植物源有機(jī)肥對黃桃產(chǎn)量、品質(zhì)及桃園土壤理化性質(zhì)的影響

徐四新 董雪 毛璦璇 王海 何瑋杰 沈寒

（1上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境保護(hù)研究所，上海 201403；2上海綠緣三元素生物科技有限公司，上海 201403；3上海松江區(qū)水稻研究所，上海 201620）

植物源有機(jī)肥是指利用植物秸稈、根莖、果實(shí)或加工后的下腳料，經(jīng)發(fā)酵、腐熟或活化后制成的一種新型有機(jī)肥料[1]。研究表明，施用植物源有機(jī)肥能有效提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，改善土壤養(yǎng)分含量及其平衡關(guān)系，提高土壤供肥能力，進(jìn)而促進(jìn)作物生長發(fā)育[2]。例如，韓南容[3]研究發(fā)現(xiàn)，施用利用植物本體組織（如，果樹自身的葉片、果實(shí)、花朵、根等）制成的各種植物源有機(jī)液肥，可改善土壤肥力，有效供給作物所需的養(yǎng)分，促進(jìn)其枝葉生長和光合作用，提高果品產(chǎn)量和品質(zhì)，同時可抑制病蟲害的發(fā)生；費(fèi)希望[4]研究發(fā)現(xiàn)，植物源有機(jī)肥是一種具備農(nóng)作物生長所需的營養(yǎng)元素及富含有益活菌的純植物源、純綠色、有機(jī)、多元化的肥料產(chǎn)品，可為當(dāng)前推進(jìn)化肥減量工作、改善當(dāng)前施肥結(jié)構(gòu)、有效保護(hù)生態(tài)環(huán)境、提升土壤質(zhì)量、持續(xù)增加農(nóng)民收入提供一條有效途徑；施用有機(jī)肥可提高土壤有機(jī)碳含量，提高土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量，改善土壤結(jié)構(gòu)。相關(guān)研究表明，土壤團(tuán)聚體是土壤結(jié)構(gòu)的基本單元，決定著土壤在生態(tài)系統(tǒng)中的作用和功能，保持良好的結(jié)構(gòu)狀態(tài)和穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)性能是確保土壤水、肥、氣、熱肥力因子協(xié)調(diào)的基本條件[5]；土壤有機(jī)碳（SOC）作為一種膠結(jié)劑，是影響團(tuán)聚體穩(wěn)定性的直接因素[6]。在此背景下，筆者擬通過開展植物源有機(jī)肥在黃桃生產(chǎn)上的應(yīng)用效果試驗(yàn)，探明施用植物源有機(jī)肥對黃桃產(chǎn)量、品質(zhì)及桃園土壤理化性質(zhì)的影響，從而為推進(jìn)植物源有機(jī)肥的應(yīng)用推廣提供技術(shù)支撐。現(xiàn)將相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2020年12月—2021年8月在上海市奉賢區(qū)金匯鎮(zhèn)的上海楊欣果蔬專業(yè)合作社內(nèi)進(jìn)行。試驗(yàn)地的土壤類型為濱海鹽土，土壤肥力中等，肥力均勻，土壤有機(jī)質(zhì)含量為16.48 g/kg、速效N含量為139.6 mg/kg、速效P含量為38.2 mg/kg、速效K含量為158.7 mg/kg、pH為7.32。

1.2 試驗(yàn)材料

供試黃桃品種為“錦繡黃桃”。供試植物源有機(jī)肥為碳菌肽素有機(jī)肥，對照有機(jī)肥為普通商品有機(jī)肥，兩種有機(jī)肥的養(yǎng)分含量見表1。

表1 供試有機(jī)肥的養(yǎng)分含量

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)4個處理：（T1）化肥對照，不施有機(jī)肥。在果實(shí)套袋前每667 m2施復(fù)合肥（N-PK=15-15-15）35 kg，在果實(shí)采摘前第2次追肥每667 m2施硝酸鉀20 kg。（T2）化肥+商品有機(jī)肥。2019年12月中旬每667 m2施商品有機(jī)肥800 kg作底肥，其他化肥用量和使用方法同T1處理。（T3）化肥+常規(guī)用量植物源有機(jī)肥。2019年12月中旬每667 m2施植物源有機(jī)肥800 kg作底肥，其他化肥用量和使用方法同T1處理。（T4）化肥+高用量植物源有機(jī)肥。2019年12月中旬每667 m2施植物源有機(jī)肥1 200 kg作底肥，其他化肥用量和使用方法同T1處理。每處理重復(fù)3次，每小區(qū)面積為120 m2，隨機(jī)區(qū)組排列。

