有機(jī)生物肥對(duì)溫室土壤有機(jī)碳和重金屬以及辣椒品質(zhì)的影響

邵建輝

（甘肅省張掖市甘州區(qū)甘浚鎮(zhèn)人民政府農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心，甘肅張掖734000）

截至2018年，甘肅省張掖市甘州區(qū)溫室蔬菜種植面積為2 600 hm2[1]，溫室辣椒N、P2O5、K2O純養(yǎng)分投入量為1.85 t/hm2，長(zhǎng)期施用化肥導(dǎo)致土壤有機(jī)質(zhì)含量低，生產(chǎn)的蔬菜品質(zhì)差。有關(guān)辣椒施肥技術(shù)前人做了大量的研究工作[2-7]。而有機(jī)生物肥對(duì)溫室土壤有機(jī)碳和重金屬以及辣椒品質(zhì)影響的研究未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道。甘肅省張掖市分布著807.82萬(wàn)t的畜禽糞便肥[8]，用于沼氣工程、直接還田的占54%，還有371.60 t的畜禽糞便隨意堆放在居民點(diǎn)周圍，經(jīng)風(fēng)吹日曬雨淋后污染了鄉(xiāng)村環(huán)境。據(jù)室內(nèi)化驗(yàn)分析，這些畜禽糞便含有機(jī)質(zhì)22.12%～24.34%、全氮3.20～8.30 g/kg、全磷1.50～4.00 g/kg、全鉀4.40～6.00 g/kg，而重金屬 離 子Hg、Cd、Cr、Pb含 量 均 小 于 國(guó) 家 規(guī) 定（GB8172-87）的畜禽糞便含量標(biāo)準(zhǔn)[9]。為了解決長(zhǎng)期超量施用化肥導(dǎo)致土壤質(zhì)量下降，蔬菜品質(zhì)差的疑難問(wèn)題，本文有針對(duì)性地選擇畜禽糞便肥、辣椒專用肥和生物菌肥為原料，在室內(nèi)合成有機(jī)生物肥，并進(jìn)行肥料田間驗(yàn)證試驗(yàn)，旨在為辣椒安全生產(chǎn)提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地基本情況

試驗(yàn)于2019年在甘肅省張掖市甘州區(qū)黨寨鎮(zhèn)楊家墩村溫室內(nèi)進(jìn)行。試驗(yàn)地海拔1 485 m，土壤類型是灌淤旱作人為土，0～20 cm土層有機(jī)質(zhì)17.51 g/kg，堿解氮60.13 mg/kg，速效磷7.142 mg/kg，速效鉀144.363 mg/kg，pH值為8.45。

1.2 試驗(yàn)材料

尿素（N 46%）、磷酸二銨（N 18%，P2O546%）、硫酸鉀（K2O 50%）、發(fā)酵豬糞（有機(jī)質(zhì)36.42%，N 1.04%，P2O50.31%，K2O 0.42%，粒徑1～5 mm）、發(fā)酵羊糞（有機(jī)質(zhì)46.30%，N 1.32%，P2O51.29%，K2O 0.61%，粒徑1～20 mm）、發(fā)酵牛糞（有機(jī)質(zhì)35.41%，N 0.43%，P2O50.32%，K2O 0.56%，粒徑1～20 mm）、雞糞（有機(jī)質(zhì)46.77%，N 1.31%，P2O50.61%，K2O 0.92%，粒徑1～5 mm）、生物菌肥（有效活菌2.50億/g，粒徑0.2～2.00 mm）、辣椒專用肥（自制，尿素、磷酸二銨、硫酸鉀、雞糞風(fēng)干重量比按0.347 0∶0.098 0∶0.440 0∶0.115 0混合，含有機(jī)質(zhì)5.38%，N14.00%，P2O54.00%，K2O 20.00%）、畜禽糞便肥（自制，豬糞、羊糞、牛糞風(fēng)干重量比按0.400 0∶0.400 0∶0.200 0混合，含有機(jī)質(zhì)40.05%，N 1.04%，P2O50.70%，K2O 0.52%）、有機(jī)生物肥（自制，畜禽糞便肥、辣椒專用肥、生物菌肥風(fēng)干重量比按0.973 4∶0.026 0∶0.000 6混合，含有機(jī)質(zhì)38.95%，N1.37%，P2O50.78%，K2O 1.03%，枯草芽孢桿有效活菌4×104個(gè)/g），辣椒品種為綠寶A，由美國(guó)阿特拉斯種子公司選育。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)處理 2019年3月20日在純養(yǎng)分投入量相等的條件下（N 0.84 t/hm2+P2O50.48 t/hm2+K2O 0.63 t/hm2）共設(shè)計(jì)3個(gè)處理，處理1：不施肥（不施用任何肥料）；處理2：傳統(tǒng)化肥（尿素1.41 t/hm2+磷酸二銨1.04 t/hm2+硫酸鉀1.26 t/hm2）；處理3：有機(jī)生物肥（施用量為61.62 t/hm2）。每個(gè)小區(qū)的有機(jī)生物肥、磷酸二銨和硫酸鉀分別計(jì)量后，在定植前撒入小區(qū)，淺耕翻入20 cm土層；處理2尿素在辣椒開(kāi)花期、第一次采收后、第二次采收后結(jié)合灌水追施0.85 t/hm2、1.11 t/hm2、0.58 t/hm2，追肥方法為穴施，施肥深度為10 cm。每個(gè)處理重復(fù)3次，隨機(jī)區(qū)組排列。

