生物有機肥對紅棗產(chǎn)量結(jié)構(gòu)及效益的影響

張計峰，完顏悅，謝香文

( 1.新疆農(nóng)業(yè)科院土壤肥料與農(nóng)業(yè)節(jié)水研究所，烏魯木齊 830091；2.新疆泰谷生物肥料有限公司，新疆昌吉 831100)

0 引 言

【研究意義】近年來，新疆紅棗產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，紅棗種植面積趨于穩(wěn)定[1-3]，隨著紅棗樹齡的增加和產(chǎn)量的提高，果園投入尤其是化肥投入量也在增加[4-6]，導(dǎo)致紅棗品質(zhì)下降、土壤環(huán)境持續(xù)不能改善，紅棗效益有降低的趨勢。以穩(wěn)定紅棗產(chǎn)量為前提，通過化肥的有機替代,實現(xiàn)化肥減施增效,對果園提質(zhì)增效有重要意義?！厩叭搜芯窟M展】有機肥能持續(xù)為作物提供養(yǎng)分[7]，改善土壤環(huán)境[8]，提升果園地力水平，對于改善果品品質(zhì)、商品性有非常重要的作用[9]。目前，新疆有機肥相對短缺，需要對有機肥合理利用，發(fā)揮其最大作用。有機無機配施是果園養(yǎng)分管理的重要方式[10]?！颈狙芯壳腥朦c】針對新疆紅棗果園有機肥的使用方式和效果研究較少。研究有機肥和有效菌劑產(chǎn)品化后與化肥配合使用效果，最大化發(fā)揮有機肥的效用?！緮M解決的關(guān)鍵問題】通過大田田間定位試驗，研究有機肥和菌劑組成的生物有機肥產(chǎn)品對紅棗產(chǎn)量結(jié)構(gòu)和裂果率的影響，分析及生物有機肥的應(yīng)用對化肥的替代作用，綜合果園效益分析，確定生物有機肥的使用效果，為果園化肥減施增效提供技術(shù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗地點位于喀什地區(qū)農(nóng)三師48團，供試作物品種為7 a生灰棗，栽培模式為株行距2 m×4 m。供試土壤0～40 cm土層土壤有機質(zhì)15.6 g/kg，全氮為0.25 g/kg，堿解氮62 mg/kg，速效磷13.2 mg/kg，速效鉀141.0 mg/kg，pH值8.1。肥料有機肥選用生物有機肥(新疆泰谷生物肥料有限公司生產(chǎn)的全元生物有機肥)，其成分為：有效活菌≥0.5×108個/g、蛋白質(zhì)≥4%、腐殖酸≥12%、氨基酸≥4%、有機質(zhì)(以干基計，%)≥30 %；化肥選擇復(fù)合肥(N 14%、 P2O524%, K2O 7%)。

1.2 方 法

試驗處理設(shè)置：試驗設(shè)處理生物有機肥處理BOF：生物有機肥+常規(guī)減量施肥處理；常規(guī)施肥處理CF：常量復(fù)合肥；空白處理CK：不施用有機肥和化肥。每個處理設(shè)置3個重復(fù)，每個重復(fù)面積為0.33 hm2，共計9個重復(fù)，試驗面積3 hm2，隨機區(qū)組排列，栽培管理措施與當?shù)卮筇镆恢?。根?jù)試驗區(qū)土壤肥力狀況和紅棗的養(yǎng)分需求規(guī)律，確定純養(yǎng)分投入比例。紅棗關(guān)鍵生育期開花期、果實膨大期和成熟期測定紅棗棗吊長度、單果重和實際產(chǎn)量，統(tǒng)計紅棗裂果率。紅棗棗吊長度：選擇紅棗2年生坐果枝條著生的棗吊測定，每個重復(fù)選擇30株果樹，每株果樹選擇10個棗吊，即每個重復(fù)選擇300個棗吊測定長度；單果重：紅棗收獲期隨機選擇10 kg紅棗果實，測定數(shù)量和含水率并計算單果重，統(tǒng)計紅棗裂果率；在紅棗收獲期將各小區(qū)紅棗全部收獲，稱重，獲得實際產(chǎn)量。表1

1.3 數(shù)據(jù)處理

利用Excel進行數(shù)據(jù)處理，多重比較差異顯著性分析利用Spass軟件(P=0.05)。

表1 不同時期紅棗施肥量
Table 1 Fertilizer rate in different growth time of jujube trees

處理Treatment基肥 Basal fertilizer (kg/hm2)生物有機肥Bio-organic fertilizer化肥Chemical fertilizerNP2O5K2O追肥Top dressing (kg/hm2)開花期Blooming period果實膨大期Fruit expansion stage化肥Chemical fertilizer化肥Chemical fertilizerNP2O5K2ONP2O5K2OBOF1 50084144421682888412621663CF0168288841682888412621663CK0000000000

