花生餅發(fā)酵液對土壤養(yǎng)分及櫻桃番茄產(chǎn)質(zhì)量的影響

雷菲， 吳宇佳， 曾建華， 潘孝忠， 劉國彪， 張冬明

(海南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與土壤研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部海南耕地保育科學(xué)觀測實驗站/海南省耕地保育重點實驗室， 海南 ?？?571100)

0 引言

【研究意義】海南是我國重要的冬季瓜菜生產(chǎn)基地[1]，冬季瓜菜播種面積和產(chǎn)量呈逐年增長趨勢[2]。其中，櫻桃番茄由于果實清甜，營養(yǎng)價值豐富，其市場需求量不斷增長，在海南的種植面積逐年增加，年種植面積已達0.67萬hm2[3]，已是熱帶地區(qū)重要的瓜菜栽培品種[4]。櫻桃番茄生長期長，需肥量大[5-6]，但種植戶過于追求短期效益，過量施肥，主要施用復(fù)合肥(15∶15∶15)[7]，而且大部分櫻桃番茄種植戶仍采用常規(guī)施肥方法[5]，導(dǎo)致水肥資源浪費，耕地土壤質(zhì)量退化，櫻桃番茄品質(zhì)下降，限制了櫻桃番茄產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，適宜的肥料及合理施肥方法對櫻桃番茄的提質(zhì)增效具有重要意義?！厩叭搜芯窟M展】餅肥發(fā)酵液對香蕉幼苗具有顯著促生作用[8]，可促進香蕉植株生長，降低枯萎病病情指數(shù)，改善土壤微生物功能多樣性[9]。萬群等[10]研究發(fā)現(xiàn)，菜籽餅發(fā)酵液能促進櫻桃番茄生長，提高果實品質(zhì)，提升櫻桃番茄植株的氮素代謝水平。水肥一體化技術(shù)是將節(jié)水灌溉與施肥相結(jié)合的高效水肥利用技術(shù)[11]，具有以水促肥、以肥調(diào)水，實現(xiàn)水肥耦合的作用[12]。蔬菜屬于需水、需肥較多的作物，水肥一體化可達到節(jié)水提質(zhì)增產(chǎn)的目的[13]。張?zhí)m勤等[5]研究表明，水肥一體化減量施肥可提高櫻桃番茄的產(chǎn)量，改善果實品質(zhì)?！狙芯壳腥朦c】餅肥發(fā)酵液和水肥一體化技術(shù)均對櫻桃番茄增產(chǎn)增效具有一定促進效果，然而當(dāng)前餅肥發(fā)酵液與水肥一體化結(jié)合在櫻桃番茄上的研究較少?；ㄉ炂墒腔ㄉビ秃蟮母碑a(chǎn)物，含有豐富的蛋白質(zhì)、氨基酸和多糖等活性成分[14-15]，具有很高的利用價值，花生餅粕經(jīng)微生物發(fā)酵后可作為有機液態(tài)肥料[16]?！緮M解決的關(guān)鍵問題】以花生餅粕為原料，將花生餅、EM菌、水、尿素按一定比例混合發(fā)酵，并添加氯化鉀、磷酸二氫鉀等制備花生餅發(fā)酵液，結(jié)合水肥一體化技術(shù)，研究花生餅發(fā)酵液對土壤養(yǎng)分及櫻桃番茄產(chǎn)質(zhì)量的影響，以期為海南櫻桃番茄的科學(xué)施肥提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2018年11月至2019年3月在海南省澄邁縣永發(fā)鎮(zhèn)海南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗基地進行，該區(qū)屬于熱帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫25.2℃，最高月平均氣溫29.5℃，最低月平均氣溫19.2℃，多年平均降水量為1 774 mm，降水集中5-10月；土壤理化性質(zhì)為pH 5.51，有機質(zhì)1.55%，堿解氮114.0 mg/kg，有效磷67.2 mg/kg，速效鉀74.5 mg/kg。

