质量综合得 分最高 果实中的维生素C 可 溶性固形物含量分别提高65 39 和24 81 有利于西瓜品质提 升 关键词 土壤调理剂 土壤 改良 西瓜 品质 压砂田是我国西北干旱地 区农民长期种植实践形成的特殊 耕作方式 具有增温 蓄水 保 墒 抗旱和抗风蚀作用 由于农 业生产面临耕地有限 农业集约 化和施肥不合理等问题的制约 连作障碍现象在西北经济作物种 植上呈现日益严重的趋势 西瓜 是压砂田栽培的主要经济作物 然而 长期单一连续种植西瓜或 甜瓜等作物 造成土壤养分不均 衡 物理 化学和生物学性状恶 化 如土壤酶活性和微生物数量 降低等 表现为土壤质量下降 果实品质不佳 严重制约了相关 产业的良性发展 因此 改善土 壤质量 提高作物品质 成为解 决西北地区压砂田可持续利用的 关键问题 不同的土壤调理剂对土壤的 改良效果存在差异 以农业废弃 物为原料 富含有机质的有机肥 是目前应用最为广泛的一类土壤 调理剂 通常作为田间生产的底 肥 对酸性 碱性和多类型土壤 都具有改良 培肥效果 功能性 复合菌剂是近年来研究和应用的 热点 在土壤改良中应用复合菌 剂 可提高土壤生物学活性 增 加土壤酶活性 优化土壤微生物 区系 使根际微生态环境更有利 于作物的生长与健康 目前 关 于复合菌剂与矿物类调理剂结合 施用对压砂田土壤改良的研究较 少 压砂田被砂石覆盖 翻地 整地受到限制 当地农民的耕作 习惯多以有机肥或农家肥为底 肥 一次性施用 以减少劳动消 耗 但是 其他土壤调理剂如矿 物类调理剂 菌剂及其与有机肥 配施等对连作压砂田土壤改良 对西瓜品质影响方面的研究还有 待进一步开展 本研究拟通过田 间试验 设置有机肥 矿物类调 理剂和复合菌剂不同配施的处 理 探明不同施用方案对土壤物 理性质 化学性质 生物学性质 和西瓜品质的影响 旨在为西北 地区压砂田土壤改良 提高西瓜 品质提供理论依据和技术方案 1 材料与方法 1 1 试验地选择 试验地位于宁夏回族自治区 中卫市红圈村 连续压砂种植西 瓜10年 土壤理化性质如表1 1 2 试验材料 供试西瓜品种 荣耀 土壤调理剂及其来源 商品 有机肥购自银川农资市场 有机 质含量 38 养分含量 氮 磷 钾 15 复合菌剂和矿 物类调理剂由宁夏大学农业微生 物学实验室提供 菌剂浓度为 3 10 6 CFU 毫升 含芽孢杆菌 和木霉菌 矿物类调理剂 养分 含量分别为速效钾23 08毫克 公 斤 速效磷1 62毫克 公斤 全 氮0 17克 公斤 pH值7 26 不 含有机质 1 3 试验设计 试验田面积941平方米 种 植瓜苗420株 株距1 40米 移 栽前 以有机肥为底肥 一次性 机械条施 深度为耕作层 再穴 施矿物类调理剂 复合菌剂为瓜 苗沾根和随水灌根 灌根时间为 伸蔓期 开花期及膨瓜期 试 验设置5个处理 每处理28株 每处理3个重复 具体方案见表 2 其中菌剂用量为单次灌根用 量 其他田间管理措施与当地 保持一致 1 4 样品采集与测定 表1 土壤的理化性质 发生层 厘米 pH 全盐 克 公斤 速效磷 毫克 公斤 速效钾 毫克 公斤 碱解氮 毫克 公斤 全氮 克 公 斤 有机质 克 公 斤 全磷 克 公 斤 0 20 8 56 2 32 2 25 123 33 32 26 0 37 2 48 0 63 粮油农资 null nullnullnull 土壤样品采集与测定 在底 肥施用前 西瓜成熟收获后分别 采集0 20厘米土壤样品 土壤 容重和田间持水量 孔隙度 含 水率采用环刀法和烘干法 土壤 pH值采用酸度计法 全盐采用 电导率仪检测 有机质用重铬酸 钾 硫酸亚铁滴定法 碱解氮用 碱解扩散法 有效磷用硫酸钼锑 抗比色法测定 速效钾用火焰光 度计法 全氮用凯氏定氮法 全 磷采用HClO 4 H 2 SO 4 钼锑抗比 色法 土壤蔗糖酶活性用3 5 二 硝基水杨酸比色法 过氧化氢酶 活性用高锰酸钾滴定法 脲酶活 性用苯酚 次氯酸钠比色法 碱 性磷酸酶活性用磷酸苯二钠比色 法 土壤微生物数量采用稀释平 板法分离计数 西瓜样品的采集与品质测 定 每个处理随机采3个成熟西 瓜果实 用于测定品质 检测方 法 硝酸盐采用水杨酸法 有机 酸采用氢氧化钠滴定法 可溶性 固形物采用手持式糖度计测定 总维生素C采用2 4 二硝基比色 法 1 5 