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對紅棗產(chǎn)量的影響

研究表明,施用生物有機肥BOF處理紅棗平均產(chǎn)量6 837.0 kg/hm2，同CF處理相比增產(chǎn)409.5 kg/hm2，增產(chǎn)率為6.37%；同處理CK相比增產(chǎn)2 563.5 kg/hm2，增產(chǎn)率為59.98%。其中全生育期化肥純養(yǎng)分施用量BOF處理(1 215.0 kg/hm2)較CF處理(1 485.0 kg/hm2)減少18.2%，即在減少化肥投入的情況下，紅棗產(chǎn)量仍顯著增加(P<0.05)，有機肥能夠促進果樹對養(yǎng)分的吸收，提高化學(xué)養(yǎng)分的利用效率，增加化學(xué)養(yǎng)分的生產(chǎn)效率。表2

表2 不同處理紅棗產(chǎn)量
Table 2 Yield in different treatments of jujube trees

處理Treatment重復(fù)Repetitions增產(chǎn)Increase production (kg/hm2)增產(chǎn)率Rate(%)ⅠⅡⅢ平均較CF處理較CK處理較CF處理較CK處理BOF6 748.56 817.56 945.06 837.0aA409.52 563.56.3759.98CF6 487.56 372.56 423.06 427.5bACK4 384.54 198.54 237.54 273.5cB

注：不同小寫字母表示在P<0.05水平達到顯著差異；不同大寫字母表示在P<0.01水平達到顯著差異,下同

Note: The capital lowercase letters indicate significant difference at 0.01and 0.05 level, respectively, the same as below

2.2 紅棗生長關(guān)鍵時期葉片棗吊長度

研究表明，開花期紅棗棗吊長度BOF處理(17.2 cm)和CF處理(15.3 cm)顯著高于CK處理(13.4 cm)，果實膨大期紅棗棗吊長度BOF處理(27.9 cm)顯著高于CF處理(24.1 cm)和CK處理(20.6 cm)；成熟期紅棗棗吊長度BOF處理(37.9 cm)>CF處理(31.9 cm)>CK處理(24.2 cm)。表3

表3 不同處理紅棗關(guān)鍵生育期棗吊長度
Table 3 The length of jujube shedding shoot in different treatments of jujube trees(cm)

處理Treatment開花期Blooming period果實膨大期Fruit expansion stage成熟期Mature stageBOF17.2a27.9a37.9aCF15.3a24.1b31.9bCK13.4b20.6b24.2c

2.3 不同處理對紅棗商品性的影響

研究表明,施用生物有機肥減少化肥投入，紅棗裂果率顯著下降(P<0.05),對比BOF處理(13.1%)、CF處理(15.7%)和CK處理(18.8)發(fā)現(xiàn)，施用生物有機肥紅棗裂果率較CF處理(15.7%)和CK處理(18.8)分別下降了2.6和5.7個百分點；施用生物有機肥處理可以提高紅棗單果重，BOF處理(19.8 g)和CF處理(18.1 g)顯著高于CK(15.1 g)，但BOF處理(19.8 g)和CF處理(18.1 g)二者單果重差異不顯著。在減少化肥投入情況下，施用生物有機肥部分替代化肥可以改善紅棗商品性。表4

表4 不同處理紅棗商品性
Table 4 The marketability of jujube in different treatments

處理Treatment裂果率Rate of fruit cracking(%)單果重Weight of single fruit(g)重復(fù)1Repetition 1重復(fù)2Repetition 2重復(fù)3Repetition 3平均Average mean重復(fù)1Repetition 1重復(fù)2Repetition 2重復(fù)3Repetition 3平均Average meanBOF13.3312.5513.4213.1aA20.220.318.919.8aACF16.6815.3615.0615.7bAB17.618.917.818.1aACK19.6720.9015.8318.8bB15.914.215.215.1bB

2.4 不同處理紅棗經(jīng)濟效益

研究表明,化肥投入成本由11 550 元/hm2減少到9 450 元/hm2，生物有機肥增加投入4 200 元/hm2，即增加肥料投入成本2 100 元/hm2；紅棗產(chǎn)量增加409.5 kg/hm2，紅棗收購價格由于商品性的改善由7.5元/kg提高到8.0元/kg。綜合分析紅棗經(jīng)濟效益，BOF處理(54 696.0 元/hm2)較CF處理(48 207.0 元/hm2)和CK處理(27 778.5 元//hm2)實現(xiàn)增收4 389.0 和13 537.5 元/hm2，即雖然生物有機肥的應(yīng)用增加了投入成本，但增加了單位面積產(chǎn)出和經(jīng)濟效益，同時降低了化肥超量投入造成的環(huán)境風(fēng)險。表5

