APP下载

蚯蚓粪复配硼钼调理剂对土壤改良和茄子生长的影响作用

2021-05-10黄赛花刘通黄友良高原雪李文改余炜敏吉喜燕

生态环境学报 2021年3期
关键词:草菇土壤温度调理

黄赛花,刘通,黄友良 ,高原雪,李文改,余炜敏*,吉喜燕

1. 广东省科学院生态环境与土壤研究所/华南土壤污染控制与修复国家地方联合工程研究中心/广东省农业环境综合治理重点实验室,广东 广州 510650;2. 佛冈沃土农业科技有限公司,广东 清远 511699;3. 广东益地农业科技有限公司,广东 广州 510000;4. 上海应用技术大学生态技术与工程学院,上海 201418

土壤是人类赖以生存的重要物质基础,是农业生产不可否缺的重要部分,土壤质量决定着农产品的质量和农业生产的可持续发展,但由于长期的土壤侵蚀、酸雨、化肥、耕作制度(Savarese et al.,2021)以及土壤污染等问题,导致土壤板结、营养元素失衡、有机质和微生物减少等一系列的土壤退化问题,土壤质量严重下降(张辉等,2020;Nunez-Delgado et al.,2020)。有报道显示热带地区森林砍伐后50年土壤有机碳在休耕轮作下平均下降20%,连作平均下降30%—40%,在连续栽培和少量有机质投入的极端条件下,可下降高达80%(Minasny et al.,2020)。中国耕地中2/3属中低产田,其中普遍缺N、缺P的耕地占总面积的59.1%,缺K的耕地占22.9%,全国约有10.6%的耕地有机质含量小于6 g·kg-1(张桃林等,2000),严重影响作物的生长和产品的品质。

土壤微量元素缺乏是土壤退化的重要表现之一。土壤中有效态微量元素是作物微量元素的主要获取来源,其中钼和硼是作物生长发育与产量形成所必需的重要微量元素(张舒玄等,2017)。钼是作物体内硝酸还原酶的重要组成部分,参与氮、糖的代谢和转化,且能增强抗逆性和对钙、磷等元素的吸收(刘利等,2016;Rana et al.,2020;Ali et al.,2019)。硼参与了作物碳水化合物代谢和运输等生理过程(Singh et al.,2019),缺硼会阻碍细胞的伸长和分裂,影响根系的生长,不利于地上部分营养的吸收与干物质积累,导致作物品质和产量下降(闫磊等,2020;廖光联等,2019)。土壤微量元素的缺乏已逐渐成为中国大多种植区域作物丰产优质的限制因素之一,因此,如何解决土壤退化问题引起了广泛关注(Nunez-Delgado et al.,2020;Nascimento et al.,2021)。

土壤调理剂(改良剂)的使用减缓了土壤退化的进程,蚯蚓粪是一种具有优良理化性质和高微生物活性以及具有类似植物激素效果的优良生物有机肥(孙喜军等,2020;Materechera,2002),然蚯蚓粪主要是小分子有机物为主,其肥效快但时长不够;草菇渣的有机质主要以中、大分子有机质为主,其肥效和蚯蚓粪互补,蛭石(CEC为32.1 cmol·kg-1)具有阳离子交换性和吸附性,三者能增大硼、钼的有机结合态和吸附态的量,因此本研究配置了一种以蚯蚓粪、草菇渣和蛭石为主,复配硼、钼的土壤调理剂。它具有丰富的有机质、良好的pH、疏松的团粒结构,能提高土壤温度,因此选用喜欢高温的茄子作为研究对象,研究调理剂在大田栽培条件下作为基肥时不同施用量对土壤理化性质和肥力的影响,分析其对茄子硼、钼和生长状况的促进作用,旨在为土壤退化的修复应用提供依据。

1 材料与方法

1.1 调理剂

因蚯蚓粪调理剂配方为:蚯蚓粪∶草菇渣∶蛭石=6∶3∶1(含水量分别为 45.2%、43.2%、0.32%),钼酸钠:50 g·kg-1、硼酸:13.3 g·kg-1。牛粪蚯蚓粪(牛粪饲喂蚯蚓后形成的蚯蚓粪)由佛冈农业科技有限公司提供,草菇渣(中药渣为原料生产草菇收割后残存的菇渣)由广州镇龙永明菇场提供,蛭石购自河北辰翔矿产品加工有限公司,硼酸和钼酸钠购自广州化学试剂厂的分析纯。配比前测量各种材料的有机质、pH值、氮、磷、钾、有效硼、有效钼等指标(表1)。

