有機(jī)肥替代化肥對柚園土壤養(yǎng)分及沙田柚品質(zhì)的影響

謝鋒

摘 ? ?要：本研究分析了有機(jī)肥替代化肥對柚園土壤養(yǎng)分及沙田柚品質(zhì)的影響，試驗(yàn)時(shí)間為2018—2021年，選取容縣自良鎮(zhèn)的沙田柚種植基地作為試驗(yàn)田，并在試驗(yàn)開始前測定試驗(yàn)田土壤的養(yǎng)分含量、pH值等。選用容縣自良鎮(zhèn)2017年10月采摘的沙田柚種子為研究種子，對試驗(yàn)田進(jìn)行區(qū)組劃分，按照隨機(jī)分組的方式將所有區(qū)組平均劃分為試驗(yàn)組和對照組，最終得出有機(jī)肥替代化肥可以提升土壤養(yǎng)分含量、提升沙田柚品質(zhì)的結(jié)論，以期為相關(guān)人員提供參考。

關(guān)鍵詞：有機(jī)肥；化肥；土壤養(yǎng)分；沙田柚

文章編號(hào)：1005-2690（2023）05-0007-03 ? ? ? 中國圖書分類號(hào)：S666.3；S158 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

在作物種植過程中，為了使作物在短時(shí)間內(nèi)提升養(yǎng)分含量，通常會(huì)使用大量的化肥調(diào)整土壤養(yǎng)分結(jié)構(gòu)。但是長期使用化肥會(huì)造成土壤養(yǎng)分結(jié)構(gòu)失調(diào)、理化性能下降。化肥中的水溶性成分會(huì)在降水沖刷的作用下，下滲到土壤、地下水、河流中，不僅會(huì)造成環(huán)境污染，還會(huì)對作物的品質(zhì)造成影響。

土壤養(yǎng)分含量決定了作物品質(zhì)，因此土壤養(yǎng)分是直接評定土壤質(zhì)量、肥力的重要指標(biāo)。為了實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，在作物實(shí)際種植的過程中選擇有機(jī)肥替代化肥，可以確保土壤養(yǎng)分充足、提升土壤養(yǎng)分利用率。在此基礎(chǔ)上使作物在生長過程中達(dá)到更加合理、理想的根系生長狀況和空間分布情況，以此保證作物的品質(zhì)。有機(jī)肥對提升土壤中氮、磷、鉀、有機(jī)質(zhì)含量的效果十分顯著，不會(huì)造成環(huán)境污染與土壤性能下降。容縣在種植沙田柚的過程中，通過有機(jī)肥替代化肥提升了土壤養(yǎng)分含量、改良了土壤性能。使用35%有機(jī)肥替代化肥，實(shí)現(xiàn)了沙田柚種植園土壤有機(jī)質(zhì)、氮、鉀、磷含量的有效提升，顯著提高了沙田柚的品質(zhì)。

為進(jìn)一步探究有機(jī)肥替代化肥提升沙田柚品質(zhì)的原因，本研究對有機(jī)肥替代化肥對柚園土壤養(yǎng)分及沙田柚品質(zhì)的影響進(jìn)行分析，初步判斷有機(jī)肥可以更加有效地提升土壤養(yǎng)分含量，改善土壤的理化性能，為沙田柚提供更加良好的生長條件，使沙田柚的品質(zhì)得到提升。為進(jìn)一步判斷有機(jī)肥替代化肥對土壤養(yǎng)分的有效性，本研究在容縣現(xiàn)有成果的基礎(chǔ)上，對30%有機(jī)肥替代化肥的效果進(jìn)行驗(yàn)證。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)田概況

試驗(yàn)田地點(diǎn)為廣西壯族自治區(qū)玉林市容縣自良鎮(zhèn)的沙田柚種植基地，自良鎮(zhèn)屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，四季分明、冬冷夏熱，年均降水量1 297.6 mm、平均氣溫21.2 ℃。自良鎮(zhèn)以紅壤土半丘陵山地為主，土層深厚肥沃，光照水源充足，為沙田柚種植提供了優(yōu)越的自然條件。沙田柚播種前測定的土壤養(yǎng)分具體含量為有機(jī)質(zhì)13.66 g/kg、氮0.78 g/kg、磷13.5 mg/kg、鉀153.8 mg/kg，土壤呈弱堿性，pH值為7.5。

