近年來,四川省達州市大力發(fā)展花椒產(chǎn)業(yè),截至2022年底,全市花椒種植面積達49.55萬畝,鮮花椒產(chǎn)量為18.85萬噸,產(chǎn)值達14.51億元?;ń樊a(chǎn)業(yè)已成為我市山區(qū)扶貧、鄉(xiāng)村振興的重要支柱產(chǎn)業(yè)。
隨著全市花椒種植面積的持續(xù)擴大,為了實現(xiàn)花椒的早熟和高產(chǎn),各地不斷增加農藥和化肥的使用量,提高外源性生物調控的強度。這導致了大量有害物質滲入土壤、水體、大氣和生物體內,造成殘留問題?;ń芬?guī)?;氐纳鷳B(tài)環(huán)境質量普遍下降,土壤結構遭到破壞,有機污染物增多,農藥殘留量上升,以及花椒內源生長素的失衡等栽培生態(tài)問題日益凸顯。這些問題導致了我市花椒頻繁發(fā)生大面積的病害,如“黃花”病、蚜蟲和銹病等,極大地影響了我市花椒的產(chǎn)量和品質。僅在2022年,全市因規(guī)?;厣鷳B(tài)失衡造成的減產(chǎn)損失就超過了5000萬元。此外,生態(tài)失衡對花椒安全性和產(chǎn)業(yè)的破壞性影響不斷加劇,嚴重制約了全市花椒產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。因此,花椒栽培生態(tài)修復已經(jīng)迫在眉睫。
EM菌液能夠增強花椒新陳代謝,促進光合作用和強化葉片保護膜,抵抗花椒銹病、炭疽病、立枯病等病原菌,提高土壤肥力。
本研究選取青花椒作為實驗材料,針對污染物累積問題,首次嘗試了“雙生態(tài)”修復方法。外部生態(tài)修復方法包括:在行間種植大球蓋菇,株間及便道旁種植白三葉草,并使用EM菌液進行灌根;內部生態(tài)修復則通過噴施內源性激素——三十烷醇來實現(xiàn)。以常規(guī)管理作為對照組,實驗持續(xù)兩年,記錄并比較了每年處理后“雙生態(tài)修復”對青花椒土壤養(yǎng)分、果實品質及產(chǎn)量的影響。本研究旨在為我國土壤生態(tài)修復領域提供理論支持和實踐指導。
1.1 試驗地概況
本研究的試驗于2020~2022年在四川省達州市達川區(qū)管村鎮(zhèn)達州神龍寨青花椒種植專業(yè)合作社的試驗田中進行,具體地理位置為北緯31°18′5″、東經(jīng)107°31′13″。該地區(qū)屬于亞熱帶濕潤季風氣候區(qū),海拔為480米,年有效積溫達到3514℃,平均年降水量為1076毫米,年日照時長為1273小時,平均無霜期長達300天。試驗地土壤類型為中性紫色土,其基本理化性質如下:pH為5.3,有機質含量為13.6克/公斤,堿解氮含量為128毫克/公斤,速效鉀含量為243毫克/公斤,速效磷含量為256毫克/公斤。
1.2 試驗材料
選擇長勢基本一致的六年生青花椒及青花椒地土壤作為供試材料。
1.3 試驗設計
試驗以常規(guī)管理為對照;處理組(雙生態(tài)修復):青花椒行間種植大球蓋菇,株間以及便道旁種植白三葉草,EM菌液灌根(外部生態(tài)修復);噴施內源性激素三十烷醇(內部生態(tài)修復)。
第一,青花椒林下種植大球蓋菇?;ń妨窒路N植大球蓋菇一般是在10~11月播種,1~3月出菇。以15畝花椒地為例,該技術可用花椒修剪掉的枝條作為配料的一部分。具體而言,使用玉米稈或玉米芯3000~4500公斤,可添加適量稻殼??刹捎蒙显耘嗷蛘甙l(fā)酵料栽培兩種方式。