表1 调理剂各组成的理化指标Table 1 The physico-chemical properties of the components of the soil conditioner

1.2 茄苗

选取整齐度较高的茄苗,随机取15棵,测量相关数据,平均株高16.97 cm,叶片数6片,从下往上数第3片叶子宽度4.55 cm,叶面积13.35 cm2,茎秆直径0.5 cm,主根长4.33 cm。

1.3 场地

广东广州黄埔区九龙镇洋田村的大田试验地(23°19′16″N,113°34′56″E),将实验所用地分成 15个小块,每小块8.0×7.5 m,即每块6 m2。

1.4 试验方案

平整地块并分块,均匀撒施调理剂,用铁耙翻整拌匀至约10—20 cm土壤深度,再次平整,覆盖黑色的膜备用。试验共设置5个处理:QY-CK为对照,不施调理剂;QY-T1施用调理剂0.75 kg·m-2;QY-T2施用调理剂1.12 kg·m-2;QY-T3施用调理剂1.50 kg·m-2;QY-T4 施用调理剂 2.25 kg·m-2。每处理3个平行。

覆膜后13—29 d测定土壤温度,20 d 5点采样法采土壤样,深度0—20 cm,测定项目:pH,容重,有机质,氮,磷,钾,微生物量碳,有效硼,有效钼;覆膜后23 d移栽茄子苗,栽种密度12 plant·6 m-2,常规大田管理,记录栽种后19—59 d的株高、叶面积、叶片数、9—82 d的生长势、茄子个数和和总产量,并于第76天测定茄子的硼、钼。

1.5 方法

土壤温度:采用角型玻璃温度计于施用调理剂后13—29 d插入土深5 cm、10 cm处分别于09:00和14:00读数,pH:LY/T 1239—1999,容重:NY/T 1121.4—2006,有机质:LY/T 1237—1999,氮:LY/T 1228—1999/3,磷:LY/T 1232—1999/3,钾:LY/T 1254—1999;微生物量碳:氯仿熏蒸-硫酸钾浸提-重铬酸钾容重法;有效硼的测定:沸水浸提-姜黄色比色法 NY/T 1121.8—2006;有效钼的测定:水杨基荧光酮-溴化十六烷基吡啶分光光度法(蔡邦宏等,2007)。

植株硼:姜黄素比色法;植株钼:干灰化法-水杨基荧光酮-溴化十六烷基吡啶分光光度法;总产量:茄子每次采摘后,称质量记录,82 d全部采摘完累计每次采摘的茄子的重量总和即为总产量;个数:记录茄子生长至可以采摘的个数,中途掉果不计。

叶片面积:以从下往上数倒数第3片叶子的面积计算;株高:指植株根颈部到主茎顶部之间的距离;叶片数:整株茄子所有的叶片数和;生长势:目测叶片颜色、大小,开花数量、挂果率等,以+、++、+++、++++、+++++、++++++、+++++++表示生长势由低至高的很差、差、较差、中等、较好、好、很好几个不同生长状况。

所有结果均以3个地块的平均值计。

1.6 仪器和试剂

紫外可见分光光度计:北京普析TU-1810;分析天平:美国双杰牌百分天平和Precisa万分天平;硼酸(H3BO3)和钼酸钠(Na2MoO4·2H2O):广州化学试剂厂生产,AR;其余所用试剂均来源于广州化学试剂厂,AR,玻璃仪器来源于蜀牛玻璃仪器有限公司。