1.2 材料

1.2.1 供試作物 千禧櫻桃番茄，購自海南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所。

1.2.2 供試肥料 椰糠有機肥(N∶P2O5∶K2O為1.71∶1.93∶1.59)，海南文昌騰達生物技術(shù)有限公司；雅冉復(fù)合肥(N∶P2O5∶K2O為15∶15∶15)，雅冉國際有限公司；中化水溶肥(N∶P2O5∶K2O為20∶20∶20)，中化化肥有限公司；氯化鉀(K2O 60%)，中化化肥有限公司；花生餅發(fā)酵液(N∶P2O5∶K2O為4.5∶4.5∶4.5)自制(將25 kg花生餅、2 kg EM菌原液、0.5 kg尿素、50 kg水混合發(fā)酵30 d，期間每隔1 d攪拌1次，發(fā)酵過濾后加入磷酸二氫鉀和氯化鉀等制備而成)。

1.2.3 儀器 SPAD-502便攜式葉綠素測定儀，日本KONICA MINOLTA。

1.3 方法

1.3.1 試驗設(shè)計 試驗共設(shè)5個處理：對照(CK)，不施肥；F1，溝灌追施雅冉復(fù)合肥；F2，水肥一體化施用雅冉復(fù)合肥；F3，水肥一體化施用花生餅發(fā)酵液；F4，水肥一體化施用中化水溶肥；3次重復(fù)，共15個小區(qū)，隨機排列，小區(qū)面積為13.3 m2。各處理基肥一致，分7個時期進行，即基肥和6次追肥，基肥和追肥中施氮量分別為225 kg/hm2和112.5 kg/hm2，有機肥和復(fù)合肥在移栽前以底肥施入。

1.3.2 指標(biāo)測定

1) 產(chǎn)量及品質(zhì)。在櫻桃番茄收獲期每3～7 d采集成熟度一致的果實，測定其產(chǎn)量。盛果期，每個小區(qū)采摘成熟度一致的果實30個進行品質(zhì)測定，維生素C含量采用2,6-二氯靛酚滴定法測定，可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定，可滴定酸含量采用酸堿中和法測定。

2) 葉綠素。葉綠素含量采用SPAD-502便攜式葉綠素測定儀測定。

3) 植株氮素含量。櫻桃番茄收獲結(jié)束后，稱植株根、莖、葉、果鮮重，105℃殺青30 min，70℃烘干至恒重，稱其干重。采用H2SO4-H2O2消煮，凱氏定氮法測定氮含量。

4) 土壤理化性質(zhì)。每個小區(qū)采集耕層0～20 cm土壤，帶回實驗室自然風(fēng)干，過篩后用于各指標(biāo)測定。pH采用pH計法測定，有機質(zhì)含量采用重鉻酸鉀滴定法測定，堿解氮含量采用擴散吸收法測定，有效磷含量采用0.5 mol/L NaHCO3浸提-硫酸鉬銻抗比色法測定，速效鉀含量采用1 mol/L乙酸銨浸提-火焰光度計法測定。參照文獻[17]的方法計算氮肥回收率。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2007和SPSS 22.0對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理櫻桃番茄的產(chǎn)量

從表1可知，F(xiàn)3的產(chǎn)量最高，為31.68 t/hm2；F2其次，為31.64 t/hm2；CK最低，為12.83 t/hm2；各施肥處理較CK增產(chǎn)105.9%～146.91%，各水肥一體化施肥處理較溝灌追施雅冉復(fù)合肥增產(chǎn)13.25%～19.91%；CK顯著低于其余處理，F(xiàn)1顯著低于F2和F3。表明，與溝灌施肥相比，水肥一體化施肥處理能增加櫻桃番茄的產(chǎn)量。