1.4 檢測項(xiàng)目和方法

黃桃成熟后進(jìn)行果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)的調(diào)查。其中，黃桃果實(shí)的可溶性固形物含量采用手持糖度計(jì)進(jìn)行測定。

試驗(yàn)前采用對角線法采集耕作層基礎(chǔ)土壤樣品，試驗(yàn)結(jié)束后采用5點(diǎn)混合取樣法采集各小區(qū)的耕作層土壤樣品。土壤樣品分別檢測土壤有機(jī)質(zhì)含量、速效N含量、速效P含量、速效K含量和土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量。其中，采用重鉻酸鉀-外加熱容量法測定土壤有機(jī)質(zhì)含量；采用堿解擴(kuò)散法測定土壤速效N含量，采用0.5 mol/L NaHCO3浸提-鉬銻抗比色法，測定土壤有效P含量，采用1 mol/L NH4OAC浸提-火焰光度法測定速效K含量，采用pH計(jì)法測定土壤pH，采用濕篩法測定土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量[7]（濕篩分析使用團(tuán)聚體分析儀，套篩孔徑分別為2、1、0.5、0.25、0.053 mm。測定時，先將土樣倒入套篩，用水緩慢濕潤約5 min，調(diào)整套篩高度，使儀器開動時套篩上沿始終保持在水面以下；然后開啟團(tuán)聚體分析儀，設(shè)置上下震蕩20次/min，定時5 min；篩分結(jié)束后，將各級篩子上的團(tuán)聚體分別洗入燒杯，小于0.053 mm的團(tuán)聚體則在篩分桶內(nèi)，沉降48 h后，棄去上清液轉(zhuǎn)移至燒杯中；最后將燒杯中的團(tuán)聚體在55 ℃烘箱內(nèi)烘干后稱重）。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel 2010軟件進(jìn)行初步處理，用SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并用最小顯著性差異法（LSD）比較處理間結(jié)果的差異顯著性，顯著性水平為P＜0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 施用植物源有機(jī)肥對黃桃產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

由表2可知，T4處理的黃桃產(chǎn)量最高，較T1處理增產(chǎn)10.7%，且增產(chǎn)達(dá)顯著水平；T2處理和T3處理分別比T1處理增產(chǎn)5.4%和6.7%，這3個處理間黃桃產(chǎn)量差異均不顯著。以上結(jié)果說明，施用有機(jī)肥可以提高黃桃產(chǎn)量，施用植物源有機(jī)肥的增產(chǎn)效果略好于施用普通商品有機(jī)肥，但增產(chǎn)效果差異不顯著。從黃桃單果重來看，施用有機(jī)肥處理可較T1處理提高黃桃單果重1.0%～3.7%，其中，高用量植物源有機(jī)肥處理(T4)的黃桃單果重最重，但4個處理間黃桃單果重差異均不顯著。以上結(jié)果說明，施用有機(jī)肥對黃桃單果重的影響不大。從黃桃可溶性固形物含量來看，施用有機(jī)肥處理與T1處理間黃桃可溶性固形物含量差異不顯著。以上結(jié)果說明，施用有機(jī)肥對黃桃可溶性固形物含量的影響不大。

表2 不同處理對黃桃產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

2.2 施用植物源有機(jī)肥對土壤有機(jī)質(zhì)和速效養(yǎng)分含量的影響

由表3可知，施用有機(jī)肥可以提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，施用有機(jī)肥處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量比T1處理高5.2%～9.8%。其中，T2處理、T3處理、T4處理分別比T1處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量提高6.6%、5.2%、9.8%。T2處理、T4處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量均顯著高于T1處理，T2處理和T3處理間土壤有機(jī)質(zhì)含量差異不顯著。以上結(jié)果說明，施用有機(jī)肥可以顯著提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，但施用植物源有機(jī)肥和施用普通商品有機(jī)肥對提高土壤有機(jī)質(zhì)含量的作用無明顯差異。