1.7 数据分析方法

利用SPSS 21作数据显著性差异分析,Origin 9.0作图。

2 结果与讨论

2.1 调理剂对土壤温度和容重的影响

调理剂作为基肥施入第13—29天5 cm、09:00和10 cm、14:00的土壤温度变化可以看出(图1、2),添加调理剂处理的土壤温度显著大于对照(P<0.01),且施用量和土壤温度显著相关(P<0.01)。5 cm、09:00的土壤温度趋势显示QY-T4较高,但10 cm、14:00的土壤温度则QY-T3最高。由于土壤温度的变化不但受太阳辐射、大气循环、降水等因素的影响,还受土壤有机质和微生物量碳的影响(表2),反过来土壤温度的升高又有利于土壤有机质的分解(Wei et al.,2021),本土壤调理剂施入土壤后,蚯蚓粪和草菇渣带来大量的有机碳和微生物,微生物以有机质为能源或底物时生长时,会产生大量的热量,而热量产生的多少,往往取决于有机质可被微生物利用部分的大小(Zhou et al.,2020),由于本土壤调理剂是以蚯蚓粪为主,蚯蚓粪的产生是牛粪经过蚯蚓的吞吐作用,大部分大分子有机质混合蚯蚓肠道的各种微生物和酶类被分解为小分子类有机质,最后被缓慢挤压排出体外形成颗粒物,所以蚯蚓粪是以小分子量有机质为主、并伴随着从蚯蚓肠道带来的大量的微生物和酶类的混合物,因此前期以小分子量为主的蚯蚓粪的绝大部分更容易被土壤微生物作为底物和能源所利用,从而导致土壤温度的升高;中后期,草菇渣含有大量的纤维素、半纤维素、木质素等,其有机质以中、大分子物质为主,因此在微生物的作用下,前期土壤温度的提升主要是吸收和分解小分子类有机物,中、后期,土壤温度的提升则主要是逐步分解中、大分子物质为为小分子类有机物的过程。

图1 不同处理13—29 d 5 cm、09∶00的土壤温度变化Fig. 1 Changes in soil temperature at the 5 cm-depth and 9 am in the five treatments from day 13 to day 29

图2 不同处理13—29 d 10 cm、14∶00的土壤温度变化Fig. 2 Changes in soil temperature at the 10 cm-depth and 2 pm in the five treatments from day 13 to day 29

表2 不同处理20 d地力指标差异1Table 2 Soil fertility parameters in the five treatments at day 20

一般地,表层5 cm深土壤受太阳辐射、大气、降雨等的影响较大,不是多数微生物分解有机质的理想场所,5 cm处土壤温度受有机质吸热影响大于生物热,土壤温度仅与有机质吸收热量大小有关,因此5 cm、09:00调理剂添加最多的QY-T4土壤温度最高;但10 cm深土壤,受外界环境影响要弱得多,空气、水分流动缓慢,形成相对稳定的空间,是大多数兼性厌氧微生物分解有机质的主要场所,随着调理剂的增加,有机质增多和微生物活性提高,土壤温度也随着提高,但当调理剂的用量过大时会通过影响土壤渗透压而对微生物活性产生胁迫(李本晟,2019),因此10 cm深QY-T3土壤温度最高,QY-T4反而比QY-T3低。

容重和施用量显著负相关(P<0.01),Spearman系数为-0.835,从表2可以看出来,施用调理剂的处理的容重比对照要显著低(P<0.01),且随着施用量的增大而降低,4个处理均降至1.50 g·cm-3以下。这与Arvidsson(1998)报道的容重与土壤有机质多少成负相关结果一致,容重还与土壤微生物量碳大小成负相关(表2)。土壤容重的大小决定土壤的板结性,直接影响土壤的孔隙度、通气性以及养分的迁移速度和根系的穿透性(Reichert et al.,2018),是用来评价土壤耕作质量和作物管理的重要指标。土壤有机质太低容重过大造成的土壤板结还影响根系激素的分泌,导致作物生长受阻(Reichert et al.,2018)。本研究使用的土壤调理剂含有大量的有机质,主要成分为蚯蚓粪和草菇渣,蚯蚓粪本身就有很好的团粒结构,通气性良好,草菇渣亦是以中药渣为原料生产草菇后的残渣,含有较多的纤维素、半纤维素以及木质素,因此以本调理剂为基肥施入土壤能有效地降低土壤容重,增加通气性,改善土壤结构。