表 1 不同施肥處理櫻桃番茄的產(chǎn)量

2.2 不同施肥處理櫻桃番茄的葉綠素含量

從圖1看出，不同施肥處理櫻桃番茄坐果期、初果期和盛果期葉綠素含量的變化。坐果期：F3最高，為50.12 mg/g；F2其次，為48.70 mg/g；CK最低，為44.52 mg/g；F3顯著高于CK和F4，CK顯著低于除F4外的其余處理，F(xiàn)1、F2、F3間和F1、F2、F4間差異不顯著。初果期：F4最高，為52.69 mg/g；F3其次，為52.09 mg/g；CK最低，為47.00 mg/g；CK顯著低于各施肥處理，各施肥處理間差異不顯著。盛果期：各施肥處理較CK提高16.47%～23.13%，F(xiàn)3最高，為60.42 mg/g；F1其次，為58.93 mg/g；CK最低，為49.07 mg/g；CK顯著低于各施肥處理，各施肥處理間差異不顯著。

圖 1 不同施肥處理各時期櫻桃番茄的葉綠素含量

2.3 不同施肥處理對櫻桃番茄果實品質(zhì)的影響

從表2可知，不同施肥處理櫻桃番茄維生素C、可溶性糖、可滴定酸和糖酸比的變化。維生素C：F3最高，為31.66 mg/100g；F2其次，為29.77 mg/100g，CK最低，為26.42 mg/100g；各施肥處理較CK提高10.33%～19.83%；F3顯著高于其余處理，CK顯著低于其余處理，F(xiàn)1、F2和F4間差異不顯著?？扇苄蕴牵篎1和F4最高，均為5.22%；F3其次，為5.21%；CK最低，為4.71%；各施肥處理較CK提高7.86%～10.83%；CK顯著低于其余處理，F(xiàn)2顯著低于F1、F3和F4，F(xiàn)1、F3和F4間差異不顯著。可滴定酸：各處理為0.26%～0.27%，各處理間差異不顯著。糖酸比：F3最高，為20.26；F1和F4其次，分別為19.80和19.81，CK最低，為17.57；F3顯著高于F2和CK，CK顯著低于各施肥處理，F(xiàn)1、F2、F4間和F1、F3、F4間差異不顯著。

表 2 不同施肥處理櫻桃番茄的品質(zhì)

2.4 不同施肥處理土壤的理化性狀

從表3看出，不同施肥處理土壤pH以及有機質(zhì)、堿解氮、有效磷和速效鉀含量的變化。pH：CK最大，為5.33；F3其次，為5.30；F4最小，為5.12；CK與F3差異不顯著，均顯著大于其余處理，其余處理間差異不顯著。有機質(zhì)：F3最大，為1.90 g/kg；F1其次，為1.86 g/kg；CK最小，為0.84 g/kg；CK顯著低于各施肥處理，F(xiàn)3顯著高于除F1外的其余處理，其余施肥處理間差異顯著或不顯著。堿解氮：F2最大，為132.50 mg/kg；F3其次，為128.63 mg/kg；CK最小，為56.33 mg/kg；CK顯著低于各施肥處理，各施肥處理間差異不顯著。有效磷：F1最大，為79.33 mg/kg；F2其次，為77.57 mg/kg；CK最小，為56.20 mg/kg；CK顯著低于各施肥處理，各施肥處理間差異不顯著。速效鉀：F1最大，為127.87 mg/kg；F3其次，為121.40 mg/kg；CK最小，為33.90 mg/kg；CK顯著低于各施肥處理，各施肥處理間差異不顯著。