数据处理与统计分析 试验数据以Excel 2016软件 整理 制作图表 用SPSS 21 0 软件进行统计和主成分分析 2 结果与分析 2 1 不同处理对压砂田土 壤物理性质的影响 由图1可知 与单施有机肥 相比 单施复合菌剂 T1 处 理对土壤含水量 田间持水量无 显著影响 但是 可以使土壤容 重显著下降 使土壤孔隙度显著 增加 随着矿物类调理剂施用 量的增加 土壤含水量 田间 持水量 孔隙度有不同程度的 提高 而土壤容重则呈下降趋 势 其中 T3处理的土壤含水 量较CK T1 T2 T4增幅范 围为8 03 39 56 田间持水 量增幅范围为6 64 85 07 土壤孔隙度增幅范围为 2 01 9 26 土壤容重降幅 分别为8 98 3 35 1 06 2 09 2 2 不同处理对压砂田土 壤化学性质的影响 由图2可知 与CK比较 单施菌剂处理对土壤pH值和养 分含量均无显著影响 施用不 同用量的矿物类调理剂 再配 施菌剂 速效磷 碱解氮 速 效钾 全氮和有机质的含量不 同程度地升高 而pH值则显著 降低 其中 T3处理使试验区 碱性土壤pH值显著降低 较 CK T1 T2 T4降低的范围为 0 60 2 46 T3处理的速效 磷含量较CK T1 T2 T4增幅 范围为2 31 72 93 碱解氮 增幅范围为3 29 29 31 全 氮增幅范围为6 49 54 72 速效钾增幅范围为 7 91 36 60 有机质增幅范 围为5 69 53 89 2 3 不同处理对压砂田土 壤酶活性的影响 由表3可知 与单施有机肥 CK比较 T1单施菌剂处理对土 壤酶活性无显著影响 将矿物类 调理剂 菌剂与有机肥配施能够 不同程度地提高土壤酶活性 在 过氧化氢酶活性上 T2 T3和 T4显著高于CK和T1 其中T3和 T4处于最高的水平 施用不同量 的矿物类调理剂 使土壤碱性磷 酸酶和脲酶活性均显著增加 但 是不同用量的处理之间无显著差 异 蔗糖酶活性上 施用矿物类 调理剂使其显著高于CK和T1 其中T3处理的酶活最高 较较 CK T1 T2 T4增幅范围为 表2 试验设计方案 处理 有机肥 吨 公顷 矿物类调理剂 吨 公顷 复合菌剂 毫升 株 CK 2 25 0 00 0 00 T1 2 25 0 00 200 00 T2 2 25 0 20 200 00 T3 2 25 0 30 200 00 T4 2 25 0 40 200 00 图1 不同处理的土壤物理性质 粮油农资 null nullnullnull 3 57 12 35 2 4 不同处理对压砂田土 壤微生物区系的影响 由表4可知 矿质类调理剂 和复合菌剂与有机肥配施 对土 壤微生物区系有不同的影响 在 细菌数量上 菌剂和矿质类调 理剂的施用均使其较CK有所提 高 而T3处于最高水平 其次是 T4处理 分别较CK显著增加了 236 57 和171 28 二者无显 著差异 在放线菌数量上 菌剂 施用对其无显著影响 而T3和 T4的放线菌数量显著高于其他处 理 其中T3最高 较CK增加了 38 10 在真菌数量上 T3处 理处于最高水平 较CK增加了 72 36 2 5 不同处理对压砂西瓜 品质的影响 西瓜成熟果实的硝酸盐 维生素C 可溶性固形物 有 机酸的含量如表5所示 施用 土壤调理剂和菌剂可以降低果 图2 不同处理的土壤化学性质 表3 不同处理的土壤酶活性 处理 过氧化氢酶 毫升 克 碱性磷酸酶 毫克 公斤 脲酶 毫克 公斤 蔗糖酶 毫克 公斤 CK 4 08 0 01c 0 28 0 01b 0 37 0 03b 4 13 0 02d T1 4 11 0 01d 0 33 0 02b 0 43 0 05b 4 25 0 04cd T2 4 46 0 02b 0 53 0 02a 0 84 0 10a 4 34 0 07bc T3 4 49 0 01ab 0 57 0 04a 0 98 0 03a 4 64 0 04a T4 4 50 0 02a 0 56 0 02a 0 96 0 07a 4 48 0 06b 注 不同小写字母表示处理间差异显著 P 0 05 下同 表4 不同处理的土壤微生物区系 处理 细菌 10 6 CFU 克干土 放线菌 10 5 CFU 克干土 真菌 10 3 CFU 克干土 CK 