2.2 调理剂对土壤肥力指标的影响

从表2可以看出,本调理剂不但能降低土壤容重,还能增加土壤有机质、pH、微生物量碳,增加氮、磷等的含量。

pH和施用量显著相关,P<0.01,Spearman系数为 0.737,pH值随着施用量的增多而从 CK的4.93提高到QY-T4的5.57;pH和有机质是土壤地力很重要的两个指标(Slawski et al.,2020),pH会影响土壤组分的表面电荷,继而影响土壤组分对溶质的吸附,也会影响土壤中金属的形态、金属与有机物的络合、沉淀/溶解反应、氧化还原反应、流动性和浸出、胶体的分散以及微量金属的生物利用度。酸化土壤铝离子增多,对作物根系产生毒害,引起 K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NH4+、HBO32-等多种离子淋失或者改变其价态导致失去有效性(如MOO42-),导致土壤贫瘠,所以铝毒严重的区域一般都伴随着硼元素的缺乏和钼元素的低有效性(闫磊等,2020;刘铮等,1990),本研究表2 pH和有效硼、有效钼显著相关(P<0.05),硼主要通过调节质膜H+-ATP酶活性来促进H+的外流,并通过降低果胶的去甲基化作用来减弱铝与羧基的结合;硼还将铝分隔成液泡并减少铝在细胞质中的沉积,从而减轻了铝毒的毒害(闫磊等,2020;Yan et al.,2021)。因此本土壤调理剂的主要成分为蚯蚓粪、草菇渣和蛭石,这3种成分的pH均为中性或弱碱性,其主要成分蚯蚓粪,pH为7.0—7.2,水稳性团聚体含量高,有较强的缓冲性,而蛭石也有很强的吸附性和离子交换作用,所以,本调理剂能有效缓冲土壤中的铝毒,从而提高土壤pH值。

土壤有机质是土壤肥力和土壤质量的重要指标。有机质是土壤发挥多功能作用的重要驱动因素,而有机肥的施用可以提高土壤pH值(Laurent et al.,2020),施用调理剂的处理有机质显著高于对照(P<0.05),且随着添加量的增多而提高,其提高率分别是10.8%、11.7%、12.5%和7.0%,其中QY-T3最高,QY-T4虽然是施用量最多的处理,但有机质含量却不是最高,这可能是因为大量调理剂的施入,带入了的有机质和微生物量也大,而微生物的生存是以有机质为能源或底物,本次研究取样是在施入后的第20天,推测QY-T4的部分有机质已经被大量微生物分解所致。土壤有机质对土壤肥力的作用分为直接作用和间接作用。直接作用:土壤有机质是多种重要元素的库,提供了超过 95%的氮和硫及20%—70%的磷,包括硼、钼等元素也与有机质结合形成有机结合态硼、钼。土壤有机质中的可溶性组分的含氮和磷的片段可以被作物直接吸收利用,且慢性组分的分解是矿化氮和其它养分的重要来源,也是土壤微生物生长营养来源的重要途径(Zhou et al.,2020);其次分解时释放出的生长促进物质如维生素、氨基酸、植物激素、赤霉素等,也是微生物和作物生长的重要物质;间接作用:土壤有机质对土壤生产力的作用更重要的是间接作用,即对土壤属性的影响,降低土壤容重、提高土壤温度、增加土壤持水力、增强土壤团聚体的稳定性、并对土壤的阳离子交换量和田间持水量起决定作用,有研究报道有机质含量高的土壤有助于土壤升温并提高微生物的活性(Wei et al.,2021;Zhou et al.,2020)。

4个添加了调理剂处理的微生物量碳显著高于对照,其提高率依次分别达到了 29.9%、36.1%、47.6%和52.2%(表2),事实上,土壤微生物在土壤形成、物质代谢及养分转化等生物地球化学循环过程起着重要作用,虽然土壤微生物碳只占土壤有机碳的1%—5%,但却是土壤有机质和养分的重要驱动者,同时也是综合评价土壤碳动态、土壤质量和土壤肥力的重要指标,还是土壤生物化学性质的重要组成部分,其数量大小及变化是土壤肥力高低变化的重要依据之一(Sparling,1992)。本研究以蚯蚓粪为主的土壤调理剂含有丰富的有机肥伴随大量的微生物施入土壤之后,在改善土壤理化性状的同时也为微生物的生长提供了良好的环境条件,极大地刺激了微生物的活性,促进了微生物的生长,土壤微生物利用有机质和土壤的碳、氮等养分快速繁殖的同时,形成腐殖质,将大分子营养物质分解矿化成作物可直接吸收利用的小分子物质,同时还分泌大量的活性酶,比如过氧化氢酶、脲酶、磷酸酶、蛋白酶等,进一步促进土壤养分元素的转化,事实上,80%—90%的土壤总代谢是通过微生物的作用完成(陈安磊等,2005)。

