李 琪, 於 虹, 王支虎, 曾其龍, 韋繼光, 姜燕琴, 蔣佳峰,①
〔1. 江蘇省中國(guó)科學(xué)院植物研究所(南京中山植物園), 江蘇 南京 210014; 2. 江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院, 江蘇 南京 210014〕
醋糟對(duì)土壤改良及兔眼藍(lán)漿果幼苗生長(zhǎng)的影響
李 琪1, 於 虹1, 王支虎2, 曾其龍1, 韋繼光1, 姜燕琴1, 蔣佳峰1,①
〔1. 江蘇省中國(guó)科學(xué)院植物研究所(南京中山植物園), 江蘇 南京 210014; 2. 江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院, 江蘇 南京 210014〕
為了探究醋糟對(duì)土壤改良及藍(lán)漿果(Vacciniumspp.)生長(zhǎng)的影響,以兔眼藍(lán)漿果(V.asheiReade)品種‘燦爛’(‘Brightwell’)的2年生幼苗為實(shí)驗(yàn)材料、 純土壤為對(duì)照(CK),采用盆栽法對(duì)S1〔V(醋糟)∶V(土壤)=25∶75〕、S2〔V(醋糟)∶V(土壤)=50∶50〕、S3〔V(泥炭)∶V(土壤)=50∶50〕和S4〔V(松樹(shù)皮)∶V(土壤)=50∶50〕基質(zhì)及種植于這些基質(zhì)中品種‘燦爛’的相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行了比較,并對(duì)該品種與基質(zhì)的相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行了相關(guān)性分析。結(jié)果表明:與對(duì)照相比,4種基質(zhì)的電導(dǎo)率、全氮含量、全磷含量、有機(jī)質(zhì)含量和脲酶活性大多顯著(P<0.05)升高,而容重卻明顯下降;S1和S2基質(zhì)的pH值略下降,S3和S4基質(zhì)的pH值略升高,而酸性磷酸酶活性則相反。其中,S2基質(zhì)的容重下降了15.29%,其電導(dǎo)率、全氮含量、全磷含量和有機(jī)質(zhì)含量分別升高了102.71%、239.01%、92.86%和531.71%,其脲酶和酸性磷酸酶活性分別升高了533.33%和95.47%。4種基質(zhì)中品種‘燦爛’的株高、基徑以及葉全氮和全磷含量與對(duì)照無(wú)顯著差異,而該品種的平均單果質(zhì)量、果形指數(shù)、單株地上部和根干質(zhì)量、根冠比以及根全氮和全磷含量則與對(duì)照有一定差異,并且,其單株根干質(zhì)量和根冠比總體上顯著高于對(duì)照。其中,S2基質(zhì)中該品種的單株根干質(zhì)量、根冠比以及根全氮和全磷含量分別較對(duì)照升高了83.94%、72.00%、23.89%和39.64%。相關(guān)性分析結(jié)果表明:基質(zhì)的理化性質(zhì)及脲酶和酸性磷酸酶活性對(duì)品種‘燦爛’的根冠比和根全氮含量影響較大。其中,該品種的根冠比與基質(zhì)的電導(dǎo)率呈顯著正相關(guān),與脲酶和酸性磷酸酶活性呈極顯著正相關(guān);該品種的根全氮含量與基質(zhì)的pH值呈極顯著負(fù)相關(guān),與基質(zhì)的容重呈顯著負(fù)相關(guān),與脲酶和酸性磷酸酶活性呈極顯著正相關(guān)??傮w來(lái)看,醋糟對(duì)土壤具有一定的改良效果,并能夠促進(jìn)兔眼藍(lán)漿果品種‘燦爛’根系生長(zhǎng),且以添加體積分?jǐn)?shù)50%醋糟的效果最佳。
醋糟; 兔眼藍(lán)漿果; 土壤改良; 幼苗生長(zhǎng); 相關(guān)性分析
藍(lán)漿果(Vacciniumspp.)隸屬于杜鵑花科(Ericaceae)越橘屬(VacciniumLinn.),為新興小漿果類(lèi)果樹(shù)[1]1-2,[2],屬淺根系植物。藍(lán)漿果適宜生長(zhǎng)在有機(jī)質(zhì)含量較高的酸性土壤中[3],而其商業(yè)栽培土壤的有機(jī)質(zhì)含量較低,需要添加大量的有機(jī)物料進(jìn)行土壤改良[4-5],因此,挖掘適宜的酸性有機(jī)物料進(jìn)行藍(lán)漿果栽培土壤改良成為保障中國(guó)藍(lán)漿果栽培產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。
醋糟是中國(guó)特有的食醋產(chǎn)業(yè)附屬有機(jī)物料,資源豐富,僅江蘇恒順集團(tuán)有限公司每年產(chǎn)生的醋糟量就達(dá)到2.6×106t[6]。已有研究結(jié)果表明:醋糟粗纖維含量高、酸性強(qiáng)且含水量大,無(wú)害化處理和應(yīng)用困難[7]。醋糟含有大量的谷殼,能夠較好地改善土壤結(jié)構(gòu)并提高土壤的有機(jī)質(zhì)含量[8];而且,醋糟具有有機(jī)質(zhì)含量高并富含蛋白質(zhì)和氮、磷、鉀等養(yǎng)分的特點(diǎn),在農(nóng)業(yè)資源化利用,特別是藍(lán)漿果栽培上具有一定的應(yīng)用潛力。