由表3可知，施用有機(jī)肥可以提高土壤速效N含量和速效K含量，施用有機(jī)肥處理的土壤速效N含量比T1處理提高5.8%～7.6%，土壤速效K含量比T1處理提高1.4%～3.6%。其中，T2處理、T3處理、T4處理分別比T1處理的土壤速效N含量提高7.6%、6.7%、5.8%，土壤速效K含量提高3.1%、1.4%、3.6%。施用有機(jī)肥對土壤速效P含量的影響不大，這可能與磷素容易被土壤固定有關(guān)。統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，4個處理間土壤速效N含量、速效P含量、速效K含量差異均未達(dá)到顯著水平。以上結(jié)果說明，施用有機(jī)肥可提高土壤速效N含量、速效K含量，但與施用化肥處理間差異不顯著，且施用有機(jī)肥對土壤速效P含量的影響不大。

表3 不同處理對土壤有機(jī)質(zhì)和速效養(yǎng)分含量的影響

2.3 施用植物源有機(jī)肥對土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量的影響

土壤團(tuán)聚體是土壤結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)成單元，是農(nóng)田土壤的重要組成部分[8]，也是農(nóng)田土壤肥力保持的主要影響因素之一，其形成受土壤物理、化學(xué)和生物綜合作用影響[9]。由表4可知，粒徑≥2 mm的土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體占比為8.67%～20.01%，其中T2、T3、T4處理的粒徑≥2 mm的土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體占比分別是T1處理的161.4%、218.6%、230.8%，且與T1處理間差異均達(dá)顯著水平；粒徑為1～2 mm的土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體占比為5.15%～7.35%，粒徑為500～1 000μm的土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體占比為5.92%～6.68%，粒徑為250～500μm的土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體占比為8.30%～9.30%，粒徑為106～250 μm的土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體占比為14.71%～18.86%，粒徑＜106 μm的土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體占比為43.42%～52.80%，這幾個指標(biāo)4個處理間差異均不顯著。

表4 不同處理不同粒徑土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體分布比例 （單位：%）

由圖1可知，施用有機(jī)肥處理可提高土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量，且施用植物源有機(jī)肥處理的大粒徑團(tuán)聚體的含量高于施用普通商品有機(jī)肥處理。呂元春[10]的研究結(jié)果也證明，新進(jìn)入的外源碳主要分配在大團(tuán)聚體中。

圖1 不同處理各粒徑土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體分布趨勢

粒徑＞0.25 mm的土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體稱為大團(tuán)聚體，粒徑＜0.25 mm的土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體稱為微團(tuán)聚體[11]，且一般把粒徑＞0.25 mm的土壤大團(tuán)聚體含量用R0.25表示；土壤大團(tuán)聚體對土壤持水性能、有機(jī)碳儲存等物理、化學(xué)特性具有較大作用[12]。由表5可知，施用有機(jī)肥可以提高土壤水穩(wěn)性大團(tuán)聚體（R0.25）含量，其中T2處理、T3處理、T4處理分別比T1處理高25.6%、36.2%、47.7%，差異均達(dá)顯著水平，但施用植物源有機(jī)肥和施用商品有機(jī)肥對提高土壤水穩(wěn)性大團(tuán)聚體（R0.25）含量的效果無顯著差異。

表5 不同處理對土壤水穩(wěn)性大團(tuán)聚體（R0.25）的影響

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，施用植物源有機(jī)肥可較僅施用化肥提高黃桃產(chǎn)量6.7%～10.7%，增幅略高于施用商品有機(jī)肥，這與萬林生[13]等的研究結(jié)果一致；施用植物源有機(jī)肥與施用商品有機(jī)肥之間對黃桃單果重和糖度的影響無明顯差異；施用植物源有機(jī)肥可較僅施用化肥處理提高桃園土壤有機(jī)質(zhì)含量5.2%～9.8%、速效N含量5.8%～6.7%、速效K含量1.4%～3.6%，但與施用商品有機(jī)肥相比，增幅無顯著差異；施用植物源有機(jī)肥可較僅施用化肥提高桃園土壤水穩(wěn)性大團(tuán)聚體（R0.25）含量36.2%～47.7%，增幅高于施用商品有機(jī)肥，這和楊華[14]等的研究結(jié)果一致。綜上，在黃桃生產(chǎn)上，植物源有機(jī)肥和普通商品有機(jī)肥的肥效基本一致，但在提高黃桃產(chǎn)量和桃園土壤水穩(wěn)性大團(tuán)聚體（R0.25）含量方面，植物源有機(jī)肥更有優(yōu)勢。