另外,添加调理剂的处理磷显著大于对照,有机质和磷显著相关P<0.05,Spearman系数为0.515;氮和钾差异不明显。

2.3 调理剂对土壤有效硼、有效钼的影响

表2可以看出,施用土壤调理剂的处理有效硼、有效钼都显著高于对照(P<0.05)。土壤普查资料显示,中国有80%的土壤缺硼,尤其在酸性土壤中,以有效硼的大小作为土壤提供硼的能力指标,土壤有效硼临界值为0.50 mg·kg-1,严重缺硼临界值0.25 mg·kg-1(张颖,2010),本土壤对照 0.19 mg·kg-1属于严重缺硼,从表2可以看出,随着调理剂添加量的增加,添加土壤调理剂的处理QY-T2、QY-T3、QY-T4 达到 0.35、0.36、0.42 mg·kg-1,有效硼含量从严重缺硼逐渐升高至缺硼范围。有效硼和pH、调理剂的用量、容重都显著相关(P<0.05、0.01、0.01),Spearman系数分别为0.641、0.924、-0.885;有效硼也受有机质的影响,在氮磷钾养分管理的基础上,增施厩肥15%,可以增加土壤有效硼的含量,植物硼的浓度也增加20%(Das et al.,2019);采用叶面施用纳米硼螯合肥和硼酸能提高橄榄产量和含油量,并且对脂肪酸品质的影响也有良性影响(Vishekaii et al.,2019);平衡施用硼肥和磷肥能使油菜增产明显(Zhao et al.,2021),本调理剂影响土壤有效硼的浓度,除了添加了硼酸13.3 g·kg-1外,主要是有机质的增加,一方面,增加了土壤酸碱度,在pH 5—7时,硼的有效性最高,过酸和过碱都将影响有效硼的含量;另一方面,土壤中有机质多时有效硼含量也较高,因为硼和有机物结合或被有机物固定的量也较高,当有机物分解后就可释放出来供应作物利用(胡瑞文等,2020;Das et al.,2019)。

钼是作物必需的微量元素之一,它是硝酸还原酶和固氮酶的组成成分。土壤供钼能力取决于土壤钼的含量、形态及有效性。还和pH值紧密相关。土壤的钼含量因土壤类型而异,并受成土母质的影响,据土壤普查资料显示,中国有64%的土壤缺钼(刘铮等,1990)。有效钼仅占全钼的很少比例,南方红壤区的缺钼土壤主要为赤红壤、砖红壤、红壤等,全钼含量较高而有效钼偏低,钼在土壤中的存在形态可分为四种,即水溶性钼(可溶解于水中)、代换态钼(MOO42-或MOO4-被粘土矿物吸附)、有机结合态钼(存在于土壤有机质中)、难溶态钼(为原生矿物和铁铅氧化物所固定的钼)。这4种类型的钼在一定条件下可以相互转换,且彼此间转化,土壤 pH值的变化直接影响土壤钼的存在形式,pH>4,主要以MOO42-为主;2.5<pH<4,主要形式是HMOO42-、MO(OH)6;pH<2.5,主要以非离子化的H2MOO4-出现(刘铮等,1990)。