1.2 試驗(yàn)材料

1.2.1 種子

選用容縣自良鎮(zhèn)2017年10月采摘的沙田柚種子作為本研究的種子。

1.2.2 肥料

本研究采用對比試驗(yàn)的方式，驗(yàn)證有機(jī)肥替代部分化肥分別對土壤養(yǎng)分、沙田柚品質(zhì)以及葉片的影響。其中化肥使用史丹利氮磷鉀復(fù)合肥15-15-

15（氮元素∶五氧化二磷∶氧化鉀=20∶20∶5），使用豐順和輝生化生產(chǎn)的有機(jī)肥，實(shí)際過程中按照5%（2-1-2）養(yǎng)分、35%水分進(jìn)行計(jì)算配比。其中，有機(jī)肥養(yǎng)分含量為全氮含量6%、有機(jī)質(zhì)≥45%；史丹利氮磷鉀復(fù)合肥的氮含量為46%、五氧化二磷含量為44%、氧化鉀含量為50%。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

對試驗(yàn)田進(jìn)行區(qū)組劃分，每個(gè)區(qū)組有6株沙田柚樹、區(qū)組面積48 m2，共計(jì)劃分為14個(gè)區(qū)組、84棵沙田柚樹。按照隨機(jī)分組的方式將所有區(qū)組平均劃分為試驗(yàn)組和對照組，其中試驗(yàn)組采用有30%機(jī)肥替代化肥的施肥方式，對照組采用全程施用化肥的施肥方式。

試驗(yàn)控制變量。采用條施的施肥方式，在距離沙田柚樹下兩側(cè)約70 cm處沿樹行方向挖掘?qū)?0 cm左右的條狀溝，條狀溝貫穿整個(gè)區(qū)組，隨后將肥料均勻鋪撒在條狀溝中并覆土。試驗(yàn)組和對照組均使用農(nóng)家肥作為基肥，在5—7月分2次施加氮磷鉀復(fù)合肥，沙田柚進(jìn)入膨果期后施用40%復(fù)合肥追肥。試驗(yàn)組與對照組均采用滴灌的灌溉方式，并對沙田柚試驗(yàn)田定期開展除草、修剪、病蟲害防治等常規(guī)田間管理工作。

1.4 測定內(nèi)容與方法

1.4.1 土壤測定

每年施肥前與收獲沙田柚后，在試驗(yàn)組與對照組試驗(yàn)田分別采集0～20 cm、20～40 cm土層土樣，并去除5 cm表土，確保土樣純度，土樣采集后置于恒溫4 ℃溫度環(huán)境下保存。

將每組土樣劃分為3部分。第1部分土樣使用孔徑為2 mm的篩子過篩，過篩后的細(xì)土作為土壤酶活性測定的樣本；第2部分土樣要求土壤含水量保持在50%，用于測定土壤三氧化氮、微生物數(shù)量；對第3部分土樣進(jìn)行風(fēng)干處理，測定其有機(jī)質(zhì)（SOM）、氮磷鉀肥、pH值。

綜合考慮到土壤中微生物對土壤養(yǎng)分產(chǎn)生的影響，本研究對所有區(qū)組土壤中的微生物因素進(jìn)行測定。使用稀釋平板計(jì)數(shù)法測定土壤中微生物數(shù)量，使用氯仿熏蒸法測定土壤中微生物量碳（MBC）、微生物氮（MBN），土壤中微生物因素的變化與土壤施肥方式密切相關(guān)。

土壤中的酶活性會(huì)對土壤養(yǎng)分含量造成影響，土壤施肥方式會(huì)在一定程度上影響土壤酶活性。使用Marx熒光微孔板檢測技術(shù)測定土壤中β-1，4-N-乙?；被咸烟擒彰福∟AG）、β-1，4-葡萄糖苷酶（βG）、堿性磷酸酶（AKP）的活性，采用比色法測定土壤中的多酚氧化酶（PPO）、過氧化物酶（PER）。

1.4.2 沙田柚品質(zhì)測定

采收沙田柚后稱重，測定并記錄單個(gè)沙田柚重量。使用手持糖度計(jì)測定沙田柚可溶性固形物，使用2，6–二氯靛酚藍(lán)比色法測定VC含量，使用蒽酮比色法測定可溶性糖，使用氫氧化鈉滴定法測定可滴定酸。

