杨 伟,蔡宇良
(西北农林科技大学 园艺学院,陕西 杨凌 712100)
彬州市地处黄土高原边缘地带,境内贮藏有大量油页岩矿石,部分裸露地表,资源储量大,属全球为数不多的具有工业开采价值的腐植质页岩矿区[2]。该地区为传统的苹果、梨等果树产区,樱桃是近年来发展起来的经济树种,果农在施肥时常参照苹果等果树进行管理,高价采购商品有机肥及化肥,而未有效利用本地质优价廉的油页岩矿藏。为此我们选择该市一块樱桃园进行了油页岩肥效对比试验,旨在为油页岩在樱桃生产上的应用提供理论参考。
试验地位于彬州市北塬,全年气候四季分明,年均降水量582.6 mm,年均气温9.7℃,积温3 702.5℃,日照时长2 298.8 h,昼夜温差大[3]。试验樱桃果园面积2.3 hm2,主栽红灯品种,该园区树势中庸,园貌整齐。
1.2.1 供试植株 马哈利砧红灯樱桃,于2015年3月从铜川调运苗木栽植,株行距3.5×4 m,2016年开始挂果。
1.2.2 油页岩矿粉 矿石开采于彬州市新民镇水北村,并粉碎。外观:深褐色粉末;pH:7.72;成分:有机质9.603%,全效氮0.37%,速效磷0.056%,速效钾212.5 mg·kg-1,全效锌114.8 mg·kg-1,全效硼0.62 mg·kg-1,全效铁3.40%,全效钙0.35%,全效铝0.10%。
1.2.3 复合微生物肥 山西凯盛生物科技有限公司生产的复合微生物肥。成分:有效活菌数(解淀粉芽孢杆菌)≥0.20亿·g-1;N+P2O5+K2O=8.0%;有机质≥40.0%。
1.2.4 氮磷钾复合肥 江西六国化工有限责任公司生产的氮磷钾复合肥。成分:N、P2O5、K2O、S;总养分≥45%;N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15。
1.3.1 试验处理 共设C1(复合微生物肥+氮磷钾复合肥)、C2(油页岩矿粉+氮磷钾复合肥)、C3(油页岩矿粉+复合微生物肥+氮磷钾复合肥)三个处理,CK(氮磷钾复合肥)为对照。试验处理选取同一区块中不同栽植行进行随机排布,避开边缘1-3行。具体肥量见表1。
表1 试验处理
1.3.2 施肥安排 分别于2017年6月2日、2017年10月10日、2018年3月27日进行3次施肥处理。
1.3.3 日常管理 试验用樱桃树除施肥不同外其他日常管理均按统一规范要求进行。
1.4.1 取样 各处理随机选取4株樱桃树,每株树上部、内膛,外部的东西南北各取1个,每处理共24个果实用于测定。
1.4.2 测定 单果重用精度0.001g电子天平测定;可溶性固形物用WYT-32型手持折光仪测定;可滴定酸和可溶性糖采用酸碱中和滴定和蒽酮比色法[4]测定;硬度用托普GY-1型硬度计带皮测定;干粗用丰量牌0~150 mm游标卡尺测量固定有标记的距地0.5m处主干。
利用Excel制作表格及整理数据,利用SPSS17.0软件进行差异显著性分析,对于不同组的数据,通过单因素方差分析(One-way ANOVA)进行分析,首先进行方差检验,如果方差检验显示为方差齐性,用LSD检验,方差不齐时采用Tamhane’s T2 进行统计分析,P<0.05为差异显著。
由表2可知,单果重C3>C1>C2>CK,且均差异显著(P<0.05,下同);可溶性固形物C3>C1>C2>CK,C3显著于C1、C2,C1、C2显著于CK,但C1与C2之间差异不显著;可溶性糖C1>C3>C2>CK,C1与C3差异不显著,但与C2、CK差异显著,C2优于CK且差异显著;可滴定酸CK>C3>C1>C2,CK与C3、C2差异均不显著,但与C1差异显著;糖酸比C1>C3>C2>CK,其中C1与C3差异不显著,与C2、CK存在显著性差异;硬度C2>C3>C1>CK,其中C2、C3、C1差异不显著,但C2、C3均显著于CK;干粗C3>C2>C1>CK,且4个处理均差异显著。
表2 不同处理对红灯樱桃干粗及品质构成因素的影响
注:表中数据均为2018年5月31日样值。
随着花后天数的增加果实单果重呈现“S”曲线生长。5月1-11日各处理的果实单果重缓慢增加,5月11-16日除CK果实单果重缓慢增加外其余各处理迅速增加,5月16-21日各处理的果实单果重迅速增加,5月21-31日各处理的果实单果重再次缓慢增加直至可采。最终C3>C1>C2>CK,C3、C1、C2单果重较CK分别提高了36.79%、24.90%、19.78%(见图1)。
随着施肥后天数的增加幼树干粗也随之增加。2017年10月26至12月26日干粗呈缓慢上升趋势,2017年12月26日至2018年2月26日各处理干粗几乎不变,2018年2月26日至4月26日各处理干粗迅速增加,其中C2处理干粗增速反超C1、CK,2018年4月26日-8月26日各处理幼树干粗又缓慢上升。最终C3>C2>C1>CK,C3、C2、C1干粗较CK分别提高了23.19%、12.08%、8.82%(见图2)。
图1 不同处理对红灯樱桃单果重的影响
图2 不同处理对红灯樱桃幼树干粗的影响
增施油页岩矿粉后红灯樱桃单果重、糖酸比、硬度、干粗均较施用普通氮磷钾复合肥有所提高,果实硬度指标也略高于增施复合微生物肥+油页岩矿粉。单果重、可溶性固形物2个指标略低于增施复合微生物肥,但效果明显高于仅施氮磷钾复合肥。可溶性糖、糖酸比2个指标虽明显低于增施复合微生物肥,但效果仍明显高于仅施用氮磷钾复合肥。随着施肥后天数的增加,增施油页岩矿粉的樱桃干粗增速明显高于仅施用氮磷钾复合肥植株,效果也好于增施复合微生物肥料植株。说明增施油页岩矿粉对红灯樱桃果实品质的提升和树体的生长有显著的促进作用。
陈应泰等[5]提出匈牙利等国家有将油页岩应用到农业生产上的成功先例,谭丽泉等[6]研究过油页岩渣在农业化工中的应用。荆红卫等[7]以广东茂名油页岩干馏灰渣投入氧化钙、过磷酸钙改良后进行苋菜栽培试验,结果油页岩灰渣可促进苋菜茎叶中磷和钾的积累,有利于苋菜生长,此结果与油页岩矿粉对红灯樱桃的促进作用类似。我们试验所用油页岩开采于彬州市城东水北村,经西北农林科技大学检测中心检测重金属未超标不需处理。目前山西凯盛复合微生物肥料3 000元·t-1,而彬州市油页岩矿粉成本仅约其一半。相较于高昂的成品肥料售价,油页岩矿粉成本低,建议生产中参混氮磷钾复合肥、复合微生物肥施用,可在有效降低生产成本的同时提高红灯樱桃树体干粗和果实品质。
综上所述,彬州市开采的油页岩质优价廉,可用于红灯樱桃生产,可为其在苹果、梨等果树,甚至粮食、蔬菜、花卉等作物的生产应用提供理论依据,同时,对丰富当地有机肥源具有重要意义。