張永平+喬永旭+趙緒明+趙楠+劉雪平
摘要:以8252花生為試驗材料,采用含60%沙土的蚯蚓糞為種植花生土壤的基肥,研究不同體積濃度(3%、6%、9%)蚯蚓糞作為輪作土和連作土的基肥對花生出苗率、植株鮮質(zhì)量、除果實外其余部分鮮質(zhì)量、地上部分枝數(shù)及果實產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明:未施蚯蚓糞時,連作土種植花生的出苗率、單株花生鮮質(zhì)量、除果實外其余部分鮮質(zhì)量、地上部分枝數(shù)、果實鮮質(zhì)量與干質(zhì)量、果實數(shù)量及果實含水量均低于輪作土種植的花生植株;無論是輪作土還是連作土,在播種前施加一定量蚯蚓糞均可一定時期、一定程度上增加花生的出苗率、單株花生的鮮質(zhì)量、除果實外其余部分的鮮質(zhì)量、地上部分枝數(shù)、果實鮮質(zhì)量與干質(zhì)量、果實數(shù)量,并且表現(xiàn)出明顯的濃度效應(yīng);適當濃度的蚯蚓糞還可在很大程度上緩解連作對花生植株生長及產(chǎn)量的不利影響,尤其是在單株果實干質(zhì)量方面的緩解效果更為明顯。雖然高濃度(9%)蚯蚓糞處理花生單株果實鮮質(zhì)量與數(shù)量最高,但在干質(zhì)量方面的優(yōu)勢并不大,還會造成花生晚熟的不利影響,因此在花生生產(chǎn)中用蚯蚓糞作基肥的最適濃度為6%。
關(guān)鍵詞:花生;連作障礙;蚯蚓糞;有機肥;生長發(fā)育;產(chǎn)量
中圖分類號:S565.204 文獻標志碼:A
文章編號:1002-1302(2014)08-0097-03
蚯蚓糞作為一種有機肥,含有豐富的有機質(zhì)、有益微生物、腐植酸及氮、磷、鉀等元素,此外還含有酶、氨基酸和維生素等成分,可以改良土壤,減輕病蟲害[1]。施用蚯蚓糞可顯著增加土壤中氮磷鉀有效養(yǎng)分含量,提高土壤中磷酸酶的活性[2],增強土壤供肥性能。也有研究表明,蚯蚓糞可在某種程度上減輕生姜、黃瓜等多種蔬菜的連作障礙[3-5]。花生是我國主要的油料作物,對連作較為敏感,隨著連作年限的增加,花生可減產(chǎn)8%~32%,且品質(zhì)下降[6-7]?;ㄉB作現(xiàn)象非常普遍,如山東省每年大約有連作田 23萬~27萬hm2,由連作造成的減產(chǎn)在 15萬t 以上。以往研究發(fā)現(xiàn),花生連作障礙與土壤微生物區(qū)系、酶活性、物理和化學(xué)性質(zhì)等因素相關(guān)[8]。但并未有蚯蚓糞在花生連作障礙方面影響的相關(guān)報道。為此,本試驗在泡沫箱中裝入不同類型的土壤(輪作土與連作土),并在種植花生前施入不同濃度的蚯蚓糞,調(diào)查花生發(fā)芽率、植株鮮質(zhì)量、地上部與根部質(zhì)量、果實產(chǎn)量等指標,來研究蚯蚓糞對花生生產(chǎn)的影響,旨在為其大田應(yīng)用提供參考。
1 材料與方法
試驗于2012年6月至2012年10月進行,以花生8252為試驗材料,購自唐山市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所。蚯蚓糞(加入60%的沙土)取自唐山豐潤區(qū)蚯蚓養(yǎng)殖戶,輪作土壤取自唐山周邊的玉米田,連作土壤取自同一地段的花生田。將土壤中較大的土塊粉碎并分別加入不同量的蚯蚓糞,使其最終體積濃度分別為0、3%、6%、 9%,蚯蚓糞和土壤均勻混合裝入泡沫箱(規(guī)格為30 cm×15 cm×44 cm)。分別設(shè)含0%、3%、6%、9%蚯蚓糞的輪作土為處理1至處理4,含0%、3%、6%、9%蚯蚓糞的連作土為處理5至處理8。選擇飽滿均勻的種子,于2012年6月27日播種,播種深度大約2 cm。每箱播種8穴,每穴2粒,共16?;ㄉN子,每組處理重復(fù)3 次,然后進行常規(guī)管理。于7月6日、7月16日分2次進行出苗率的統(tǒng)計;于8月23日、9月7日、9月19日、10月1日與10月11日(最終收獲)分別進行取樣,測定不同處理花生各項指標:植株鮮質(zhì)量、地上部鮮質(zhì)量、根鮮質(zhì)量、果實鮮質(zhì)量、除果實外其余部分鮮質(zhì)量、地上部分枝數(shù)、果實數(shù)量及干鮮質(zhì)量等,每個指標4~5次重復(fù)。
2 結(jié)果與分析
2.1 蚯蚓糞對花生出苗率的影響