钼在土壤中的有效性主要取决于有效钼的供应量,影响有效钼供应量的因素很多,主要有土壤中钼含量、质地、酸度、有机质丰度、湿度、pH、有效钼被吸附的程度及土壤中其它养料与钼之间的相互作用等。其中,土壤钼含量是有效钼的基础,它与有效钼在多数情况下存在较好的相关性。酸度是影响有效钼最重要的因子,pH值越低,土壤中有效钼含量越少,当pH>5时,土壤pH每提高一个单位,MOO42-的浓度可增加100倍(刘铮等,1990)。单纯以有效钼供应量来判断土壤钼的供应情况,一般认为0.15 mg·kg-1是土壤钼供应的临界值。按照这个原则,有效钼低于土壤临界值的越大,即应该施用含钼调理剂越多,其土壤钼的含量也越高,有效钼应该也越大,但事实上是,QY-T1、QY-T2的有效钼是随着调理剂的增多而增多,分别为0.107、0.140 mg·kg-1,高于未添加调理剂的QY-CK,但调理剂施用更多的的QY-T3、QY-T4,其有效钼的含量反而随着调理剂的增多而下降,分别为 0.101、0.092 mg·kg-1,这应该是QY-T3、QY-T4含有大量的有机质,其钼大部分被有机质所吸附,再加上其它养分元素和钼之间存在的相互作用力,所以钼以有机结合态钼为主,难溶态钼增多,导致有效钼的含量减少,当然,在有机质分解或土壤条件发生改变时,这两种形态的钼可以迅速转化成水溶性钼和代换态钼,供作物吸收利用。

2.4 调理剂对茄子硼、钼含量的影响

从表3可以看出,茄子硼、钼含量都随着调理剂的增加而增大,且显著高于对照(P<0.01)。硼、钼都是作物重要的营养元素,硼素主要对糖的运输、代谢合成与转运有重要作用,不但能促进根系生长,促进花粉萌发和花粉管的伸长,且对促进茄子膨大,增多干物质有重要作用,但硼在作物体内不易移动,作物体内的硼大部分以不溶性的形态存在,可溶性部分很少,所以必须在整个生育期间从外部向作物供给硼,而硼主要以硼酸根的形式被吸收,因此如果在基肥施用丰富有机质和含硼酸根的复合土壤调理剂,加大基肥中硼的长效供应,能保证作物整个生长期硼的需要,并因此提高茄子硼的含量。

表3 不同处理76 d茄子指标差异Table 3 Boron and molybdenum contents of eggplant and eggplant numbers and yields in the five treatments at day 76

钼主要参与作物体内的氮、糖的形成和转化,具有增强光合作用,提高抗寒、抗旱和抗病的能力,钼酶参与了生物体内的多种氧化还原反应。目前在细菌中已发现 50多种钼酶,存在于作物中的钼酶有5种,分别是硝酸盐还原酶、黄嘌呤脱氢酶、醛氧化酶、亚硫酸盐氧化酶和线粒体氨肟还原蛋白(刘利等,2016)。茄子通过这些钼酶参与到氮、碳、嘌呤、激素和硫的代谢过程中。所以,有效提高作物中钼的含量,对作物和人类钼缺乏方面的改善发挥着重要的作用。

另外硼、钼具有明显的互作效应,茄子钼、硼显著相关,P<0.01,Spearman系数为0.759。适宜的硼、钼配施可提高多种细胞保护酶的活性,降低自动氧化速率,抑制膜脂过氧化作用(穆童等,2017)。本土壤调理剂除了含有较多的有机质和微生物外,还含有较高浓度的的硼、钼,硼、钼两者的互作及其与其它元素的相互促进作用,是促进茄子健康、提高产量的有效手段。

2.5 调理剂对茄子生长状况的影响

从表3和图2—7可以看出,添加了土壤调理剂的各项指标都优于对照,总产量比对照分别提高了 29%、36%、190%和 66%,总个数分别增加了25%、28%、155%和66%(表3),59 d株高也分别增高了23%、1.4%、23%和16%(图3),39 d叶片面积也分别增大了8.6%、6.3%、12%、14%(图4),59 d叶片面积也分别增大了6.8%、11%、9.3%、7.4%(图4),而叶片数量,所有的处理差异不显著(图5)。4个添加调理剂处理中QY-T3又优于QY-T1、QY-T2和QY-T4(图6)。

图3 不同处理栽种后19—59 d株高变化Fig. 3 Plant height changes in the five treatments from day 19 to 59

图4 不同处理19—59 d叶面积变化Fig. 4 Plant leaf area changes in the five treatments from day 19 to 59

图5 不同处理19—59 d叶片数变化Fig. 5 Plant leaf number changes in the five treatments from day 19 to 59

图6 不同处理9—82 d生长势变化Fig. 6 Plant growth vigor changes in the five treatments from day 9 to 82