鑒于此,作者采用盆栽法對(duì)添加不同比例醋糟和常規(guī)有機(jī)物料(包括泥炭和松樹(shù)皮)后土壤的改良效果(包括理化性質(zhì)及脲酶和酸性磷酸酶活性)和兔眼藍(lán)漿果(V.asheiReade)品種‘燦爛’(‘Brightwell’)的生長(zhǎng)(包括生長(zhǎng)指標(biāo)及全氮和全磷含量)進(jìn)行了比較分析,并對(duì)該品種與栽培土壤相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行了相關(guān)性分析,以期明確醋糟對(duì)土壤改良效果及藍(lán)漿果生長(zhǎng)的影響,并從土壤改良角度揭示醋糟影響藍(lán)漿果生長(zhǎng)的機(jī)制,為醋糟在藍(lán)漿果栽培上的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。
選擇兔眼藍(lán)漿果品種‘燦爛’長(zhǎng)勢(shì)一致的2年生幼苗作為實(shí)驗(yàn)材料;使用的醋糟購(gòu)自江蘇恒順集團(tuán)有限公司,電導(dǎo)率為488 μS·cm-1,全氮和全磷含量分別為30.700和3.867 g·kg-1,pH 4.10;使用的泥炭和松樹(shù)皮購(gòu)自南京市園藝花卉市場(chǎng);使用的土壤為長(zhǎng)江流域常見(jiàn)的黃棕壤,采自江蘇省南京市溧水區(qū)白馬鎮(zhèn)石頭寨村藍(lán)莓園(東經(jīng)119°15′、北緯31°50′),電導(dǎo)率為69 μS·cm-1,全氮和全磷含量分別為17.73和10.40 mg·kg-1,pH 5.31。土壤經(jīng)自然避光風(fēng)干后,過(guò)篩(孔徑2.00 mm),備用。
1.2.1 基質(zhì)配制及栽培方法 實(shí)驗(yàn)共設(shè)置5種基質(zhì),編號(hào)為CK、S1、S2、S3和S4,其中,CK為純土壤,即對(duì)照;S1為V(醋糟)∶V(土壤)=25∶75的混合基質(zhì);S2為V(醋糟)∶V(土壤)=50∶50的混合基質(zhì);S3為V(泥炭)∶V(土壤)=50∶50的混合基質(zhì);S4為V(松樹(shù)皮)∶V(土壤)=50∶50的混合基質(zhì)。
于2016年1月在江蘇省中國(guó)科學(xué)院植物研究所的藍(lán)漿果苗圃地進(jìn)行栽培實(shí)驗(yàn)。每種基質(zhì)裝20個(gè)塑料盆(上口徑33.6 cm、下口徑22.5 cm、高30.8 cm),每個(gè)塑料盆種植1株經(jīng)過(guò)修剪的幼苗,各塑料盆隨機(jī)擺放,盆間距1.5 m。實(shí)驗(yàn)期間采取常規(guī)的水肥管理措施。
1.2.2 土壤樣品采集及相關(guān)指標(biāo)測(cè)定方法 于2016年10月,采用環(huán)刀法[9]269-270測(cè)定土壤的容重;同時(shí),使用土鉆采集基質(zhì)表層的土壤,將一部分土壤樣品置于通風(fēng)處進(jìn)行自然風(fēng)干,另一部分土壤樣品置于-80 ℃條件下保存。每種基質(zhì)隨機(jī)采集4盆土壤樣品,視為4個(gè)重復(fù)。
將自然風(fēng)干的土壤樣品進(jìn)行磨碎、過(guò)篩(孔徑0.25 mm),使用Orion Star A211臺(tái)式pH計(jì)(美國(guó)Thermo Scientific公司)測(cè)定土壤的pH值;使用DDS-11A電導(dǎo)率儀(上海理達(dá)儀器廠)測(cè)定土壤的電導(dǎo)率;使用SKD-800半自動(dòng)凱氏定氮儀(上海沛歐分析儀器有限公司)測(cè)定土壤的全氮含量;采用鉬銻抗比色法[9]168-169測(cè)定土壤的全磷含量;采用水合熱重鉻酸鉀氧化-比色法[9]109-110測(cè)定土壤的有機(jī)質(zhì)含量。各指標(biāo)均重復(fù)測(cè)定3次,結(jié)果取平均值。
將冷凍保存的土壤樣品過(guò)篩(孔徑2.00 mm),采用NH4+釋放量法[9]249-250測(cè)定土壤的脲酶活性;采用對(duì)硝基苯磷酸鹽法[9]252-254測(cè)定土壤的酸性磷酸酶活性。土壤中這2種酶活性均重復(fù)測(cè)定3次,結(jié)果取平均值。
1.2.3 兔眼藍(lán)漿果相關(guān)指標(biāo)測(cè)定方法 于2016年7月(結(jié)果期),每種基質(zhì)隨機(jī)挑選5株幼苗(視為5個(gè)重復(fù)),使用卷尺(精度0.1 cm)測(cè)量基質(zhì)表面到植株生長(zhǎng)點(diǎn)的距離,即株高;使用游標(biāo)卡尺(精度0.02 mm)測(cè)量植株莖干在基質(zhì)表面處的直徑,即基徑。各指標(biāo)均為5株幼苗測(cè)定結(jié)果的平均值。
每株隨機(jī)采摘20個(gè)果實(shí),使用萬(wàn)分之一天平稱量單果質(zhì)量;使用游標(biāo)卡尺(精度0.02 mm)測(cè)量果實(shí)的縱徑和橫徑,并計(jì)算果形指數(shù)(即果實(shí)縱徑與橫徑的比值)。各指標(biāo)均為5株幼苗100個(gè)果實(shí)測(cè)量結(jié)果的平均值。