1.3.2 種植方法 小區(qū)面積22.50 m2（7.50 m×3.00 m），每個(gè)小區(qū)四周筑埂后起壟，在壟上鋪上滴灌帶和地膜。2019年的3月20日定植，深度、株距、行距為10 cm、30 cm和50 cm。每個(gè)小區(qū)安裝閥門和水表，在定植后、開(kāi)花期、門辣坐穩(wěn)后、第一次采收后、盛果期各灌水1次，每個(gè)小區(qū)灌水量5.60 m3。

1.3.3 測(cè)定指標(biāo)與方法 辣椒收獲時(shí)每個(gè)小區(qū)隨機(jī)采集15株，測(cè)定經(jīng)濟(jì)性狀和品質(zhì)。每次收獲分別計(jì)量，將小區(qū)產(chǎn)量折合成公頃產(chǎn)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。辣椒收獲后，在試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)按對(duì)角線布置5個(gè)采樣點(diǎn)，采集0～20 cm土樣5 kg，用四分法帶回1 kg混合土樣，風(fēng)干后室內(nèi)分析。土壤有機(jī)質(zhì)和有機(jī)碳測(cè)定采用重鉻酸鉀氧化法[10]；有機(jī)碳密度按公式：有機(jī)碳密度（kg/m2）＝土壤有機(jī)碳含量（g/kg）×土壤容重（g/cm3）×采樣深度（cm）×0.01[11]；Cd和Hg全量測(cè)定采用石墨爐原子吸收分光光度法和原子熒光光譜法；Pb和Cr全量測(cè)定采用火焰原子吸收分光光度法；辣椒硝酸鹽、VC和可溶性蛋白測(cè)定，采用水楊酸硝化法、2,6-二氯靛酚滴定法和考馬斯亮藍(lán)C-250染色法[12]；可溶性固形物采用折射計(jì)測(cè)定。

1.3.4 數(shù)據(jù)處理方法 差異顯著性采用DPSS 10.0統(tǒng)計(jì)軟件分析，多重比較LSr檢驗(yàn)法。

2 結(jié)果與分析

2.1 施用有機(jī)生物肥對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)及有機(jī)碳和重金屬離子的影響

2019年9月25日辣椒收獲后采集耕作層0～20 cm土樣測(cè)定結(jié)果可知，不同處理土壤有機(jī)質(zhì)、有機(jī)碳、有機(jī)碳密度由大到小的變化順序依次為有機(jī)生物肥＞傳統(tǒng)化肥＞不施肥（CK），重金屬離子由大到小的變化順序依次為傳統(tǒng)化肥＞有機(jī)生物肥＞不施肥（CK）。有機(jī)生物肥與傳統(tǒng)化肥比較，有機(jī)質(zhì)、有機(jī)碳、有機(jī)碳密度增加36.75%、36.60%和25.09%（P＜0.01）；Hg、Cd、Cr和Pb降低12.50%、21.13%、14.78%和17.80%（P＜0.01）（見(jiàn)表1）。

表1 有機(jī)生物肥對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)及氮磷鉀和重金屬離子的影響

2.2 施用有機(jī)生物肥對(duì)辣椒品質(zhì)及性狀和效益的影響

由表2可知，不同處理辣椒VC、可溶性蛋白質(zhì)、可溶性固形物、經(jīng)濟(jì)性狀和產(chǎn)量由大到小的變化順序依次為有機(jī)生物肥＞傳統(tǒng)化肥＞不施肥（CK），硝酸鹽由大到小的變化順序依次為傳統(tǒng)化肥＞有機(jī)生物肥＞不施肥（CK）。有機(jī)生物肥與傳統(tǒng)化肥比較，蛋白質(zhì)和固形物增加8.62%和7.62%（P＜0.05），VC增加10.66%（P＜0.01），硝酸鹽降低5.22%（P＜0.05）；單果重和產(chǎn)量增加6.38%和5.27%（P＜0.05）；單株果重增加4.76%（P＞0.05）；增產(chǎn)值和施肥利潤(rùn)增加18.85%和22.44%，施肥成本降低16.85%。

表2 有機(jī)生物肥對(duì)辣椒品質(zhì)及性狀和效益的影響

3 小結(jié)

有機(jī)生物肥比傳統(tǒng)化肥更有利于提高土壤有機(jī)質(zhì)、有機(jī)碳、有機(jī)碳密度和辣椒可溶性蛋白質(zhì)、可溶性固形物、VC含量，降低土壤重金屬離子和辣椒硝酸鹽含量。傳統(tǒng)化肥則提高了土壤重金屬離子和辣椒硝酸鹽，對(duì)有機(jī)質(zhì)、有機(jī)碳、有機(jī)碳密度無(wú)顯著變化。施用有機(jī)生物肥提高了有機(jī)質(zhì)和辣椒經(jīng)濟(jì)效益，解決了長(zhǎng)期施用化肥導(dǎo)致土壤質(zhì)量下降、有機(jī)質(zhì)低和辣椒產(chǎn)量低而不穩(wěn)的疑難問(wèn)題，為保障我國(guó)蔬菜安全生產(chǎn)提供了技術(shù)支撐。