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猕猴桃枝蔓粉碎发酵还田试验初探

2021-08-19白立强宣世荣刘少波赵晓娥程敏

种子科技 2021年11期
关键词:枝蔓发酵猕猴桃

白立强 宣世荣 刘少波 赵晓娥 程敏

摘    要:针对猕猴桃园地土壤有机质缺乏的问题,进行了猕猴桃枝蔓粉碎发酵还田试验,经过100 d的发酵,堆肥的微生物活菌数达到17亿个/g,有机质含量32.3%,可以结合其他化学肥料安全使用。猕猴桃枝蔓粉碎发酵还田,是绿色发展、循环经济模式,可以在“双减”条件下,实现猕猴桃高产、高品质,获得高收益。

关键词:猕猴桃;枝蔓;粉碎;发酵;还田

文章编号: 1005-2690(2021)11-0012-03       中国图书分类号: S663.4       文献标志码: B

猕猴桃经过多年种植以后,土地上化肥施用逐年积累,从而出现土壤板结、有机质含量下降现象,严重者会造成猕猴桃减产、品质下降。而使用猕猴桃枝蔓粉碎发酵还田,可以增加土壤有机质含量,增强猕猴桃对环境的适应能力,提高其对CO2和光能的利用效率,增大果实的糖酸比与固酸比,在一定程度上改善了猕猴桃果实品质[1]。

在2013—2019年实施“GEF——中国西部适应气候变化的可持续土地管理项目”过程中,陕西省宝鸡市眉县猕猴桃果园进行了枝蔓粉碎发酵還田试验。

1   试验地概况

试验地位于宝鸡市眉县金渠镇田家寨村,该区属于暖温带大陆性半湿润气候,年平均气温13.5 ℃,年平均降水量650~800 mm,年平均日照时数2 015.2 h,无霜期218 d。

田家寨村总土地面积245 hm2,除少量粮食作物和其他水果以外,猕猴桃种植面积占82%以上,是该村的主要经济来源之一。

2   猕猴桃生长中土壤存在的问题

田家寨村猕猴桃经过多年栽培以后,土壤有机质逐渐缺乏,土壤板结现象日渐严重。按照猕猴桃的栽培技术要求,每年秋季都要进行修剪,盛产果园能够修剪4 500 kg/667 m2左右的枝蔓。多年来对这些枝蔓的传统处理方法主要有两种:一是用作烧柴,随着农村天然气的开通,大量的枝蔓无法处理,影响农作物、村容;二是老百姓自发还田,做法是将修剪的枝蔓埋在地里。

从长期来看,将枝蔓埋在地里虽可增加土壤有机质含量,但由于枝蔓太长,腐烂时间需3~5年,影响操作,加之对枝条没有任何处理,还会为土壤带来虫害和病菌,效果不好。这样猕猴桃园土壤有机质缺乏与大量猕猴桃枝蔓不能充分利用形成矛盾,老百姓迫切希望找到一个更好的解决办法。

3   猕猴桃枝蔓粉碎发酵还田技术

3.1   技术路线

以绿色发展、循环经济、可持续发展为目标,以老百姓的迫切需求为动力,针对生产中果园修剪枝条(庄稼秸秆),老百姓不会处理、乱堆乱放、土壤有机质缺乏的实际问题,按照国家相关规定,本着安全、环保、高效、简单易行的原则,坚持试验、示范与推广相结合,形成一套完善的枝条(秸秆)有机肥制作工艺。

生产中需加强技术培训和推广应用,指导老百姓进行土壤培肥和管理,为果园的提质增效和老百姓增收致富服务。

3.2   技术原理

利用微生物产生55~65 ℃的高温(7~10 d后)杀灭粉碎枝蔓中残存的病菌、虫卵,实现物料的无害化处理;利用微生物产生的纤维素酶、半纤维素酶、淀粉酶、糖化酶降解枝蔓,完成粉碎物料的矿质化和高腐殖化过程,实现物料充分降解和完全腐熟,将粉碎枝蔓完全熟化制成纯天然有机肥。

3.3   发酵剂的选择

试验选用陕西厚地生物科技有限公司厚地酵素3号、4号、6号。厚地酵素3号主要含有枯草芽孢杆菌及侧孢芽孢杆菌;厚地酵素4号内含有枯草芽孢杆菌及可为其他微生物提供营养的菌剂;厚地酵素6号是以乳酸菌为主的菌群。

碳氮比调节为25∶1,氮素平衡剂选用尿素。

微生物营养剂选用红糖,粉细的玉米、麸皮,添加比例:红糖为有机物料的2.5%(2.5 kg/m3),玉米为10 kg/t,麸皮5 kg/t。

填充剂选用糠粉。

发酵堆覆盖清洁的耕作层土壤。

3.4   试验采用的处理

本试验采用猕猴桃枝蔓集中收集,现场采用机械粉碎示范。

3.4.1   原料准备

2015年12月21日,在该村使用枝条粉碎机将猕猴桃枝蔓粉细成长度小于1 cm的细条,稍粗的枝蔓也已挤压烂。详情如图1、图2所示。

填充剂选用糠粉;发酵剂选用厚地酵素3号、厚地酵素4号、厚地酵素6号;氮素平衡剂为尿素;微生物营养剂为红糖,粉细的玉米、麸皮;发酵堆覆盖采用清洁的耕作层土壤。

3.4.2   发酵场地的选择及处理

试验时以选择地势平坦、排涝方便、不积水的场地为宜。

堆垛面积长不小于3 m,宽不小于2 m。

3.4.3   原料配比

猕猴桃枝条600 kg,糠粉400 kg,厚地酵素3号1 kg,厚地酵素4号5 kg,厚地酵素6号1 kg,尿素25 kg,红糖2.5 kg,粉细的玉米10 kg,粉细的麸皮5 kg,土1 000 kg。