每種基質(zhì)隨機(jī)挑選4株幼苗(視為4個(gè)重復(fù)),洗凈后,將植株分成根、莖、葉3個(gè)部分,分別置于105 ℃條件下殺青30 min,并置于75 ℃條件下烘干至恒質(zhì)量,分別稱量單株根、莖和葉的干質(zhì)量,其中,莖和葉的干質(zhì)量之和為地上部干質(zhì)量。各指標(biāo)均重復(fù)測(cè)定3次,結(jié)果取平均值。
將干燥的葉和根分別磨碎、過(guò)篩(孔徑0.25 mm),使用SKD-800半自動(dòng)凱氏定氮儀測(cè)定葉和根的全氮含量;采用鉬銻抗比色法[9]312-314測(cè)定葉和根的全磷含量。各指標(biāo)均重復(fù)測(cè)定3次,結(jié)果取平均值。
采用EXCEL 2006軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理;采用SPSS Statistics 21.0軟件對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析(one-way ANOVA)、Duncan’s新復(fù)極差分析和相關(guān)性分析。
2.1.1 理化性質(zhì)的比較 實(shí)驗(yàn)結(jié)果(表1)表明:與對(duì)照(純土壤)相比,S1〔V(醋糟)∶V(土壤)=25∶75〕和S2〔V(醋糟)∶V(土壤)=50∶50〕基質(zhì)的pH值略下降,S3〔V(泥炭)∶V(土壤)=50∶50〕基質(zhì)的pH值略升高,而S4〔V(松樹(shù)皮)∶V(土壤)=50∶50〕基質(zhì)的pH值顯著(P<0.05)升高,較對(duì)照升高了11.84%。S1、S3和S4基質(zhì)的電導(dǎo)率分別較對(duì)照升高了25.02%、32.76%和49.59%,但與對(duì)照差異不顯著;S2基質(zhì)的電導(dǎo)率較對(duì)照升高了102.71%,且與對(duì)照及S1和S3基質(zhì)差異顯著。S1和S4基質(zhì)的容重與對(duì)照接近;S2和S3基質(zhì)的容重較對(duì)照顯著降低,分別較對(duì)照降低了15.29%和5.88%。
由表1可見(jiàn):S1、S2、S3和S4基質(zhì)的全氮含量分別較對(duì)照升高了100.00%、239.01%、279.37%和37.94%,其中,S1、S2和S3基質(zhì)的全氮含量與對(duì)照差異顯著。S1、S2、S3和S4基質(zhì)的全磷含量分別較對(duì)照升高了41.58%、92.86%、119.77%和175.79%,其中,S2、S3和S4基質(zhì)的全磷含量與對(duì)照差異顯著。S1、S2、S3和S4基質(zhì)的有機(jī)質(zhì)含量分別較對(duì)照升高了263.41%、531.71%、539.02%和95.12%,且均與對(duì)照差異顯著。
2.1.2 脲酶和酸性磷酸酶活性的比較 由表1還可見(jiàn):S1、S2、S3和S4基質(zhì)的脲酶活性分別較對(duì)照升高了177.86%、533.33%、266.67%和33.33%,其中,S1、S2和S3基質(zhì)的脲酶活性與對(duì)照差異顯著。S1和S2基質(zhì)的酸性磷酸酶活性分別較對(duì)照升高了24.27%和95.47%,S3和S4基質(zhì)的酸性磷酸酶活性分別較對(duì)照降低了33.50%和44.70%,其中,S2基質(zhì)的酸性磷酸酶活性與對(duì)照差異顯著。
基質(zhì)SubstratepH值pHvalue電導(dǎo)率/μS·cm-1Electricconductivity容重/g·cm-3Bulkdensity全氮含量/mg·kg-1TotalnitrogencontentCK4.90±0.10a110.90±9.51a0.85±0.02c11.15±1.84aS14.63±0.24a138.65±12.75a0.84±0.03c22.30±2.44bS24.67±0.11a224.80±49.56b0.72±0.02a37.80±6.26cS34.92±0.24a147.23±35.05a0.80±0.02b42.30±7.21cS45.48±0.21b165.90±73.31ab0.83±0.02bc15.38±3.97ab基質(zhì)Substrate全磷含量/mg·kg-1Totalphosphoruscontent有機(jī)質(zhì)含量/g·kg-1Organiccontent脲酶活性/mg·kg-1·h-1Ureaseactivity酸性磷酸酶活性/g·kg-1·h-1AcidphosphataseactivityCK13.30±2.78a 8.24±1.11a4.20±1.40a11.70±1.76abS118.83±1.11ab29.79±2.82c11.67±1.62b14.54±7.08bS225.65±3.18bc51.84±1.18d26.60±2.80d22.87±5.00cS329.23±4.31c52.44±9.94d15.40±1.40c7.78±1.61abS436.68±9.02d15.98±2.54b5.60±0.00a6.47±1.08a
