秸秆灰与菌肥施用对甜瓜产量及品质的影响.pdf

黑龙江省是农业大省 每年粮食产量稳定在750亿kg 以上 同时 秸秆资源量达到1 3亿t 可收集量达到1亿t 左右 1 随着农业废弃物综合利用技术日趋成熟 尤其是 秸秆发电和直燃供暖技术的发展 不仅缓解了我国长期 能源供应紧张局面 2 而且避免了秸秆直接燃烧对环境的 危害 秸秆直接燃烧后会产生10 15 的灰分 3 4 呈粉状 或烧结状态 主要成分以碱金属尤其是钾的化合物 二氧 化硅为主 含有少量的铁 铝 钙 镁 磷的化合物 同时含 有少量未燃尽的固定碳 5 6 大量研究表明硅对许多植物 的生长发育都有一定生理效应 硅元素已被列为有益元 素 7 施硅可大幅度提高植株叶绿体含量 光合强度也有 不同程度的上升 8 10 硅能使蔬菜机械组织细胞硅质化 增 强植株抗倒伏能力 11 秸秆灰颗粒中有一定的空隙结构 可以吸附其他物质 施入土壤后能提高土壤的保水性和 肥料的利用效率 12 因此 合理有效地对秸秆灰进行综合 利用 既可以解决秸秆灰环境污染问题 同时能够促进农 业生产的良性循环 13 14 1 材料与方法 1 1 材料 1 1 1 试验地概况 供试土壤为黑土 pH6 75 有机质含 量27 8g kg 有效氮含量139 6mg kg 有效磷含量27 5mg kg 有效钾含量153 7mg kg 1 1 2 供试材料 供试甜瓜品种为龙甜9号 1 1 3 供试肥料 肥料选用尿素 N46 磷酸二铵 N 于洪久 刘杰 张楠 苗丽丽 钟鹏 左辛 王大蔚 1 黑龙江省黑土保护利用研究院 黑龙江哈尔滨 150086 2 黑龙江省农业微生物菌剂工程技术研究中心 黑龙江哈尔滨 150086 摘 要 目的 研究露地覆膜栽培条件下秸秆灰 菌肥与饼肥和氮磷钾肥配施对甜瓜产量和品质的影响 方法 以施 用饼肥和氮磷钾肥为对照 采用播种覆膜栽培方式 对秸秆灰成分及甜瓜理化性质进行分析 结果 施用秸秆灰与菌 肥能够提高甜瓜叶片的叶绿素含量 子蔓的茎粗 利于甜瓜干物质的积累 T2处理的各项指标均优于其他处理 其甜 瓜产量达到34 967 3 kg hm 2 较对照增加8 08 甜瓜可溶性固形物中边糖含量达到10 02 心糖含量达到12 91 可溶性糖含量达到12 87 mg g 结论 可为秸秆灰有效利用提供理论参考 关键词 秸秆灰 菌肥 甜瓜 产量 品质 中图分类号 S652 文献标识码 A 文章编号 2095 0896 2022 08 001 03 YU Hong jiu et al Black Soil Protection and Utilization Research Institute of Heilongjiang Harbin Heilongjiang 150086 Abstract Objective The effects of straw ash bacterial fertilizer combined with cake fertilizer and N P K fertilizer on the yield and quality of muskmelon under the condition of film mulching cultivation in open field were studied Method The effects of straw ash fungus fertilizer and cake fertilizer combined with N P K fertilizer on yield and quality of melon were studied in open field with cake fertilizer and N P K fertilizer as control Result The results showed that the application of straw ash and fungus fertilizer could increase the chlorophyll content of melon leaves and stem