表 3 不同施肥處理土壤的理化性狀

2.5 不同施肥處理櫻桃番茄的氮積累及氮素回收率

從表4可知，不同處理櫻桃番茄根、莖、葉和果實的氮積累量分別為1.56～3.09 kg/hm2、25.80～54.05 kg/hm2、29.42～92.49 kg/hm2和21.42～64.10 kg/hm2，依次為F3>F4>F2>F1>CK、F3>F2>F1>F4>CK、F4>F2>F3>F1>CK和F3>F4>F2>F1>CK，各施肥處理均顯著高于CK，其中根、莖、葉的各施肥處理間差異顯著或不顯著，果實的各施肥處理間差異不顯著?？偟e累量為78.21～200.68 kg/hm2，依次為F4>F2>F3>F1>CK，F(xiàn)2、F3、F4較F1提高16.17%、12.18%和19.33%；CK顯著低于各施肥處理，F(xiàn)1顯著低于F2、F3和F4，F(xiàn)2、F3、F4間差異不顯著。各施肥處理氮素回收率為26.65%～36.29%，依次為F4>F2>F3>F1，F(xiàn)2～F4較F1提高6.08～9.64百分點。

表 4 不同施肥處理櫻桃番茄的氮累積及氮素回收率

3 討論

合理施用餅肥可增加土壤養(yǎng)分，調(diào)節(jié)土壤微生物活性，并促進烤煙生長發(fā)育，增加煙葉香氣，且效果優(yōu)于普通有機肥料[18-19]。張耗等[20]研究發(fā)現(xiàn)，餅肥與無機氮肥配施可促進水稻根部生長，提高產(chǎn)量。研究結(jié)果表明，櫻桃番茄的產(chǎn)量，不同處理為12.83～31.68 t/hm2，各施肥處理較CK增產(chǎn)105.9%～146.91%，各水肥一體化施肥處理較溝灌追施雅冉復(fù)合肥處理增產(chǎn)13.25%～19.91%；與溝灌追施雅冉復(fù)合肥相比，水肥一體化施用花生餅發(fā)酵液可顯著提高櫻桃番茄產(chǎn)量，但與水肥一體化施用雅冉復(fù)合肥和水肥一體化施用中化水溶肥差異不顯著，說明施用花生餅發(fā)酵液對櫻桃番茄產(chǎn)量影響不大，與萬群[10]的研究結(jié)果一致。另外，水肥一體化施用花生餅發(fā)酵液櫻桃番茄果實維生素C含量顯著提高，其坐果期葉片葉綠素含量增加，可能是由于花生餅發(fā)酵液含有豐富的氨基酸，而氨基酸肥料可增加葉片葉綠素含量和作物果實中維生素C含量，從而改善了果實品質(zhì)[21]。

海南櫻桃番茄種植過程中農(nóng)戶盲目施用化肥，導(dǎo)致土壤質(zhì)量下降，從而抑制植株生長[22]。施用有機肥有助于提升土壤肥力，促進作物增產(chǎn)[23]，而液體有機肥便于作物中后期施用[24]，更適合在櫻桃番茄覆膜栽培中應(yīng)用。研究結(jié)果表明，水肥一體化施用花生餅發(fā)酵液與其余施肥處理相比，土壤pH增大且有機質(zhì)含量提高，對土壤具有一定的改良效果。

合理的水肥管理是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高產(chǎn)高效的關(guān)鍵[25]，水肥一體化技術(shù)可實現(xiàn)水肥耦合。孟亮等[26]研究表明，水肥一體化技術(shù)可提高作物產(chǎn)量，促進養(yǎng)分吸收，增加養(yǎng)分積累量。研究結(jié)果表明，與溝灌追施雅冉復(fù)合肥處理相比，水肥一體化施用雅冉復(fù)合肥、水肥一體化施用花生餅發(fā)酵液和水肥一體化施用中化水溶肥處理櫻桃番茄氮素總積累量均顯著增加，分別提高16.17%、12.18%和19.33%，氮素回收率分別提高8.06百分點、6.08百分點和9.64百分點。

4 結(jié)論

水肥一體化施肥各處理櫻桃番茄的產(chǎn)量、葉綠素含量、維生素C含量、總氮積累量、氮素回收率和土壤堿解氮含量均高于溝灌追施雅冉復(fù)合肥，水肥一體化施用花生餅發(fā)酵液可改善土壤質(zhì)量及提高櫻桃番茄的產(chǎn)質(zhì)量。