1)CK: 純土壤(對(duì)照) Pure soil (the control); S1:V(醋糟)∶V(土壤)=25∶75V(vinegar residue)∶V(soil)=25∶75; S2:V(醋糟)∶V(土壤)=50∶50V(vinegar residue)∶V(soil)=50∶50; S3:V(泥炭)∶V(土壤)=50∶50V(peat)∶V(soil)=50∶50; S4:V(松樹(shù)皮)∶V(土壤)=50∶50V(pine bark)∶V(soil)=50∶50. 同列中不同的小寫(xiě)字母表示差異顯著(P<0.05) Different lowercases in the same column indicate the significant difference (P<0.05).
2.2.1 幼苗生長(zhǎng)的比較 不同基質(zhì)中兔眼藍(lán)漿果品種‘燦爛’幼苗生長(zhǎng)的比較結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可見(jiàn):S1〔V(醋糟)∶V(土壤)=25∶75〕、S2〔V(醋糟)∶V(土壤)=50∶50〕、S3〔V(泥炭)∶V(土壤)=50∶50〕和S4〔V(松樹(shù)皮)∶V(土壤)=50∶50〕基質(zhì)中兔眼藍(lán)漿果品種‘燦爛’的株高和基徑均低于對(duì)照(純土壤),且與對(duì)照差異不顯著。
由表2還可見(jiàn):S1、S2和S3基質(zhì)中兔眼藍(lán)漿果品種‘燦爛’的平均單果質(zhì)量和果形指數(shù)均與對(duì)照接近,且與對(duì)照差異不顯著;S4基質(zhì)中該品種的平均單果質(zhì)量和果形指數(shù)均最大,分別為1.81 g和0.90,且均顯著(P<0.05)高于對(duì)照及S1、S2和S3基質(zhì)。
由表2還可見(jiàn):S1、S2和S3基質(zhì)中兔眼藍(lán)漿果品種‘燦爛’的單株地上部干質(zhì)量分別較對(duì)照升高了23.82%、7.30%和15.82%,但與對(duì)照差異不顯著;S4基質(zhì)中該品種的單株地上部干質(zhì)量較對(duì)照升高了40.90%,且與對(duì)照差異顯著。S1、S2、S3和S4基質(zhì)中該品種的單株根干質(zhì)量分別較對(duì)照升高了85.47%、83.94%、19.91%和73.88%,其中,S1、S2和S4基質(zhì)中該品種的單株根干質(zhì)量與對(duì)照差異顯著,但這3種基質(zhì)中該品種的單株根干質(zhì)量間以及S3基質(zhì)中該品種的單株根干質(zhì)量與對(duì)照差異不顯著。S1和S2基質(zhì)中該品種的根冠比分別較對(duì)照升高了52.00%和72.00%,且均與對(duì)照差異顯著;而S3和S4基質(zhì)中該品種的根冠比也高于對(duì)照,但與對(duì)照無(wú)顯著差異。
基質(zhì)Substrate株高/cmHeight基徑/mmBasaldiameter平均單果質(zhì)量/gAverageweightperfruit果形指數(shù)Fruitshapeindex單株地上部干質(zhì)量/gDryweightofabove-groundpartperplant單株根干質(zhì)量/gDryweightofrootperplant根冠比Root/shootratioCK82.58±16.15a16.24±1.44a1.55±0.29a0.87±0.06a112.80±18.87a28.83±10.48a0.25±0.06aS169.36±16.86a14.32±0.92a1.55±0.32a0.88±0.06a139.67±27.02ab53.47±19.14b0.38±0.07bcS271.48±7.75a13.92±1.48a1.56±0.29a0.88±0.06a121.03±21.25a53.03±11.22b0.43±0.03cS373.08±16.01a14.40±3.26a1.61±0.31a0.87±0.05a130.64±10.94ab34.57±4.33ab0.27±0.05aS477.64±9.43a14.94±1.92a1.81±0.34b0.90±0.06b158.94±21.53b50.13±12.01b0.31±0.03ab
1)CK: 純土壤(對(duì)照) Pure soil (the control); S1:V(醋糟)∶V(土壤)=25∶75V(vinegar residue)∶V(soil)=25∶75; S2:V(醋糟)∶V(土壤)=50∶50V(vinegar residue)∶V(soil)=50∶50; S3:V(泥炭)∶V(土壤)=50∶50V(peat)∶V(soil)=50∶50; S4:V(松樹(shù)皮)∶V(土壤)=50∶50V(pine bark)∶V(soil)=50∶50. 同列中不同的小寫(xiě)字母表示差異顯著(P<0.05) Different lowercases in the same column indicate the significant difference (P<0.05).