diameter of vine which was beneficial to the accumulation of dry matter in melon The treatment T2 was better than other treatments The yield of T2 treatment reached 34 967 3 kg hm 2 which increased by 8 08 compared with the control in melon The soluble solid content was 10 02 in edge sugar 12 91 in heart sugar and 12 87 mg g of soluble sugar Conclusion It could provide theoretical reference for effective utilization of straw ash Key words Straw ash Microbial agent Melon Yield Quality E ffects of Straw Ash and Fungus Fertilizer on Yield and Quality of Muskmelon 秸秆灰与菌肥施用对甜瓜产量及品质的影响 园艺与种苗 Horticulture Seed2022 42 08 1 3 doi 10 16530 21 1574 s 2022 08 001 基金项目 黑龙江省农业科学院 农业科技创新跨越工程 HNK2019CX10 17 作者简介 于洪久 1981 男 硕士研究生 副研究员 主要从事土壤与植物互作研究工作 通讯作者 刘杰 1974 男 研究员 硕士生导师 主要从事黑土保护与利用研究工作 收稿日期 2022 02 23 园艺与种苗 2022年 表1 甜瓜肥料试验处理 kg hm 2 处理 饼肥 菌肥 尿素 磷酸二铵 硫酸钾 秸秆灰 T1 1 500 120 120 150 180 300 T2 1 500 120 120 150 180 600 T3 1 500 120 120 150 180 1 200 T4 1 500 120 120 150 180 对照 1 500 120 150 180 表3 秸秆灰的物理性质 项目 数值 密度 kg m 3 626 30 含水率 15 57 微表面积 未检出 图1 玉米秸秆灰的外观和微观形态 18 P 2 O 5 46 硫酸钾 K 2 O50 秸秆灰来源于绥化市 鑫源城市建设投资发展有限公司玉米秸秆直燃供热的产 物 菌肥 胶质芽胞杆菌Bacillus mucilaginosus Krassilnikov 由黑龙江省农业微生物菌剂工程技术研究中心保藏 1 2 方法 1 2 1 试验设计 试验在黑龙江省绥化市榆林镇林森村 甜瓜种植基地进行 小区面积为5 2 m 10 m 52 m 2 每 个小区4行 行距130cm 株距40cm 采用播种覆膜栽培 方式 于5月20日播种 主蔓4 5片真叶时留4叶摘心 留子蔓坐瓜 甜瓜施肥处理共5个处理 4次重复 表1 氮肥 50 磷肥 钾肥 秸秆灰 菌肥以底肥形式一次性 施入 氮肥 50 在甜瓜开花坐果期施入 1 2 2 测定项目和方法 秸秆灰成分分析 秸秆灰进行 粉碎 过筛后 经60 干燥至恒重备用 采用ICP OES 电 感耦合等离子原子发射光谱 测定秸秆灰的主要化学元 素成分及其含量 15 采用红外光谱法 Infrared absorption spectroscopy IR 测定有机物含量 采用填装方法测定密 度 采用烘干法测定含水率 采用风干法测定失水速率 采用pH计测定pH 甜瓜理化性状分析 叶片SPAD值 通过叶绿素仪测定 日本柯尼卡美能达生产 子蔓茎粗 采用游标卡尺测定 可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定 单果重采用电子天平称重 1 3 数据分析 采用Microsoft Excel 2019进行数据计算及绘图 用 