1. 引言
我国目前区域性蔬菜生产过程中肥料供给模式主要为有机肥料结合化学肥料作为底肥,中后期追肥主要依靠化学肥料 [1] 。此种供肥方式虽然能够保证蔬菜产量、降低肥料投入成本,但是长期种植后对蔬菜品质、土壤肥力及缓冲能力造成一定的影响 [2] [3] 。为此,本实验以羊粪对鲜食蔬菜品质及改善货架储存期的影响,实现草–畜–菜高效耦合,畜牧养殖粪便的资源化利用和种–养–加全产业链的良性循环及高效融合,提高宁夏引黄灌区农业综合生产水平为目标进行研究。
2. 材料与方法
本实验针对三种蔬菜进行全素有机底肥与化学底肥对比试验,试验面积2668 m2,其中对照区每个品种333 m2,处理区每个品种333 m2,实验区四周利用绿植与其他叶菜进行隔离保护。
对照区化学底肥施肥方案依照常规采取亩施肥量20 kg尿素、15 kg三元复合肥肥力配比;处理区采取亩施粉碎黄豆秸秆3000 kg结合腐熟羊粪10 m3。后期对照与处理管理方式一样。定植密度为垄宽1.6 m,沟宽0.4 m,每垄定植6行,株行距为20 cm × 20 cm,亩定植量8000株。
试验将对定植前原始土壤、施基肥后土壤、生长中期土壤、生长后期土壤、蔬菜产品品质进行结构及营养元素成分分析,检测依据为GB6195-1986、GB/T5009.7-2008、GB5009.5-2010。
栽培载体因子:试验对栽培土壤分为常规栽培土壤条件下养分性状(ck)与单因素全素有机底肥养分性状(处理)对比分析。主要测定指标为土壤常规八项(全N、全P、全K、速N、速P、速K、有机质、PH),测定方法为LY/T1239-1999、LY/T1251-1999、LY/T1221.6-2006、LY/T1228-2015、LY/T1232-2015、LY/T1234-2015。
农艺生长性状:试验针对对照与处理两种条件下布置的三种蔬菜品种进行定植时间、发棵期、主苔抽薹期、侧苔抽薹期、莲座期、采收周期、产量、主苔茎粗、侧苔数进行数据统计与分析。
品质性状分析:试验针对对照与处理两种条件下布置的三种蔬菜品种进行营养品质方面数据采集与分析,具体性状为总糖、还原糖、蛋白质、Vc。
3. 结果与分析
试验结果
由表1可见,全效N、P、K在施入前期和后期相对于原始土壤均得到提高,但是在施入后直至种植终期略有降低;速效N、P、K中,速效N从施入前期至施入终期呈现增长趋势,速效P、K在处理前期含量增幅较大,处理终期含量回落,但是仍略高于原始土壤;有机质从施入有机肥后直至种植结束土壤含量均增加,增幅稳定;PH在有机肥施入后土壤含量略有上升,但增幅不大;全盐在施入后略有上升,但在种植后期有所回落。
由表2可见,处理与对照中,芥蓝和西兰苔在定值时间、发棵期、莲座期、抽薹期均呈现出处理前期生长较为缓慢、从生长中后期开始生长速度加快,生长性状均提前于对照出现;采收周期、主苔茎粗、侧苔数方面处理均高于对照;产量性状中对照高于处理。
由表3可见,营养品质方面,芥蓝分析项中总糖、还原糖、蛋白质、Vc在两个时期中处理与对照变化微小;西兰苔分析项中总糖、还原糖、蛋白质、Vc在主苔、侧苔中处理与对照相比处理明显高于对照,相应品质得到提升。
Table 1. Analysis of soil nutrients
表1. 土壤养分分析 单位:g/kg
4. 讨论
本实验是以常规土壤培肥方式为对照,全素有机底肥为处理的对比性试验,从农艺生长性状方面统计数据。数据分析得出:在育苗期、定植期、品种相同的条件下,由于土壤基肥施用方式的不同,对生育期蔬菜生长性状产生了不同影响。其中在发棵期、莲座期、主苔抽薹期、侧苔抽薹期等前期生长发育阶段,由于土壤速效养分含量对照高于处理的原因造成生长期延后,从侧苔抽薹期后处理的生长势逐步加快,在生长势、采收周期、产量、主苔茎粗、侧苔数等生长性状方面均高于对照生长数据。
土壤肥力变化总趋势为进行羊粪资源换利用的处理土壤结果有机肥施入后种植前期与种植后期土壤综合肥力变化呈现倒V字变化趋势,各种长效、速效养分在施入后含量得到补偿,经过生长期逐步分解释放及植株消耗后,土壤总体肥力水平得到补充,在种植结束后综合肥力水平仍高于对照土壤。相反、土壤含盐量由于微生物菌群及螯合态长效氮磷钾的分解作用得到降低。土壤环境由于羊粪单因素介入的作用增加了土壤缓冲能力、改善了土壤结构、提升了土壤肥力、增加了作物产量,使土壤整体适应作物种植能力向着有利的方向发展。
营养品质变化呈现的总趋势为由于芥蓝生长速度较快,产品初期养分对照总体高于处理,后期处理养分高于对照,出现该情况的原因是羊粪施入土壤后大分子螯合态长效氮磷钾及菌群对土壤长效养分的分解过程较慢,芥蓝生长速度快对速效养分的需求较为急切,该种生长状况下对照的化肥养分供给速度及对养分形成贡献率高于处理;生长中后期,对照土壤养分衰减较为厉害,而处理的土壤养分变化与处理相反,所以中后期芥蓝蔬菜养分指标处理高于对照。西兰苔生长速度与芥蓝相反,前期生长较慢、后期生长速度较快,这种趋势正好与处理土壤的养分变化规律相同,所以西兰苔养分变化呈现出整体处理养分高于对照。
5. 结论
综合上述实验结果,羊粪施用效果在农艺和土壤养分方面效果明显,在增加产量的基础上有效改善土壤状况,对于种植土壤的可持续方面潜力巨大,在对提高作物品质方面具有一定贡献率,该种情况需要视种植作物种类的不同而言。
基金项目
宁夏农林科学院一二三产业融合项目《引黄灌区种–养–菜循环体系构建及提升技术研究》部分内容。