7 52 0 23c 1 26 0 26b 9 48 0 82c T1 13 32 1 26b 1 30 0 85b 11 09 1 25bc T2 12 37 1 69bc 1 15 0 29b 11 25 2 06bc T3 25 31 2 05a 1 74 0 65a 16 34 0 45a T4 20 40 2 25a 1 73 0 33a 13 75 2 16ab 粮油农资 null nullnullnull 实硝酸盐和有机酸的含量 提高维生素C和可溶性固形物 含量 其中 T3处理的硝酸 盐含量较CK T1 T2 T4 降幅范围为8 46 29 38 有机质含量降幅范围为 13 48 40 76 维生素C含 量增幅范围为1 85 65 39 可溶性固形物含量增幅范围为 0 69 24 81 2 6 综合评价 土壤是错综复杂的综合体 为了更明确地对不同用量矿物类 调理剂和复合菌剂配施下的土壤 综合质量进行评价 对所测的17 个土壤指标进行主成分分析 提 取两个主成分 如表6 其累积 贡献率为93 92 其中 第一主 成分贡献率最大 为86 15 且 二者特征值都大于1 在主成分得分系数的基础上 构建17个指标与每一主成分的得 分函数关系式 如表7所示 F1 0 2506x1 0 2558x2 0 2561x3 0 2584x15 0 2584x16 0 2582x17 F2 0 2132x1 0 1688x2 0 1224x3 0 0061x15 0 0557x16 0 0017x17 将标准化数据分别代入以 上公式 可以得出17项指标在 2个主成分上的得分 基于每 一主成分的得分 计算每一个 主成分的权重Wn 0 9173 0 0827 得出综合得分模型 F 0 9173F1 0 0827F2 最终 获得各处理综合得分 如表8所 示 T3和T4的F值排名前二 分别为1 0000和0 8375 其次是 T2 T1和CK 3 结论 本试验施用矿物类调理剂和 复合菌剂可以提高土壤含水量 田间持水量和孔隙度 降低土壤 容重 同时有效提高土壤速效 磷 碱解氮 全氮 速效钾 有 机质含量 将矿物类调理剂 复 合菌剂与有机肥配施 既改善了 土壤的物理性质 又因矿物类调 理剂本身含有营养元素 复合菌 表5 不同处理的西瓜品质 处理 硝酸盐 毫克 公斤 维生素C 毫克 公斤 可溶性固形物 有机酸 克 公斤 CK 134 01 4 97a 69 90 2 33d 10 51 0 03c 1 16 0 02a T1 127 89 2 66a 77 44 1 11c 10 66 0 04c 1 11 0 05a T2 103 39 1 91b 108 05 0 73b 12 82 0 01b 0 89 0 03b T3 94 64 5 92b 115 60 2 18a 13 11 0 08a 0 69 0 07c T4 103 82 5 30b 113 50 1 11a 13 02 0 09a 0 80 0 06bc 表6 土壤质量评价指标主成分分析特征值和贡献率 主成分 初始特征值 特征值 方差贡献率 累积方差贡献率 第一主成分 14 65 86 15 86 15 第二主成分 1 32 7 77 93 92 表7 主成分得分系数矩阵 指标 主成分 1 2 过氧化氢酶 0 2506 0 2132 碱性磷酸酶 0 2558 0 1688 脲酶 0 2561 0 1244 蔗糖酶 0 2511 0 2367 细菌 0 2352 0 3585 放线菌 0 1685 0 6630 真菌 0 2354 0 3767 土壤含水量 0 2535 0 2097 田间持水量 0 2216 0 1340 容重 0 2252 0 1166 孔隙度 0 2252 0 1166 pH值 0 2556 0 0409 速效磷 0 2417 0 1888 碱解氮 0 2553 0 1235 全氮 0 2584 0 0061 速效钾 0 2584 0 0557 有机质 0 2582 0 0017 表8 主成分综合得分和排名信息 处理 F1 F2 F 排名 CK 2 1822 0 7660 0 0142 5 T1 2 1690 0 0604 0 0379 4 T2 0 0591 1 3251 0 4449 