SPSS统计软件对平均数用Duncan新复极差法进行多重 比较及相关性分析 2 结果与分析 2 1 玉米秸秆灰的理化性质分析 秸秆灰种类主要有玉米秸秆灰 稻壳灰 稻草灰等 其中玉米秸秆灰产生量最大 该试验以玉米秸秆灰作为 主要研究对象 测定结果表明 玉米秸秆灰中SiO 2 含量 44 7 MgO含量9 1 P 2 O 5 含量达到4 2 K 2 O含量3 7 表2 玉米秸秆由于燃烧比较完全 秸秆灰的有机物含 量极低 可忽略不计 检测结果表明 玉米秸秆灰的密度为626 3 kg m 3 表3 这与其结块不规则有关 其微表面积没有测出来 只有大孔的表面 图1 含水率为15 57 pH8 41 为碱性 2 2 不同处理对甜瓜叶片SPAD值的影响 叶绿素含量是植物光合作用的重要物质 叶绿素含 量的高低对作物产量有很大影响 从图2可以看出 与对 照处理相比 施用秸秆灰和菌肥能够提高甜瓜叶片的 SPAD值 其中处理T2的效果最好 在甜瓜伸蔓期和开花 坐果期 叶片SPAD值均高于其他处理 2 3 不同处理对甜瓜子蔓茎粗的影响 露地覆膜栽培甜瓜以子蔓留瓜为主 子蔓健壮利于 甜瓜坐果和干物质积累 甜瓜伸蔓期 各个处理间子蔓茎 粗差异不显著 开花坐果期不同处理间子蔓茎粗差异较 显著 表现为T2 T4 T1 T3 对照 图3 上述试验结果 表明 增施秸秆灰和菌肥能够促进甜瓜子蔓的生长 2 4 不同处理对甜瓜产量的影响 从表4可以看出 各处理的果实纵径 横径 果形指 数 平均单果重 单株产量 总产量均高于对照 增施秸秆 灰和菌肥能够促进甜瓜生长 增加甜瓜的单果重和产量 其中处理2效果最好 与对照相比 产量增加8 08 但随 着秸秆灰施用量的增加 甜瓜的产量降低 可能是由于秸 图2 不同处理的甜瓜叶片SPAD值 表2 玉米秸秆灰的主要化学成分 化学成分 含量 化学成分 含量 SiO 2 44 70 MgO 9 10 Al 2 O 3 2 80 P 2 O 5 4 20 Fe 2 O 3 2 40 K 2 O 3 70 CaO 1 50 Na 2 O 0 47 2 8期 于洪久等 秸秆灰与菌肥施用对甜瓜产量及品质的影响 表 4 不同处理对甜瓜产量及产量构成因素的影响 处理 果实纵径 cm 果实横径 cm 果形指数 平均单果重 g 单株产量 g 小区产量 kg 折合产量 kg hm 2 产量增加 T1 7 67 0 06 b 7 61 0 08 b 1 008 0 005 ab 298 01 0 27 b 1 788 08 1 72 b 178 82 0 35 b 34 388 5 67 0 b 6 29 T2 8 08 0 13 a 7 95 0 07 a 1 010 0 007 a 303 06 0 60 a 1 818 33 2 52 a 181 83 0 40 a 34 967 3 27 6 a 8 08 T3 7 53 0 06 c 7 45 0 07 c 1 011 0 009 ab 293 40 1 53 c 1 760 37 3 17 d 176 04 0 72 c 33 853 8 79 1 c 4 64 T4 7 63 0 09 bc 7 59 0 11 b 1 005 0 005 ab 294 33 0 97 c 1 766 05 2 01 c 176 61 0 46 c 33 963 5 15 3 c 4 98 对照 7 35 0 07 d 7 33 0 05 d 1 003 0 003 b 280 38 1 41 d 1 682 29 0 89 e 168 23 0 75 d 32 351 9 46 5 d 表 5 不同处理对甜瓜可溶性固形物和可溶性糖含量的影响 处理 可溶性固形物含量 可溶性糖含量 mg g边糖 心糖 T1 9 89 0 18 11 89 0 15 11 75 0 13 T2 10 02 0 27 12 91 0 02 12 87 0 31 T3 10 33 0 09 12 97 0 05 12 93 0 25 T4 9 81 0 23 11 75 0 17 11 62 0 16 对照 9 53 0 11 10 83 0 21 10 79 0 29 图 3 