2.2.2 葉和根中全氮和全磷含量的比較 不同栽培基質(zhì)中兔眼藍(lán)漿果品種‘燦爛’葉和根中全氮及全磷含量的比較結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可見(jiàn):S1、S2、S3和S4基質(zhì)中兔眼藍(lán)漿果品種‘燦爛’葉的全氮和全磷含量無(wú)顯著差異,且與對(duì)照差異不顯著。S1和S2基質(zhì)中該品種根的全氮含量分別較對(duì)照升高了18.83%和23.89%,且與對(duì)照及S3和S4基質(zhì)間差異顯著,但二者間差異不顯著;S1、S2、S3和S4基質(zhì)中該品種根的全磷含量分別較對(duì)照升高了11.85%、39.64%、1.78%和32.04%,但與對(duì)照差異不顯著,且各基質(zhì)間差異不顯著。
對(duì)兔眼藍(lán)漿果品種‘燦爛’與基質(zhì)的相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析,結(jié)果見(jiàn)表4。由表4可見(jiàn):兔眼藍(lán)漿果品種‘燦爛’的株高和基徑分別與基質(zhì)的有機(jī)質(zhì)含量呈顯著(P<0.05)和極顯著(P<0.01)負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為-0.463和-0.596;其平均單果質(zhì)量與基質(zhì)的酸性磷酸酶活性呈顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.558;其單株地上部干質(zhì)量與基質(zhì)的pH值呈顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.507;其單株根干質(zhì)量與基質(zhì)的電導(dǎo)率呈顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.451;其根冠比與基質(zhì)的電導(dǎo)率呈顯著正相關(guān),與基質(zhì)的脲酶和酸性磷酸酶活性呈極顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為0.495、0.615和0.700;其葉全氮含量與基質(zhì)的pH值呈極顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.563;其根全氮含量與基質(zhì)的pH值呈極顯著負(fù)相關(guān),與基質(zhì)的容重呈顯著負(fù)相關(guān),與基質(zhì)的脲酶和酸性磷酸酶活性呈極顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為-0.620、-0.449、0.571和0.644;其根全磷含量與基質(zhì)的全磷含量呈顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.507。并且,該品種果形指數(shù)與基質(zhì)各指標(biāo)的相關(guān)性均不顯著。
基質(zhì)Substrate葉全氮含量/mg·kg-1Totalnitrogencontentinleaf葉全磷含量/mg·kg-1Totalphosphoruscontentinleaf根全氮含量/mg·kg-1Totalnitrogencontentinroot根全磷含量/mg·kg-1TotalphosphoruscontentinrootCK705.03±28.89a109.10±23.29a615.88±83.02a164.60±21.29aS1699.35±19.57a109.10±8.22a731.83±33.95b184.10±33.04aS2707.68±30.39a115.80±8.69a763.03±63.31b229.85±79.10aS3694.48±46.95a103.40±9.58a618.93±25.27a167.53±13.52aS4662.43±33.11a113.48±4.93a597.88±88.22a217.33±62.89a
1)CK: 純土壤(對(duì)照) Pure soil (the control); S1:V(醋糟)∶V(土壤)=25∶75V(vinegar residue)∶V(soil)=25∶75; S2:V(醋糟)∶V(土壤)=50∶50V(vinegar residue)∶V(soil)=50∶50; S3:V(泥炭)∶V(土壤)=50∶50V(peat)∶V(soil)=50∶50; S4:V(松樹(shù)皮)∶V(土壤)=50∶50V(pine bark)∶V(soil)=50∶50. 同列中不同的小寫(xiě)字母表示差異顯著(P<0.05) Different lowercases in the same column indicate the significant difference (P<0.05).
