







隨著社會的快速發展,人們的生活水平不斷提高,帶動了畜禽養殖業的飛速發展。然而,畜禽糞便等畜牧業廢棄物隨著人們對畜禽產品消耗量的日益增長呈現越積越多的態勢,如果處理不當,會導致環境污染,成為農業污染的重要來源。因此,資源化利用畜禽養殖廢棄物,成為我國畜牧業持續發展和防治農業污染的關鍵。
畜禽糞便富含氮、磷、鉀及各種營養元素,經過高溫發酵等科學處理后應用在農業生產中,具有改善土壤理化性質與生物活性、提升地力等優點,能更好地促進作物生長。因此,畜禽糞便有機肥的研發和使用對農業生產至關重要。相關部門研究牛糞、雞糞有機肥對連作小白菜生長、產量和品質的影響,以期為科學使用畜禽糞便有機肥提供依據。
一、材料與方法
(一)供試材料
試驗用土是中壤潮褐土,基本性質如表1所示,經暴曬風干、去除雜質后混勻過篩(0.5 cm)以備用。在農資超市采購四季小白菜種子。施用肥料類型如表2所示,共有兩種牛糞有機肥和兩種雞糞有機肥,利用前粉碎過篩(1 mm)。
(二)試驗設計
把5.5 kg的土壤裝在完全相同且容積為9.65 L的盆中進行盆栽試驗。如表2所示,設置4個有機肥處理(J1、J2、N1、N2),對照處理3個,分別是
CK-NPK、CK-N、CK。各處理等氮設計(氮素150 kg·hm-2)、擺放隨機,并做3次重復。依據小白菜的生長需求常量確定CK-NPK處理中磷鉀用量(磷素施用量為33.75 kg·hm-2,鉀素施用量為30 kg·hm-2)。肥料作為底肥一次性投入,中間不再施肥。
(三)盆栽種植與田間管理
土壤與肥料混勻,裝盆、灌溉至水分飽和。種子在25℃恒溫下處理24 h至萌發,每盆點種13粒,隨后以薄土層覆土處理,用噴壺潤濕土層后蓋上隨機扎孔的薄膜,用以正常供氧及保溫保水。前兩茬在2018年播種,第三茬播種于2019年4月30日。
菜苗長出7天內揭去覆膜,隔2~5天澆水1次,其間進行除草工作。利用農藥適時對害蟲進行防控處理。遇雨則搭棚處理,減輕雨水影響。在菜苗長至3片真葉時,每盆保留8棵生長情況較好的植株,進行定苗。生長35天左右進行收獲。
(四)測定項目及方法
測定項目包括白菜株高、地上部分鮮質量、葉綠素含量、可溶性糖分含量、維生素C含量和硝酸鹽含量,如表3所示。
二、結果與分析
(一)不同處理對小白菜生長的影響
第三茬小白菜定苗后每隔7天對其株高進行測定,共測量3次,對其結果進行分析。由表4可知,除N2處理在定苗后第7 天 、第14 天株高未高于CK處理外,其余的小白菜株高都有增高現象,可見施肥對小白菜株高增高有積極影響,對小白菜生長發育有明顯的促進作用。N2處理小白菜株高低于CK-N處理,其余處理株高都要高于CK-N處理,說明小白菜的良好生長發育除需要氮素外,還需要磷、鉀元素。小白菜定苗后第7 天,處理J1株高最高(Plt;0.05),N1處理次之,CK-NPK
與CK-N差異顯著,但與N1處理無顯著差異;N2處理的株高最矮,CK、N2株高無顯著差異。與CK相比,N1處理增長55.41%,J1處理增長85.71%,J2處理增長41.62%,CK-N處理增長34.85%,CK-NPK處理增高48.28%。小白菜定苗后第14 d,J1處理株高仍是最高,N1次之,J2與CK-N差異顯著,但與CK-NPK無顯著差異;N2處理株高顯著矮于所有其他處理。所有處理與CK處理相比,N1處理增長46.78%,J1處理增長60.82%,J2處理增長31.87%,CK-N處理增長24.85%,CK-NPK處理增長33.72%。小白菜定苗后第21 d,J1株高最高,與N1無顯著差異。CK-NPK次之,CK處理株高最矮且與N2無顯著差異。各處理與CK相比,N1處理增長45.29%,N2處理增長1.60%,J1處理增長46.04%,J2處理增長21.21%,CK-N處理增長20.70%,CK-NPK處理增長30.89%。以上結果表明,J1處理最大程度促進了小白菜生長,其次是N1處理。這說明有機肥J1和N1比化肥更能促進第三茬小白菜的生長,其主要原因是有機肥與化肥相比供肥后效明顯,能提高后茬蔬菜的氮素利用率,更能促進后茬蔬菜的生長,提高其產量。J1和N1處理明顯優于J2和N2處理,說明秸稈添加比例越少,肥效越好,養分更為全面且易于被小白菜吸收。