不同处理甜瓜的子蔓茎粗 秆灰偏碱性 施入土壤中 导致pH升高 影响甜瓜对养分 的吸收利用 2 5 不同处理对甜瓜品质的影响 甜瓜品质是衡量果实营养价值和商品性状的综合标 准 也是直接影响消费者对果实整体感官及购买力的因 素 其中可溶性固形物和可溶性糖含量是影响甜瓜果实 口感品质的重要指标 从表5可以看出 不同处理甜瓜可 溶性固形物含量和可溶性糖含量均表现为T3 T2 T1 T4 对照 从上述试验结果可以看出 增施秸秆灰和菌肥能够 促进甜瓜糖分的积累 改善甜瓜的品质 3 结果与结论 硅对甜瓜生长发育有一定生理效应 施硅能够提高 甜瓜叶片生长态势 叶绿体含量和光合强度 能够促进植 株根系生长 利于对水分和营养物质的吸收 秸秆灰配施 菌肥 胶质芽胞杆菌 能够活化秸秆灰中的硅 钾 磷等营 养元素 从而促进甜瓜对营养元素的吸收利用 能够提高 甜瓜的SPAD值 子蔓茎粗 果形指数 单果重 果实产量 可溶性固形物含量和可溶性糖含量 但过量施用秸秆灰 会影响甜瓜生长发育 建议秸秆灰的施用量为600kg hm 2 左右为宜 随着大棚瓜菜生产迅速发展 瓜菜连作或者迎茬种 植 化学肥料过量施用 导致土壤板结 酸化 次生盐渍 化 建议施用化学肥料过程中配施秸秆灰和菌肥 从而改 善土壤的孔隙度和持水能力 缓解酸化 调控根际土壤微 生物区系 抑制病原菌的生长 同时促进植物对硅肥的吸 收利用 增强植株的抗倒伏能力和抗病性 参考文献 1 高忠坡 高子清 李宁宁 基于资源禀赋的黑龙江省秸秆综合利用 模式构建 J 农机化研究 2022 44 6 261 268 2 丛宏斌 孟海波 于佳动 等 绿色 引领下东北地区秸秆产业发展 长效机制解析 J 农业工程学报 2021 37 13 314 321 3 崔泽苹 付鹏 李宁 等 玉米秸秆燃烧灰分中矿物演变及灰熔融特 性 J 山东理工大学学报 自然科学版 2018 32 5 7 10 4 朱小梅 洪立洲 刘兴华 等 秸秆灰 生物菌肥与化肥配施对土壤 养分和设施碱蓬产量及品质的影响 J 水土保持学报 2012 26 6 102 105 110 5 易姝 赵展恒 梁玉祥 秸秆灰直接还田对土壤的影响 J 西南农业 学报 2016 29 4 891 895 6 汪婷婷 李强 艾雪竹 等 秸秆发电厂灰 渣 成分分析及其肥效初 探 J 安徽化工 2017 43 3 100 101 104 7 吴桢 徐嘉檑 蔡振华 等 硅营养特性及硅肥使用技术 J 湖北植 保 2017 2 63 64 8 张平艳 高荣广 杨凤娟 等 硅对连作黄瓜幼苗光合特性和抗氧化 酶活性的影响 J 应用生态学报 2014 25 6 1733 1738 9 刘淑侠 周鑫 李治红 等 外源硅和嫁接砧木对黄瓜幼苗生长及硅 吸收分配的影响 J 山东农业大学学报 自然科学版 2019 50 3 367 371 10 许金凤 朱瑾 任畇霏 等 外源硅添加对草地早熟禾硅素吸收及 根系生长的影响 J 草地学报 2017 25 5 1007 1013 11 潘敏 鲁梅 高清山 等 硅营养对蔬菜生理效应的研究进展 J 潍 坊教育学院学报 2006 1 45 48 12 李丹琼 周来 张谷春 等 生物质灰理化特性及其应用于土壤改 良的研究进展 J 能源环境保护 2020 34 1 1 7 13 王凯 洪立洲 李红阳 等 秸秆灰生物有机肥在啤酒大麦上的应 用效果 J 江苏农业科学 2018 46 1 37 39 14 邵禹铭 秸秆灰渣复混肥在小白菜上的应用效果初报 J 农业科技 与装备 2017 5 7 8 10 15 丁海萍 侯泽建 周筱 ICP OES法测定粉煤灰中化学元素的4种 前处理方法比较 J 化学试剂 2019 41 1 68 71 16 李二云 土壤酸碱性对植物生长的影响及其改良措施 J 现代农村 科技 2012 6 48 17 肖厚军 王正银 酸性土壤铝毒与植物营养研究进展 J 西南农业 学报 2006 6 1180 1188 18 胡启山 土壤的酸碱性对土壤肥力及作物生长的影响 J 科学种 养 2010 10 63 责任编辑 戚佳妮 注 同列数据后不同小写字母代表 0 05 水平差异显著 3