第二,白三葉種植、EM菌灌根。在秋季進行中耕除草作業(yè)后,在青花椒樹行間及園區(qū)過道路旁播撒白三葉種子。白三葉屬于多年生草本植物,其播種量一般為2~3公斤/畝。若土壤墑情差,則需適當增加播種量。播種后,必須進行定根水的澆灌,以確保種子的正常發(fā)芽與生長。在澆灌定根水的過程中,建議添加EM菌液(澆灌1公斤/畝綠隴生物的EM原液,1年3次,首次灌根后間隔約10天進行第二次,再間隔約20天進行第三次)。白三葉侵占能力強,因此成草后不易受到野草的侵擾。然而,在幼苗階段,白三葉生長緩慢,生存能力較弱,因此需要特別注意除草工作,以保障其正常生長。在一年內,需要對白三葉進行2~3次的除草作業(yè)。
第三,噴施三十烷醇。選用10%烯效唑、0.1%三十烷醇、98%磷酸二氫鉀等藥肥按比例兌水,進行全枝條噴施,噴施4次,分別在新梢20~40厘米、40~60厘米、60~80厘米、80~100厘米處進行噴施。
1.4 樣品測定
所有樣品均在青花椒果實采摘時采集。
1.5 數(shù)據(jù)分析
采用Excel和DPS軟件對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析繪圖處理。
土壤速效養(yǎng)分含量測定結果見表1?,F(xiàn)從土壤pH、有機質等方面進行詳細分析。
2.1 試驗實施后土壤養(yǎng)分的變化
根據(jù)表1所示,“雙生態(tài)修復”試驗實施后,青花椒地土壤中的養(yǎng)分含量呈現(xiàn)逐年上升趨勢,與對照組相比,其增長幅度具有顯著性差異。與對照組相比,經(jīng)過一年的試驗實施,即2021年,土壤中有機質含量顯著提升了56.50%,而兩年后,即2022年,該提升幅度進一步增加至66.22%;土壤pH在2021年相較于對照組提升了25.58%,在2022年則提升了34.88%;就土壤堿解氮含量而言,2021年相較于對照組提升了109.17%,2022年這一數(shù)值進一步增長至137.61%;與對照組相比,土壤中速效鉀含量在2021年提升了0.4%,而至2022年則顯著提升了34.77%;與對照組的土壤交換性鈣含量相比,2021年提升了166.47%,2022年這一提升幅度進一步增至185.07%;相較于對照組,土壤中交換性鎂含量在2021年提升了54.50%,在2022年這一數(shù)值顯著增長至100.41%;土壤中有效鐵含量與對照組相比,在2021年提升了22.22%,而2022年則提升了33.51%;與對照組相比,土壤中有效鋅含量在2021年提升了58.11%,在2022年這一數(shù)值顯著增長至100%。
2.2 試驗實施后青花椒果實品質和產(chǎn)量的變化
從表2可以看出,相較于對照,試驗顯著提高了青花椒麻味素含量,試驗實施一年后,即2021年,青花椒麻味素含量從12.8毫克/克提高到13.04毫克/克,提高了1.88%,試驗實施兩年后,即2022年,青花椒麻味素含量提高了10.08%。
相較于對照組,試驗顯著提高了青花椒揮發(fā)油含量,試驗實施一年后,即2021年,青花椒揮發(fā)油含量提高了2.56%,試驗實施兩年后,即2022年,青花椒揮發(fā)油含量提高了43.59%。
相較于對照組,試驗的實施顯著提高了青花椒畝產(chǎn)量,試驗實施一年后,即2021年,青花椒畝產(chǎn)量提高了6.31%,試驗實施兩年后,即2022年,青花椒畝產(chǎn)量提高了17.81%。
本試驗結果表明,“雙生態(tài)修復”對青花椒地土壤養(yǎng)分、對青花椒果實品質和產(chǎn)量均有顯著改善。建議在青花椒行間及園區(qū)過道路旁撒播白三葉、青花椒噴施合適濃度的三十烷醇和EM菌液灌根,并在青花椒樹下種植大球蓋菇,充分利用林下空間和林蔭優(yōu)勢,提高經(jīng)濟效益。
作者單位:四川省達州市農業(yè)科學研究院