(二)不同處理對小白菜產量的影響
由表5可知,第三茬小白菜,J1地上部鮮質量最大,與N1無顯著差異,CK-NPK次之,CK處理鮮質量最小,N2、CK處理鮮質量值接近。各處理相比于CK均使小白菜地上部鮮質量有所提高,N1處理增長77.36%,N2處理增長12.20%,J1處理增長86.38%,J2處理增長20.13%,CK-N處理增長28.30%,CK-NPK處理增長41.85%。說明施肥對第三茬小白菜鮮質量起到了明顯的促進作用。以上分析結果表明,J1和N1處理比化肥處理更能促進第三茬小白菜地上部分鮮質量的增加,效果最佳。其主要原因是有機肥更加緩釋持久,肥效長。土壤在施用有機肥后可促進鉀的分解和加速有機態氮、磷的礦化,原因是施用有機肥提高了土壤中微生物的活性,間接促進了作物產量的提升;微生物能同化銨態氮進入土壤活性的有機態氮庫,防止氮素流失,而微生物態氮活性更強;微生物利用分解功能與有機肥相互作用產生大分子物質,大分子物質與金屬離子螯合,對促進金屬氧化物釋放所吸附的磷、激活有效磷有重要作用;土壤中磷素的礦化、酸堿度的調節等情況會隨著有機肥的使用而得到改善;有機肥施用于土壤,可通過提高單位質量土壤所保持的交換性陽離子總量的方式進而提高土壤有效鉀含量。由此可見,畜禽糞便有機肥對土壤中作物有效元素含量的提升有很大作用,可防止養分流失,從而促進蔬菜對營養元素的吸收利用。另外,J1和N1處理小白菜的鮮質量顯著高于J2和N2,說明添加秸稈比例越高,肥效越不好,其原因是秸稈比例越高,營養元素越少,不利于作物生長發育及后期的增產。
(三)不同處理對小白菜品質的影響
1.對葉綠素含量的影響。葉綠素是小白菜品質的重要營養指標,小白菜通過葉綠素,利用光能進行光合作用,把二氧化碳和水轉化為自身需要的有機物質,促進自身生長發育。由表6(見下頁)得出,所有處理中,N1處理小白菜葉綠素含量顯著高于其他處理,J1處理次之,CK-N、CK-NPK兩處理無顯著差異,J2、CK-N兩處理亦無顯著差異,CK處理小白菜的葉綠素含量最少,且與N2處理無顯著差異。表明各施肥處理相對于CK處理均高于第三茬小白菜葉綠素含量,N1處理提高葉綠素含量效果最明顯。相比于CK處理,小白菜葉綠素含量,N1處理增長101.85%,N2處理增長3.0%,J1處理增長74.07%,J2處理增長37.04%,CK-N處理增長40.74%,CK-NPK處理增長50%。以上分析結果表明,N1處理對提升第三茬小白菜葉綠素含量的效果最明顯,優于所有其他有機肥處理和化肥處理。其主要原因是施用有機肥,肥效長,可為第三茬小白菜提供必要的營養物質,同時能提供碳水化合物及微量元素,碳水化合物與微量元素的共同作用,提高了小白菜的葉綠素含量。
