不同農業有機廢棄物對辣椒生長及土壤酶活性的影響
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摘 要:為探究不同農業有機廢棄物作為基肥對辣椒生長質量及根際土壤酶活性的影響,以皺皮椒為試驗材料,采用盆栽方式,把經過發酵處理并添加EM菌的農業有機廢棄物與雞糞、紅土按相同比列混合均勻進行試驗。結果表明,施用茶渣處理較其他處理能顯著增加辣椒株高、莖粗、鮮干質量及葉綠素含量,而且施用茶渣處理顯著提高了土壤中腐殖質含量及蔗糖酶活性。綜上,茶渣作為基肥能對辣椒生長及土壤腐殖質、土壤酶活性產生正反饋作用。
關鍵詞:農業有機廢棄物;基肥;辣椒;土壤酶活性
農業有機廢棄物是指在農業生產加工過程中丟棄的有機類物質的總稱[1],如家禽家畜糞便、農業秸稈、木材加工業廢棄物等。農業有機廢棄物不僅種類繁多、數量龐大,而且處理不當會對環境造成污染,但其本身具有可資源化利用的特點,是一種數量龐大、可利用潛力巨大的生物質資源。
農業有機廢棄物中含有豐富的碳、氮、磷、鉀等作物生長所需的營養元素,這些營養物質不僅可以有效提高土壤養分含量、改善土壤理化性質、提高地力及土壤酶活性,而且能為土壤中有益微生物多樣性及活性產生積極的影響。
一、材料與方法
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試驗于2017年7—11月在云南農業大學滇臺中心進行。辣椒試驗品種為皺皮椒,試驗土壤為云南農業大學滇臺中心2 a大棚紅土。4種農業有機廢棄物分別為甘蔗渣、稻殼生物炭、普洱熟茶茶渣、發酵雞糞。EM菌液為農富康生物科技公司生產的EM菌種自行配制而成,菌種由芽孢桿菌、乳酸菌、雙歧菌、酵母菌、放線菌、醋酸菌和光合菌七大類微生物中的10屬80種有益微生物復合而成。
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將1 kg紅糖溶解于10 L沸騰的純水中,以除去紅糖中所帶的有害菌,待水溫冷卻至30~37 ℃后,加入EM菌種
5 g,充分攪勻,裝入經過消毒殺菌的15 L塑料桶中,密封放置于25~35 ℃
環境中發酵5~7 d,鏡檢活菌數為
50億~100億個/mL,pH值為3~5。
將甘蔗渣和經過2次淋洗的茶渣堆肥發酵,待發酵物料表面出現黑色碳化物并布滿菌絲,散發芳香味后,與稀釋200倍后的EM菌原液充分混合均勻,于室溫下放置3~5 d。按試驗要求[處理A,發酵甘蔗渣∶發酵雞糞∶大棚土=3∶1∶6(V∶V∶V);處理B,稻殼生物炭∶發酵雞糞∶大棚土=3∶1∶6(V∶V∶V);處理C,發酵茶渣∶發酵雞糞∶大棚土=3∶1∶6(V∶V∶V);CK,大棚土],將甘蔗渣(pH值為7.41,電導率/EC值為
0.06 mS/cm)、稻殼生物炭(pH值為8.25,EC值為0.35 mS/cm)、茶渣(pH值為8.29,EC值為1.09 mS/cm)、大棚土(pH值為8.25,EC值為0.86 mS/cm)混勻后裝入高16 cm、底徑12 cm、口徑14 cm的花盆中,每5盆一次重復,設置3次
重復。
辣椒種子經55~60 ℃溫水浸種消毒并催芽后,播于花盆中,每盆一粒,澆透水并覆蓋塑料薄膜保溫保濕。然后將其置于溫室大棚內,日常只需定量澆灌清水,使各處理土壤濕度保持在60%~70%,之后進行常規管理。
?。ㄈy定項目及方法
播種后60 d,各重復隨機取3株進行辣椒生理生化指標測定,同時將根部土壤抖落收集過80目篩,保存于4 ℃冰箱中待測。
單株鮮干質量采用分析天平測定,株高、莖粗分別用刻度尺和游標卡尺測量,葉綠素含量采用紫外分光光度法測量,土壤蔗糖酶和脲酶分別采用試劑盒YX-W-B939、YX-W-B933(上海優選生物科技有限公司)微量法測定,采用重鉻酸鉀氧化法測定土壤腐殖質。