图7 59 d不同处理的生长势Fig. 7 Eggplant growth vigor in the five treatments at day 59

4个添加调理剂处理中QY-T3的大部分指标性状又优于QY-T1、QY-T2和QY-T4。从图6和图7可以看出,栽培59 d QY-T4呈现生长状况稍差的情况,表现在叶片颜色绿色减退、开花数量下降、茄子挂果率减少等,只够达到一般的等级;而QYT3的生长势一直都持续很好,叶片绿色深,叶片面积大,开花结果数量多;QY-T1和QY-T2,在生长后期都呈现出不同程度的肥力不足的现象,而QYCK则比任何一个添加了土壤调理剂的处理生长势都要差,达到很差的级别。

刘慧(2020)报道有机肥代替部分化肥较对照处理提高土壤速效养分和显著提高茄子质量,推荐化肥减量 20%配施等量的生物有机肥可作为实际生产中的推荐施肥方案;Ai(2020)报道生物基肥作为液肥使茄子产量提高了28%;Wu(2020)采用生物炭和有机肥与合成的肥料改善退化土壤的生态系统功能和提高作物生产力发现,施用生物有机肥改良剂的植株生长最快,生物有机肥改良剂调控土壤微生物群落,对氮素循环有积极影响,对难降解碳有促进作用,对不稳定碳有抑制作用。本研究以蚯蚓粪为主的土壤调理剂对作物的积极影响作用类似于有机肥,对茄子生长势、产量提高和品质的改善和前人的报道是一致的。

2.6 调理剂的协同影响作用

针对土壤的pH值低、容重过大、有机质和微生物缺乏、肥效不足、缺硼、钼等特性,提供一种小分子有机质和中、大有机质互补的能持续提高土壤温度、具有较强微生物活性、能提高土壤有效硼、钼和植株硼、钼含量、能提高作物生长势和产量的红壤调理剂。蚯蚓粪天然的团粒结构和蓬松的草菇渣不但改善了土壤结构,包含的丰富的有机质既有蚯蚓粪的小分子量为主的有机质和草菇渣的中大分子量有机质,且有机质和蛭石都具有缓冲性和吸附性强的特点,因此调理剂在降低土壤容重的同时提高了 pH值,且能增加养分包括硼、钼的有机吸附量和有机结合量,且在蚯蚓粪和草菇渣自带的丰富的微生物的的分解作用下,能持续提高土温,同时,硼、钼得以缓慢释放,较高的土温和 pH值以及良好的结构给作物根系生长提供了更加适宜的环境,从而增加了根系对硼、钼的吸收与运输,提高了硼、钼的生物有效性,而生长良好的根系和强大的运输功能必然带来地上部分生长势的旺盛,和果实硼、钼含量的增加、产量的提高。因此,调理剂具有具有调节和协同提高土壤pH、降低容重的作用,肥效供应的短期和长期相互协同作用(蚯蚓粪、草菇渣和蛭石),营养元素供应(有机质和有效硼、钼)的协同作用,生物有效性的协同提高作用(土壤温度、pH、土壤有效硼、有效钼和植株硼、钼)。

3 结论

(1)以蚯蚓粪为主的土壤调理剂作为基肥施入土壤后能提高土壤温度,降低容重,添加调理剂的土壤温度显著大于对照,5 cm、09:00 QY-T4较高,但10 cm、14:00则QY-T3最高;施用土壤调理剂的处理比对照容重要显著低,且随着施用量的增加而降低;

(2)随着土壤调理剂施用量的增大而提高了土壤pH值、土壤有机质、微生物量碳,添加调理剂的处理磷、有效硼、有效钼显著大于对照,氮和钾差异不明显。

(3)13—59 d生长指标包括总产量、茄子数量、株高、叶片数、叶片面积和生长势,都显示QY-T3最佳,因此推荐本土壤调理剂用量为每公顷1.5×104kg。

猜你喜欢

草菇土壤温度调理
厚竹林覆盖期内土壤温度与CO2 排放速率的相关性
草菇增产有三法
阿尔泰山森林土壤温度动态变化及其预测
脾胃失调该如何调理
流翔高钙系列肥 我能土壤调理剂
不同种植模式棉田土壤温度的时空变化特征
调理聚合物组合在洗发水中的应用
最好的老年人食谱——草菇大白菜
秋季蛋鸡 抓好调理
最好的老年人食谱