2.對可溶性糖分含量的影響。可溶性糖分在植物體內有儲存能量、物質轉移、維持結構和功能等作用。其包括單糖、寡糖,可以影響蔬菜的適口性。可溶性糖分含量多少也對小白菜品質產生直接影響。如表7所示,N1處理小白菜可溶性糖分含量最高,J1、N1處理無顯著差異,N2處理次之,CK-NPK處理與N2無顯著差異,CK、J2、CK-N處理無顯著差異,但CK處理的可溶性糖分含量最少。與CK處理相比N1處理的可溶性糖分增長41.94%,N2處理的可溶性糖分增長32.26%,J1處理可溶性糖分增長37.74%,J2處理的可溶性糖分增長6.45%、CK-N處理可溶性糖分增加0.97%,CK-NPK處理可溶性糖分增加30.65%。以上結果表明,第三茬小白菜的各個施肥處理中,N1處理和J1處理第三茬小白菜可溶性糖分含量較高,優于其他處理。梁中秀的研究也表明,雞糞處理比化肥處理能明顯提高作物的可溶性糖分含量。分析此結果的主要原因是,有機肥處理在給小白菜提供全面營養物質的同時,還能改良土壤理化性質,促進作物根系發育,從而促進養分的全面吸收,促進光合作用和糖分合成。
3.對維生素C含量的影響。維生素C是果蔬品質的重要評價指標之一,有增強免疫力、糾正和治療貧血、解毒等作用。由表8可知,第三茬小白菜的各處理中,N1處理維生素C含量最高,N2次之,J1與N2和CK-NPK 處理維生素C含量差異均不大;各處理中CK的維生素C含量最少。這說明施用有機肥使第三茬小白菜的維生素C含量有所提高。與CK處理的維生素C含量相比,N1處理增長99.02%,N2處理增長78.90%,J1處理增長74.22%,J2處理增長14.53%,CK-N處理增長52.51%,CK-NPK處理增長67.76%。分析結果表明,有機肥比化肥更能促進小白菜維生素C的形成。孔躍則指出,有機肥不能明顯提高白菜的維生素C含量。但另有研究認為,科學利用有機肥有助于提高蔬菜維生素C含量,與該試驗結果一致。其原因是有機肥長期有效的肥力,促使第三茬小白菜全面吸收各種養分,進而協調生長并助力維生素C的合成。
4.對硝酸鹽含量的影響。硝酸鹽有害人體健康,所以硝酸鹽含量的多少是影響蔬菜品質的重要因素。人體大量吸收硝酸鹽,可能患高鐵血蛋白癥、缺氧癥等,而且,硝酸鹽進入人體還可間接產生致癌物,為健康埋下隱患。由試驗可知,CK-NPK處理小白菜硝酸鹽含量最高,CK-N次之,兩者有明顯差異,而且硝酸鹽含量顯著高于其他處理; 除CK處理外,J2處理硝酸鹽含量最少。與CK處理小白菜硝酸鹽含量相比,N1增長52.78%,N2增長91.48%,J1增長62.87%,J2增長46.89%,CK-N增長98.62%,CK-NPK增長111.82%。根據以上分析可知,小白菜施用有機肥控制硝酸鹽積聚比施用化肥更有效。減少化肥用量的同時施用有機肥,對保護環境和飲食健康有重要意義。
三、結語
施用90%雞糞+10%玉米秸稈+微生物菌劑有機肥,可以顯著促進小白菜生長。在第三茬小白菜定苗后第7天、第14天、第21天,與CK不施肥處理相比,株高分別增長85.71%、60.82%、46.04%,在J1處理下的第三茬小白菜株高均高于其他各處理。因此,J1處理對第三茬小白菜生長的促進作用最大。
J1處理第三茬小白菜地上部分鮮質量最高,N1處理次之,J1處理、N1處理對提高小白菜地上部分鮮質量的效果較好。由此可知,在此研究中,J1處理對第三茬小白菜的增產作用更為明顯,因此J1處理是使小白菜增產的最佳施肥處理。
各處理中N1處理的第三茬小白菜葉綠素、可溶性糖分和維生素C含量均最高。經CK-NPK處理和J2處理分別得到硝酸鹽水平最高和最低的小白菜,J2處理的硝酸鹽含量相比不施肥處理僅增長46.89%。可以得出以下結論:N1處理對小白菜葉綠素含量提升顯著,N1處理與J1處理對促進第三茬小白菜可溶性糖分積累效果明顯,對增加小白菜維生素C含量效果最優的是N1處理。CK-NPK處理下的小白菜硝酸鹽含量是最高的,對于要減少第三茬小白菜硝酸鹽含量來說,J2處理要優于除CK之外的所有其他施肥處理。
綜上所述,農業生產中推薦施用J1和N1類型有機肥用于小白菜的種植。
作者簡介:陳勇(1982— ),男,河南漯河人,本科,高級農藝師,主要從事農民培訓和農業技術推廣工作。
(責任編輯 " 劉沛儒)