1.4.3 葉片測定

分別采集沙田柚膨大期、成熟期的葉片，采集每個(gè)區(qū)組的沙田柚樹葉片時(shí)，需以自東南向西北方向，在沙田柚樹樹冠的上部、中部、下部新梢枝條各采集30片葉片。

測定前使用蒸餾水清洗，自然風(fēng)干后置入信封并放入烘干箱，烘干箱恒溫105 ℃持續(xù)20 min，使用粉碎機(jī)將烘干后的葉片粉碎成碎屑，在葉片碎屑中置入濃硫酸與雙氧水浸泡持續(xù)30 min后取出。使用AA3型連續(xù)流動(dòng)分析儀測定葉片中的氮、磷含量，使用火焰光度計(jì)法測定葉片全鉀含量，使用分光光度法測定葉片中微量元素。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

本研究采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)，使用單因素（one-way ANOVA）和Duncan法進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果

2.1 對沙田柚園土壤養(yǎng)分的影響

經(jīng)對比研究數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，單純使用化肥的對照組試驗(yàn)田土壤養(yǎng)分含量比使用有機(jī)肥替代化肥的試驗(yàn)組少，由此說明不同的施肥處理方式會(huì)對土壤養(yǎng)分含量產(chǎn)生影響。

據(jù)2019年研究數(shù)據(jù)顯示，對照組與試驗(yàn)組試驗(yàn)田土壤中的有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀肥含量比2018年、2020年、2021年含量低。分析容縣自良鎮(zhèn)2019年的氣候狀態(tài)發(fā)現(xiàn)，2019年容縣自良鎮(zhèn)的年均降水量小于1 297.6 mm，處于輕度的干旱狀態(tài)，土壤養(yǎng)分含量有所減少。

土壤測定結(jié)果顯示，試驗(yàn)組土壤中的有機(jī)質(zhì)及氮、磷、鉀含量比對照組分別提升6.93%、24.67%、51.24%、5.46%。除2019年外的其他年份，試驗(yàn)組土壤成分隨時(shí)間推移有所增加，由此說明有機(jī)肥可以顯著提升土壤養(yǎng)分含量。

2.2 對土壤基本理化性質(zhì)的影響

據(jù)表1數(shù)據(jù)顯示，試驗(yàn)組的有機(jī)肥與氮磷鉀復(fù)合肥施肥量與對照組存在差異。試驗(yàn)中具體表現(xiàn)為葉片中的鈣含量增加10.68%，銅含量增加18.61%，鋅含量增加14.58%，鐵含量增加10.25%。

沙田柚進(jìn)入成熟期后，試驗(yàn)組比對照組的土壤氮含量增加35.66%，但是土壤中的錳含量并未發(fā)生顯著變化，銅含量增加51.74%，鋅含量增加12.94%，鐵含量無顯著變化。

有機(jī)肥替代化肥對土壤中微生物含量、土壤中微生物量碳（MBC）與生物氮（MBN）影響顯著。結(jié)果顯示，不同施肥方式處理后的MBC為9.65、MBN為8.39，并且土層0～20 cm、20～40 cm的MBC、MBN呈現(xiàn)顯著的波動(dòng)變化。

2.3 對沙田柚產(chǎn)量與品質(zhì)的影響

試驗(yàn)組的沙田柚比對照組的沙田柚產(chǎn)量高，具體表現(xiàn)為試驗(yàn)組沙田柚坐果率增加14.18%，可溶性固形物增加7.13%，VC增加6.51%，可溶性糖增加5.81%，可滴定酸增加4.46%。說明有機(jī)肥替代化肥對于提升沙田柚品質(zhì)具有正向作用。

2.4 有機(jī)肥替代化肥對葉片養(yǎng)分和生長的影響

試驗(yàn)組的葉片生長狀況相比對照組更加良好，本研究用葉質(zhì)量、葉厚、葉面積、葉綠素作為葉片生長狀況的評價(jià)指標(biāo)。經(jīng)數(shù)據(jù)對比發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)組的葉質(zhì)量增加5.52%、葉厚增加1.08%、葉面積增加3.17%、葉綠素增加0.53%。試驗(yàn)組葉片與對照組葉片相比，氮含量增加4.53%、磷含量增加7.32%、鉀含量增加8.84%，由此可見，使用有機(jī)肥替代化肥可以提升葉片的生長狀況與葉片的養(yǎng)分含量。