表5 不同處理經(jīng)濟效益
Table 5 The economic benefit analysis in different treatments

處理Treatment肥料成本(元/hm2)Cost of fertilizer(yuan/hm2)生物有機肥化肥合計產(chǎn)量Yield(kg/hm2)單價Price(yuan/kg)收入(元/hm2)Income(yuan/hm2)增收(較處理CF/CK)Increase income (compared with CF/CK)(yuan/hm2)BOF4 200.09 450.013 650.06 837.0aA8.054 696.04 389.0/13 537.5CF07707706 427.5bA7.548 207.08 878.5CK0004 273.5cB6.527 778.5--

注：肥料價格按2018年4月的市場價格計算。復(fù)合肥以3 500元/t、供試生物有機肥以2 800元/t計

Note: Fertilizer prices are based on April 2018 market fertilizer was calculated at 3 500 yuan /t, and biological organic fertilizer was calculated at 2 800 yuan /t

3 討 論

紅棗在新疆種植面積大，據(jù)2017年新疆統(tǒng)計年鑒顯示，2017年紅棗面積已達47.6×104hm2，產(chǎn)量達347.0×104t，占全國紅棗產(chǎn)量的38.5%。種植規(guī)模躍居新疆林果第一，占新疆林果總面積的30.1%。近幾年隨著紅棗樹齡增長和產(chǎn)量增加，紅棗園化肥投入高居不下[6]，部分棗園化肥投入已經(jīng)完全超出了紅棗適宜需求，導(dǎo)致棗園土壤質(zhì)量下降，紅棗品質(zhì)逐年下降，產(chǎn)量增長緩慢，也容易由于肥料過量投入產(chǎn)生土壤和地下水環(huán)境風(fēng)險[11]。

有機肥是果園的優(yōu)質(zhì)養(yǎng)分資源，一直以來在果園生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用，但由于目前新疆有機肥相對短缺，難以實現(xiàn)有機肥對化肥的完全替代，因此如何有效的利用現(xiàn)有的有機肥資源、保持果園的生產(chǎn)力水平、改善紅棗果實品質(zhì)和商品性、提高新疆紅棗的市場競爭力就顯得尤為重要。已有的研究表明，有機無機肥料配施對大田作物小麥[12]、玉米[13]、棉花[14]]等增產(chǎn)作用明顯，同時能夠品質(zhì)改善。但對于新疆尤其是南疆地區(qū)紅棗有機肥高效利用方式、化肥替代數(shù)量和紅棗商品性改善方面研究較少，研究利用有機肥添加菌劑并進行產(chǎn)品化處理結(jié)合化肥肥料共同作用于紅棗園，研究利用生物有機肥對化肥進行部分替代對紅棗產(chǎn)量、商品性和綜合效益帶來的影響。結(jié)果表明，在減施化肥18.2%的基礎(chǔ)上，施用生物有機肥仍提高棗園紅棗產(chǎn)量，紅棗的裂果率顯著現(xiàn)下降，單果重提高(P<0.05)。由于受限于試驗?zāi)晗?，研究結(jié)果需要繼續(xù)進行多年持續(xù)的試驗來進一步明確生物有機肥對改善紅棗產(chǎn)量、品質(zhì)和商品性機理方面的作用。

4 結(jié) 論

4.1 棗園施用生物有機肥可增加紅棗產(chǎn)量409.5 kg/hm2，提高6.5%，化肥施用量降低18.2%，提高了肥料利用效率和生產(chǎn)效率。

4.2 與單施化肥相比紅棗棗吊長度在關(guān)鍵生育期均顯著增加，紅棗單果重由18.1 g增加到19.8 g(含水率64%)，裂果率由15.7%降低到13.1%，明顯改善了紅棗商品性，為紅棗收益穩(wěn)定提供了基礎(chǔ)，降低了效益下降風(fēng)險。

4.3 施用生物有機肥較單施化肥增加了棗園肥料投入成本2 100元/hm2，結(jié)合產(chǎn)量的提升和價格的提高，紅棗園實現(xiàn)增收4 389.0 元/hm2。降低了化肥用量，實現(xiàn)了化肥減施增效，降低了化肥超量投入帶來的環(huán)境風(fēng)險。