表4兔眼藍(lán)漿果品種‘燦爛’與基質(zhì)相關(guān)指標(biāo)的相關(guān)性分析
Table4Correlationanalysisonrelatedindexesbetweencultivar‘Brightwell’ofVacciniumasheiReadeandsubstrate
指標(biāo)Index與基質(zhì)各指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)1) Correlationcoefficientwitheachindexofsubstrate1)pHECBDCTNCTPCOAUreAAcP株高Height0.045-0.1650.238-0.3470.130-0.463*-0.340-0.252基徑Basaldiameter-0.037-0.3330.341-0.3940.238-0.596**-0.392-0.093平均單果質(zhì)量Averageweightperfruit0.165-0.1120.305-0.0440.257-0.135-0.364-0.558*果形指數(shù)Fruitshapeindex0.1020.132-0.0920.1030.1570.0130.1010.101單株地上部干質(zhì)量Dryweightofabove-groundpartperplant0.507*0.2080.279-0.1210.217-0.109-0.166-0.120單株根干質(zhì)量Dryweightofrootperplant0.1040.451*-0.0970.124-0.0980.2040.3080.439根冠比Root/shootratio-0.2430.495*-0.4200.326-0.3510.4330.615**0.700**葉全氮含量Totalnitrogencontentinleaf-0.563**0.111-0.1490.181-0.1370.1350.2570.238葉全磷含量Totalphosphoruscontentinleaf0.0300.109-0.136-0.0890.139-0.0930.1230.159根全氮含量Totalnitrogencontentinroot-0.620**0.381-0.449*0.258-0.1020.3780.571**0.644**根全磷含量Totalphosphoruscontentinroot0.0200.316-0.2750.1750.507*0.0910.3150.146
1)pH: pH值 pH value; EC: 電導(dǎo)率 Electric conductivity; BD: 容重 Bulk density; CTN: 全氮含量 Total nitrogen content; CTP: 全磷含量 Total phosphorus content; CO: 有機(jī)質(zhì)含量 Organic content; AUre: 脲酶活性 Urease activity; AAcP: 酸性磷酸酶活性 Acid phosphatase activity. *:P<0.05; ** :P<0.01.
和陽(yáng)等[10]認(rèn)為兔眼藍(lán)漿果適宜生長(zhǎng)在pH 5.0以下(不宜超過(guò)pH 5.5)且富含有機(jī)質(zhì)的土壤中。本研究中,S1〔V(醋糟)∶V(土壤)=25∶75〕、S2〔V(醋糟)∶V(土壤)=50∶50〕和S3〔V(泥炭)∶V(土壤)=50∶50〕基質(zhì)的酸堿度為pH 4.63~pH 4.92,說(shuō)明這些基質(zhì)適宜兔眼藍(lán)漿果生長(zhǎng)。Komosa等[11]的研究結(jié)果表明:藍(lán)漿果適宜生長(zhǎng)在電導(dǎo)率不超過(guò)1 500 μS·cm-1的土壤中,并且,電導(dǎo)率越高,越利于藍(lán)漿果的養(yǎng)分的吸收。本研究中,S2基質(zhì)的電導(dǎo)率最高,達(dá)到224.80 μS·cm-1,雖然較對(duì)照(純土壤)升高了102.71%,但并未超過(guò)藍(lán)漿果適宜生長(zhǎng)的土壤電導(dǎo)率范圍。另外,S2基質(zhì)的容重較對(duì)照顯著降低,僅為0.72 g·cm-3,說(shuō)明添加體積分?jǐn)?shù)50%的醋糟能夠增加土壤的疏松度。
相關(guān)研究表明:添加有機(jī)物料可以顯著提高土壤的養(yǎng)分含量,增強(qiáng)土壤的生物活性[12-14]。本研究結(jié)果也表明:添加醋糟、泥炭和松樹(shù)皮等有機(jī)物料總體上顯著提高了基質(zhì)中全氮、全磷和有機(jī)質(zhì)的含量。其中,S2和S3基質(zhì)的全氮含量較高,分別較對(duì)照升高了239.01%和279.37%;S4〔V(松樹(shù)皮)∶V(土壤)=50∶50〕基質(zhì)的全磷含量最高,較對(duì)照升高了175.79%;S2和S3基質(zhì)的有機(jī)質(zhì)含量也較高,分別較對(duì)照升高了531.71%和539.02%。土壤的有機(jī)質(zhì)結(jié)構(gòu)疏松多孔,并且能有效促進(jìn)土壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)的形成,影響土壤的空隙及吸水和持水能力,改善土壤的通氣性和透水性[15-17]。藍(lán)漿果雖然是寡營(yíng)養(yǎng)植物,但更適宜栽培在有機(jī)質(zhì)含量大于5%的土壤中[1]254-257,本研究中S2基質(zhì)的有機(jī)質(zhì)含量為51.84 g·kg-1,適宜藍(lán)漿果生長(zhǎng)。脲酶和酸性磷酸酶是土壤中的重要酶類(lèi),添加外源有機(jī)物料利于提高土壤中脲酶和酸性磷酸酶的活性[18],從而提高土壤的肥力,本研究中S2基質(zhì)的脲酶和酸性磷酸酶活性最高,分別為26.60 mg·kg-1·h-1和22.87 g·kg-1·h-1,分別較對(duì)照升高了533.33%和95.47%,說(shuō)明添加醋糟能夠提高土壤的脲酶和酸性磷酸酶活性。