3 討論

土壤養(yǎng)分與作物生長狀況密切相關(guān)。土壤養(yǎng)分的實(shí)際供給率從根本上決定了作物根系的生長與空間分布狀況，由此實(shí)現(xiàn)土壤養(yǎng)分利用率提升。本研究結(jié)果表明，使用30%有機(jī)肥替代化肥后，沙田柚土壤養(yǎng)分含量顯著增加，并且隨著時(shí)間的推移，土壤養(yǎng)分含量增強(qiáng)的效果更加顯著。由此得知，在沙田柚栽培過程中，使用有機(jī)肥替代化肥對于提升土壤有機(jī)質(zhì)、氮磷鉀肥含量具有實(shí)質(zhì)性作用。

俞巧鋼等（2022）[1]在研究中指出，相比常規(guī)的施肥方式，有機(jī)肥替代化肥可顯著提高土壤中的鉀、有機(jī)質(zhì)含量。江尚燾等（2022）[2]在研究中指出，相比常規(guī)的施肥方式，有機(jī)肥替代化肥使土壤中的有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀含量顯著提升。王含瑞等（2022）[3]在研究玉米種植的過程中表示，使用適量的有機(jī)肥替代化肥可以提高旱地水稻的土壤肥力，對提升土壤有機(jī)質(zhì)、磷的含量尤為顯著。

種植作物的過程中，使用適量的化肥可以在一定程度上確保作物的產(chǎn)量?；蕩淼淖魑锔弋a(chǎn)使人們對其產(chǎn)生依賴性，但是長期使用化肥會(huì)導(dǎo)致土壤出現(xiàn)板結(jié)現(xiàn)象、降低土壤中有機(jī)質(zhì)含量、積累有毒物質(zhì)。

為了使土壤養(yǎng)分、結(jié)構(gòu)得到有效恢復(fù)，在后期的作物種植中嘗試減少化肥施用量，并使用機(jī)肥替代部分化肥，使土壤有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀含量不斷增加。結(jié)果顯示，使用有機(jī)肥替代化肥顯著提升了作物產(chǎn)量和品質(zhì)，并且有效改善了土壤質(zhì)量。長期使用化肥會(huì)降低土壤中的氮含量，影響作物的長勢與產(chǎn)量，對作物的質(zhì)量造成影響。使用有機(jī)肥替代部分化肥能夠使土壤中磷、氮的富營養(yǎng)化現(xiàn)象得到緩解，逐漸分解土壤中的污染物成分。

對沙田柚有機(jī)肥替代化肥進(jìn)行可行性分析，結(jié)果顯示，與常規(guī)施肥相比，有機(jī)肥替代化肥可以確保作物的品質(zhì)保持不變，還可以優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)與土壤養(yǎng)分，但是土壤中的硝酸鹽含量在一定程度上呈現(xiàn)下降趨勢。

本研究對有機(jī)肥替代化肥對柚園土壤養(yǎng)分及沙田柚品質(zhì)的影響進(jìn)行分析，通過設(shè)計(jì)對比試驗(yàn)測定有機(jī)肥替代化肥與單純使用化肥的實(shí)際效果，測定內(nèi)容包括土壤養(yǎng)分、沙田柚品質(zhì)、葉片養(yǎng)分與生長狀況。

研究結(jié)果顯示，相比單純使用化肥，用30%有機(jī)肥替代化肥可以從根本上提升與改善土壤養(yǎng)分含量、沙田柚品質(zhì)、葉片養(yǎng)分生長狀況。研究過程中對土壤中微生物數(shù)量、土壤中微生物量碳（MBC）與生物氮（MBN）進(jìn)行測定，發(fā)現(xiàn)微生物數(shù)量等因素的變化對于改善土壤理化性能具有積極作用。

相比對照組的沙田柚，試驗(yàn)組的沙田柚單位產(chǎn)量、養(yǎng)分含量、VC等營養(yǎng)元素顯著增加，并且試驗(yàn)組的葉片生長狀況相比對照組更加良好、養(yǎng)分更加充足。因此本研究得出結(jié)論，有機(jī)肥替代化肥對柚園可以提升土壤養(yǎng)分，改善土壤理化性能，提升沙田柚品質(zhì)。

（編輯：王雨荷）

參考文獻(xiàn)：

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