以上原料质量合计2 049.5 kg,为一个配比单位,备料应以猕猴桃枝条的总量按相应比例折算其他原料数量,做到因地制宜。

3.5   操作方法

3.5.1   拌料

将糠粉,厚地酵素,粉细的玉米、麸皮均匀混合,再将红糖用开水化开后加水稀释撒入混合好的干料中,加水至35%左右搅拌均匀,以手握成团、松开后落地自然散开为宜。

堆肥过程如图3所示。

3.5.2   堆垛

用土在发酵场地预先填厚度为10~15 cm垫层,然后将粉细的猕猴桃枝条放在垫层上堆垛,每20 cm厚度撒适量的尿素,然后将搅拌好的适量粉料撒在枝条上面,依次循环往上堆料。在打堆的过程中每一个单位物料均匀洒水300 kg左右,堆垛高度控制在1.5~1.7 m,堆料完成后,用备好的土进行泥封,封土厚度20~30 cm。堆肥示范10 m3。如图4、图5所示。

3.5.3   记载观察

发酵堆垛完成后插入温度计记录温度。在冬天温度较低时第5天开始记录1次温度,第8天记录1次,待温度超过45 ℃时每3 d记录1次温度,温度超过65 ℃时注意观察,从50~65 ℃持续天数,若超过15 d要扒开观察干湿情况,若水分缺乏可适量加水,并用长木棍在发酵堆上多处打孔通气。打孔通气时间应选择晴朗天气的14:00~15:30,在16:30时将所打孔用土封閉,连续打孔3 d左右。如图6~图8所示。

若温度下降到50 ℃以下时,停止加水、通气等措施。不要再翻动,让其稳定发酵,直至使用时打开,发酵时间应不少于60 d,腐熟标志是物料为灰褐色,易折断。如图9~图12所示。

4   堆肥监测结果及应用

4.1   堆肥数据监测

从堆垛至发酵结束100 d以后,监测数据如下。

(1)微生物活菌数17亿个/g。

(2)有机质含量32.3%。

(3)枯草芽孢杆菌总数3.2×107(CFU/g)。

(4)真菌和酵母菌总数4.3×107(CFU/g)。

符合GB 20287—2006农用微生物菌剂标准要求,可以结合其他化学肥料安全使用。

4.2   田间使用

在物料完全腐熟后,于2016年4月,将这批堆肥与其他化学肥料混合,离树干120 cm、开沟20~30 cm,全部施入0.23 hm2猕猴桃示范园内。堆肥杀死了土壤病菌,促进了土壤微生物繁衍,增加了有机质,改善了土壤结构,增强了树势,提高了产量。据测定,这块示范园比往年提高产量1 190 kg。

4.3   推广应用

在眉县、岐山等周边县20个村的猕猴桃、葡萄园内,用此方法推广示范、堆肥27次,共堆肥4 185 m3,施用面积133 hm2,增产范围达到3 000~10 200 kg/hm2,平均增产5 010 kg/hm2。详见图13~图18。

4.4   猕猴桃枝蔓粉碎发酵还田技术的优点

依据“养分归还学说”,将粉碎的猕猴桃枝蔓制作成有机肥施用,能在较短时间内为猕猴桃生长提供最适合的养分比例并满足其生长需要,符合营养供需规律。还可以增加土壤有机质,满足猕猴桃对C、H、O元素的需求,增加土壤通透性,加快了气体的交流,增多了土壤微生物的数量。活化养分还加快物质的转化及土壤酶的活力,增强了土壤保水、保肥能力,提高了肥料利用率[2-3]。还可以增强猕猴桃对环境的适应能力,提高其对CO2和光能的利用效率,改善其光合能力,提高了其对强光和弱光的适应性,保证稳产、高产。同时,枝蔓粉碎发酵还田可以显著提高果实中维生素C的质量分数,增大糖酸比与固酸比,使果实风味更加浓郁、口感更好,在一定程度上改善了猕猴桃果实品质。在生产中可优先考虑猕猴桃枝蔓粉碎发酵还田技术。

5   结论

(1)在生产中也观察到农户将猕猴桃枝蔓直接粉碎还田的情况,但枝蔓腐熟慢,同时病菌潜藏在田间,不利于猕猴桃生产。

(2)猕猴桃枝蔓粉碎发酵还田时间短、成效快,是很好的绿色发展、循环经济模式。既能净化环境、恢复生态、保护耕地安全,实现果业的可持续稳定发展,又能减少农药和化肥施用量,可以在“双减”条件下,实现猕猴桃园清洁、高产、高品质,获得高效益。

参考文献:

[ 1 ] 赵兰君,苏少峰,吉文丽,等.不同耕作方式对猕猴桃叶片光合特性和果实品质影响[J].西北农业学报,2018,27(12):1827-1834.

[ 2 ] 甄丽莎,谷洁,高华,等.秸秆还田与施肥对塿土酶活性的影响[J].西北农业学报,2012,21(5):196-201.

[ 3 ] 甄丽莎,谷洁,高华,等.秸秆还田与施肥对土壤酶活性和作物产量的影响[J].西北植物学报,2012,32(9):1811-1818.

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