相關(guān)研究結(jié)果表明:添加泥炭后白菜(Brassicarapavar.glabraRegel)的干質(zhì)量明顯高于對(duì)照(風(fēng)沙土)[19];添加有機(jī)基質(zhì)能夠促進(jìn)珊瑚菜(GlehnialittoralisFr. Schmidt ex Miq.)生長(zhǎng)發(fā)育[20]、水稻(OryzasativaLinn.)干物質(zhì)積累[21]及浙江楠(PhoebechekiangensisC. B. Shang)和閩楠〔P.bournel(Hemsl.) Yang〕根系生長(zhǎng)[22]。本研究結(jié)果表明:添加有機(jī)物料能夠促進(jìn)兔眼藍(lán)漿果品種‘燦爛’的生長(zhǎng),提高其地上部和根的干質(zhì)量。其中,S4基質(zhì)對(duì)該品種地上部的促進(jìn)效果最佳,單株根干質(zhì)量較對(duì)照升高了40.90%;S1和S2基質(zhì)對(duì)該品種根生長(zhǎng)的促進(jìn)效果較佳,單株根干質(zhì)量分別較對(duì)照升高了85.47%和83.94%。根冠比能夠反映植物地下部和地上部的相關(guān)性,其數(shù)值越高表明植物根系的活性越強(qiáng)。吳芯夷等[23]的研究結(jié)果表明:混合基質(zhì)中醋糟含量升高和草炭含量降低均能夠促使小型西瓜〔Citrulluslanatus(Thunb.) Matsum. et Nakai〕幼苗根系活力普遍增強(qiáng)。然而,本研究中,S2基質(zhì)中兔眼藍(lán)漿果品種‘燦爛’的根冠比較對(duì)照升高了72.00%,說(shuō)明添加醋糟可提高該品種的根系活力,促進(jìn)其根系生長(zhǎng)。另外,S2基質(zhì)中兔眼藍(lán)漿果品種‘燦爛’根的全氮和全磷含量分別較對(duì)照顯著升高了23.89%和39.64%,說(shuō)明添加醋糟利于該品種植株根系對(duì)基質(zhì)中氮和磷的吸收和積累,促進(jìn)其根系生長(zhǎng)。
相關(guān)性分析結(jié)果表明:兔眼藍(lán)漿果品種‘燦爛’的單株地上部干質(zhì)量與基質(zhì)的pH值呈顯著正相關(guān),說(shuō)明在適宜該品種生長(zhǎng)的pH值范圍內(nèi),pH值升高利于該品種地上部生物量的積累。另外,該品種單株根干質(zhì)量與基質(zhì)的電導(dǎo)率呈顯著正相關(guān),說(shuō)明在適宜該品種生長(zhǎng)的電導(dǎo)率范圍內(nèi),基質(zhì)的電導(dǎo)率升高,其可溶性離子濃度升高,基質(zhì)中養(yǎng)分的有效性提高,可促進(jìn)該品種對(duì)養(yǎng)分的吸收。該品種根冠比與基質(zhì)的電導(dǎo)率呈顯著正相關(guān),與基質(zhì)的脲酶和酸性磷酸酶活性呈極顯著正相關(guān),基質(zhì)中脲酶和酸性磷酸酶活性增強(qiáng)可提高基質(zhì)中有效氮和有效磷的濃度,從而促進(jìn)該品種根系生長(zhǎng)。
相關(guān)性分析結(jié)果表明:兔眼藍(lán)漿果品種‘燦爛’的根全氮含量與基質(zhì)的容重呈顯著負(fù)相關(guān),這可能是因?yàn)榛|(zhì)容重過(guò)高可降低其通氣性,進(jìn)而抑制該品種根系生長(zhǎng),從而影響根的全氮含量。另外,該品種的根全氮含量與基質(zhì)的脲酶和酸性磷酸酶活性呈極顯著正相關(guān),這可能是因?yàn)殡迕缚梢运馔寥乐械挠袡C(jī)質(zhì),生成NH4+供植物吸收和利用,酸性磷酸酶能促進(jìn)基質(zhì)中的有機(jī)磷化合物水解,生成可被植物利用的無(wú)機(jī)態(tài)磷[24]。
綜上所述,添加體積分?jǐn)?shù)50%醋糟能夠明顯改良土壤的物理結(jié)構(gòu),提高土壤的養(yǎng)分含量和酶活性,并對(duì)兔眼藍(lán)漿果品種‘燦爛’根系生長(zhǎng)的促進(jìn)效果最佳。
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EffectofvinegarresidueonsoilameliorationandseedlinggrowthofVacciniumashei
LI Qi1, YU Hong1, WANG Zhihu2, ZENG Qilong1, WEI Jiguang1, JIANG Yanqin1, JIANG Jiafeng1,①
(1. Institute of Botany, Jiangsu Province and Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210014, China; 2. Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Nanjing 210014, China),J.PlantResour. &Environ., 2017,26(4): 25-31
In order to explore the effect of vinegar residue on soil amelioration and growth ofVacciniumspp., taking two-year-old seedlings of cultivar ‘Brightwell’ ofV.asheiReade as experimental materials and pure soil as the control (CK), related indexes of substrates of S1 〔V(vinegar residue)∶V(soil)=25∶75〕, S2 〔V(vinegar residue)∶V(soil)=50∶50〕, S3 〔V(peat)∶V(soil)=50∶50〕 and S4 〔V(pine bark)∶V(soil)=50∶50〕, and cultivar ‘Brightwell’ planted in these substrates were compared by using pot-culture method, and correlation analysis on related indexes between this cultivar and substrates was conducted. The results show that compared with the control, electric conductivity, total nitrogen content, total phosphorus content, organic content, and urease activity of four substrates mostly increase significantly (P<0.05), while their bulk density decreases