3 T3 2 4390 1 9231 1 0000 1 T4 1 8530 0 1077 0 8375 2 粮油农资 null nullnullnull 剂中的功能微生物促进土壤中营 养物质的矿化和活化 从而显著 提高土壤肥力 矿物类调理剂 复合菌剂与有机肥配施能提高土 壤过氧化氢酶 碱性磷酸酶 脲 酶 蔗糖酶的活性 施用不同用 量的矿质类调理剂 与复合菌剂 及有机肥配施能不同程度的提高 土壤细菌 放线菌和真菌的数 量 有利于土壤微生物区系的优 化和生物活性的提高 不同用量 的矿物类调理剂与复合菌剂和有 机肥配施 能不同程度地降低西 瓜果实硝酸盐和有机酸的含量 提高维生素C和可溶性固形物含 量 基于主成分分析和隶属函数 分析对试验各处理进行综合评 价 最终可获知T3处理为最佳处 理 综上所述 有机肥 矿物 类调理剂与复合菌剂配施 可以 有效改善土壤理化性质 提高土 壤综合肥力 酶活性和微生物数 量 促进西瓜果实品质更佳 最 佳处理为 有机肥2 25吨 公顷 为底物 配施土壤调理剂0 3吨 公顷和复合菌剂 基金项目 国家自然科学基金 项目 41761054 宁夏重点研发计划 项目 2018BBF020042018BBF02019 2018NCZD0083 农业高质量发展 和生态保护科技创新示范项目 NGSB 2021 10 01 作者简介 郭 君 钰 1 9 9 4 男 硕士在读 从事农业微生物 资源与环境研究 通讯作者 顾 欣 1 9 7 3 女 教授 硕士 从事农业微生 物资源与环境研究 干旱半干旱地区马铃薯绿色高产高效栽培技术 马和柱 甘肃省临洮县中铺镇人民政府 甘肃 临洮 730512 摘要 本文针对干旱 半干 旱地区马铃薯绿色高产栽种技术 进行了研究 探讨了马铃薯种植 的选地 土壤处理 科学施肥 田间管理以及收获等内容 希望 能够为特殊地区提升马铃薯生产 质量提供参考 关键词 干旱地区 半干旱 地区 马铃薯 栽培技术 马铃薯属于我国常见的粮食 作 物 提 升 其 产 量 可 以 有 效 促 进 乡 村农业生产 推动乡村振兴战略 建设 科学的绿色高产种植技术 可有效解决马铃薯生产中的技术 问 题 全 面 促 进 其 产 品 产 量 质 量 建 设 实 现 农 业 可 持 续 发 展 本 次 研究以特殊地区 半干旱 干旱地 区 马铃薯种植技术为研究内容 探讨马铃薯种植的相关技术 1 选地整地 马铃薯种植应选用土地松 软 肥力中上的地块 建议选用 玉米 小麦为前茬作物的地块 种植前要保证种植地地面平整 有土块或者根茬 2 土壤处理 为了避免地下虫害的影响 建议在播种前先进行土壤处理 可以结合整地特点选用2 吡虫 啉颗粒剂30公斤 公顷加细土撒 施 对于杂草危害严重的地块采 用50 乙草胺乳油500倍液喷雾泼 洒 3 施肥管理 针对秋耕深施的农家肥 建 议相关单位采用腐熟农家肥60吨 公顷 因为部分地膜马铃薯追 肥困难 建议在播种前可以一次 性施加基础肥料 如选用300公 斤 公顷的尿素 20 25公斤 公 顷的硫酸铵等化肥 并保证施肥 覆盖深度大于15厘米 4 起垄覆盖 建议选用100厘米宽 0 012 毫米厚的黑色地膜来覆盖垄面 建议覆盖的时候拉进地膜并贴近 垄面 为了防止大风揭膜 建议 每隔4 5米压一条土腰带 5 种薯处理 种薯处理时 建议选用产量 高 品质好 结薯集中的品种 避免选用病虫害 烂薯等薯块 常见的品种有陇薯7号 冀张薯8 号等品种 切薯的时候建议先用 医用酒精或高锰酸钾浸泡切刀 消毒后将种薯切成25 50克的薯 块 予以处理 6 施肥及病虫害防治 为了避免病虫害对种薯种植 的影响 建议做好田间管理 出 苗后要及时去除病苗 当马铃薯 出苗10 15天予以处理 如施加 吡虫啉 苯醚甲环唑 嘧菌酯 阿泰灵等 可针对马铃薯的生长 特点施加膨大素 植物生长调节 剂提升产量 7 收获 马铃薯属于连片种植作物 因此 多采用机械化收获 建议 收获时间选在晴天 避免雨后或 者泥泞天气 收获后要单独对病 薯以及破损薯处理 放置地点也 要干燥 通风 干旱 半干旱地区马铃薯种 植的难度大 为了保证绿色种植 质量 建议相应的种植单位加强 管理 通过科学选种 整地 田 间管理技术提升产量 作者简介 马 和 柱 1 9 8 9 男 本科 研究方向 马铃薯种 植