圖1表示4種蚯蚓糞處理濃度對輪作土和連作土花生出苗率的影響,可以看出,無論是在輪作土還是連作土中,出苗率都隨著蚯蚓糞濃度的增大而提高(除處理6外);但是在相同濃度蚯蚓糞處理下,輪作土的出苗率大都高于連作土。
2.2 蚯蚓糞對花生植株鮮質(zhì)量的影響
由圖2可見,加蚯蚓糞前與加入蚯蚓糞后,大部分輪作土植株的鮮重高于同濃度的連作土植株;無論是輪作土還是連作土,植株鮮質(zhì)量大部分隨著蚯蚓糞濃度的增加而增加。
2.3 對花生除果實外其余部分鮮質(zhì)量及地上部分枝數(shù)的影響
如圖3所示,蚯蚓糞對輪作土花生植株除果實外部分鮮質(zhì)量的影響呈現(xiàn)出明顯的濃度效應(yīng):隨著蚯蚓糞濃度增加到一定值,花生除果實外其余部分鮮質(zhì)量呈增加的趨勢;相應(yīng)濃度蚯蚓糞處理的輪作土與連作土的花生除果實外其余部分鮮質(zhì)量之間的變化規(guī)律明顯不同。但在植物生長后期(9月19日以后),高濃度的蚯蚓糞(9%)均可明顯促進花生植株除果實外其余部分的生長。
在一定的蚯蚓糞濃度與取樣時間內(nèi),各處理的花生地上部分枝數(shù)呈現(xiàn)出隨著蚯蚓糞濃度的增加而增加的趨勢;直至花生生長后期(10月1日之后),高濃度蚯蚓糞(9%)處理仍可繼續(xù)增加花生植株的分枝數(shù)(圖4)。
2.4 蚯蚓糞對花生產(chǎn)量的影響
如圖5所示,生長在輪作土的花生果實鮮質(zhì)量高于生長在相應(yīng)濃度蚯蚓糞處理的連作土花生鮮質(zhì)量;無論是輪作土還是連作土,蚯蚓糞對花生果實鮮質(zhì)量的影響均表現(xiàn)出隨著蚯蚓糞濃度的增加,花生果實鮮質(zhì)量也增加的趨勢(除8月23日連作土)。
如圖6所示,在10月1日前,隨著蚯蚓糞濃度的增加,輪作土中花生單株果實數(shù)量基本上呈增加的趨勢;此外,連作土中加入蚯蚓糞也可在一定范圍內(nèi)增加花生的果實數(shù)量,但低濃度的蚯蚓糞(3%)卻在一定范圍內(nèi)減少花生植株的果實數(shù)量;比較2種土壤的反應(yīng),加入蚯蚓糞對輪作土花生的影響總體大于連作土(圖6)。
3 討論
作為一種有機肥,蚯蚓糞中的有機碳、全氮、全鉀、全磷分別為素土的12.5、8.1、6.4、1.3倍,此外還含有多種氨基酸[9]。本研究發(fā)現(xiàn),無論是連作土還是輪作土,施入一定濃度的蚯蚓糞均可提高花生出苗率、植株鮮質(zhì)量、果實數(shù)量及最終產(chǎn)量。
蚯蚓糞可以明顯提高花生果實的鮮質(zhì)量,在本試驗濃度范圍內(nèi),大部分結(jié)果表明,蚯蚓糞濃度越高,花生果實鮮質(zhì)量也越高;并且相同蚯蚓糞濃度下,輪作土的花生果實鮮質(zhì)量顯著高于連作土;但對于果實干質(zhì)量的影響并不顯著,因而輪作土與連作土在相同蚯蚓糞處理下的果實干質(zhì)量沒有顯著差異。收獲時2種土壤的果實含水量差異較大,主要原因是較高濃度(9%)的蚯蚓糞可在一定程度上抑制花生的成熟,如直至花生生長的中后期,高濃度蚯蚓糞(9%)處理仍可明顯增加花生植株的分枝數(shù)。這可能與花生是一種豆科作物,在生長中后期氮素過多可引起其貪青徒長有關(guān),在其他科作物上沒見相似報道[3],因此在花生生產(chǎn)中,蚯蚓糞的施用濃度不宜過大。
花生是一種容易發(fā)生明顯連作障礙的作物。生產(chǎn)中解決連作障礙的主要措施有進行輪作清除花生殘體、選用耐連作品種、施用有機肥等[10]。有學(xué)者認為,在連作條件下,防治措施效果的大小依次為:施用有機肥>防病>生物菌劑>深耕[11]。在本試驗中也證實,蚯蚓糞作為一種有機肥,在防治花生連作障礙上確實有一定的作用:不加蚯蚓糞時,輪作土的花生植株在出苗率、單株花生的鮮質(zhì)量、除果實外其余部分的鮮質(zhì)量、地上部分枝數(shù)、果實鮮質(zhì)量與干質(zhì)量及果實數(shù)量這些方面均明顯高于連作土壤,但加入蚯蚓糞處理后,二者的差異明顯減少。這可能與蚯蚓糞還可改善土壤的微環(huán)境,促進微生物的活動相關(guān)[12];此外,蚯蚓糞還可改善土壤的養(yǎng)分含量[13],但具體機理還有待進一步研究。
綜上,無論是輪作土壤還是連作土壤,適當濃度的蚯蚓糞作為基肥均可增加花生的生長量與產(chǎn)量,并且蚯蚓糞還可在一定程度上緩解花生的連作障礙,較合適的體積濃度為6%。
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