obviously; pH value of S1 and S2 substrates decreases slightly, and that of S3 and S4 substrates increases slightly, but their acid phosphatase activity is reverse. In which, bulk density of S2 substrate decreases by 15.29%, and its electric conductivity, total nitrogen content, total phosphorus content, and organic content increase by 102.71%, 239.01%, 92.86%, and 531.71%, respectively, while its urease and acid phosphatase activities increase by 533.33% and 95.47%, respectively. There is no significant difference in height, basal diameter, total nitrogen and total phosphorus contents in leaf of cultivar ‘Brightwell’ between four substrates and the control, while there are some differences in average weight per fruit, fruit shape index, dry weights of above-ground part and root per plant, root/shoot ratio, total nitrogen and total phosphorus contents in root of this cultivar between four substrates and the control, and their dry weight of root per plant and root/shoot ratio are significantly higher than those of the control in general. In which, dry weight of root per plant, root/shoot ratio, total nitrogen and total phosphorus contents in root of this cultivar in S2 substrate increase by 83.94%, 72.00%, 23.89%, and 39.64%, respectively compared with the control. The correlation analysis result shows that the effects of physicochemical properties, urease and acid phosphatase activities of substrate on root/shoot ratio and total nitrogen content in root of cultivar ‘Brightwell’ are relatively great. In which, there is a significantly positive correlation of root/shoot ratio of this cultivar with electric conductivity of substrate, and an extremely significantly positive correlation with urease and acid phosphatase activities of substrate; there is an extremely significantly negative correlation of total nitrogen content in root of this cultivar with pH value of substrate, a significantly negative correlation with bulk density of substrate, and an extremely significantly positive correlation with urease and acid phosphatase activities of substrate. In general, vinegar residue has some amelioration effects on soil, and can promote root growth of cultivar ‘Brightwell’ ofV.ashei, and the effect of adding vinegar residue with volume fraction of 50% is the best.
vinegar residue;VacciniumasheiReade; soil amelioration; seedling growth; correlation analysis
Q948.113; S156; S663.9
A
1674-7895(2017)04-0025-07
10.3969/j.issn.1674-7895.2017.04.04
2017-08-28
江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金項(xiàng)目〔CX(16)1016〕; 江蘇省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(現(xiàn)代農(nóng)業(yè))項(xiàng)目(BE2017373); 國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(31601709); 江蘇省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(BK20160597)
李 琪(1993—),女,江蘇鎮(zhèn)江人,碩士研究生,主要從事藍(lán)漿果栽培生理方面的研究。
①通信作者E-mail: jfchiang@126.com
佟金鳳)