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原始數據整理采用WPS軟件,數據分析使用DPS7.05(Duncan新復極差法,P<0.05)。
二、結果與分析
?。ㄒ唬┎煌浞教幚韺苯飞L及生理指標的影響
1.不同配方處理對辣椒生長質量的影響
不同農業有機廢棄物作為基肥均對辣椒生長質量產生了影響。不同處理對辣椒的農藝性狀存在一定的差異(見表1)。就辣椒鮮干質量而言,以C處理最高,且與各處理差異顯著;A處理最低,且與其他3個處理差異顯著。就辣椒株高、莖粗而言,C處理顯著高于其他各組;CK處理最低,其與A處理差異不顯著,與B、C處理差異顯著。這說明使用發酵茶渣作為基肥對辣椒的生長質量有顯著的提高。
2.不同配方處理對辣椒葉片葉綠素含量的影響
由圖1可以看出,就辣椒葉片的葉綠素含量而言,以C處理最高,為2.59 mg/g,
且與各處理有顯著性差異;A處理最低,為0.48 mg/g,與其余3個處理差異顯著;B處理與CK處理差異不顯著。這說明發酵茶渣作為基肥栽培辣椒,可顯著提高其葉片中葉綠素的含量。
?。ǘ┎煌浞教幚韺苯犯H土壤化學性質的影響
由表2可見,就土壤pH值而言,A處理與CK處理無顯著差異,B處理與C處理無顯著差異。就EC值而言,C處理最高,為(1.31±0.46)mS/cm,顯著高于其余各組;A處理最低,為(0.49±0.19)mS/cm,并與各處理差異顯著。C處理蔗糖酶活性最高,為(1 219.91±1.27)U/g,與其余各處理有顯著性差異;最低為A處理,為(205.36±0.98)U/g。但A處理脲酶活性最高,為(867.21±0.83)μg/(g·d),顯著高于其余各處理;C處理最低,為(465.23±
0.16)μg/(g·d)。就土壤腐殖質而言,C處理腐殖質含量最高,為10.11%,顯著高于其余各處理;B處理最低,為8.52%,顯著低于其余各處理。這說明施用發酵茶渣作為基肥顯著增加了土壤中腐殖質含量。
三、討論與結論
本研究中C處理在辣椒鮮干質量、株高、莖粗和葉綠素含量上均明顯優于其他處理,說明在土壤中添加茶渣作為基肥不僅可以促進辣椒的生長發育,而且可以提高葉片中葉綠素的含量。這與研究結果相吻合,茶渣與其他栽培基質混合可顯著促進蔬菜的生長發育。C處理的pH值在辣椒種植適宜范圍內(6.2~7.2),其余處理均超出此范圍。就土壤EC值而言,各處理均未達到最佳范圍(1.8~2.4 mS/cm),但C處理明顯高于其他處理。在土壤酶活性和土壤腐殖質含量對比中,C處理的土壤蔗糖酶及腐殖質含量均高于其他各處理,說明發酵茶渣作為基肥對改善土壤環境、提高土壤肥力有著積極的作用。
本試驗創新之處在于,不僅僅把農業有機廢棄物單純地用來與基質混合,而是經充分發酵后與EM菌混合,從而間接增加土壤中微生物多樣性及活性。試驗結果表明,與其他處理相比,除脲酶活性外,C處理(發酵茶渣)的辣椒生長質量、根際土壤酶活性及土壤腐殖質含量等各指標均顯著高于A處理(發酵甘蔗渣)、B處理(稻殼生物炭)、CK(大棚紅土),說明在農業有機廢棄物的利用中,茶渣更適合作為基肥改良土壤。(基金項目:云南省科技廳科技支撐項目,項目編號:2017IC047;云南省高新技術產業發展項目計劃,項目編號:201805)
參考文獻:
[1]徐崢嶸.淺析現階段農業有機廢棄物利用存在的問題[J].河北農業科學,2008(4):99-100.
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