付燕 杨芩 姚许思民
摘要 [目的]研究淘米水对蓝莓土壤pH和主要营养物质含量的影响,以期丰富土壤pH调节物质。[方法]以木醋(稀释30倍液)为对照,比较不同用量的淘米水对蓝莓土壤pH、有效氮、磷、钾和有机质含量的影响。[结果]在土壤中施用木醋后能降低土壤pH,但降低幅度较小,速度较慢,施用淘米水不仅能降低土壤的pH,而且见效快,绿色环保。其中淘米水用量1 200 mL处理的土壤在施用后90 d能使土壤pH降至蓝莓生长最适范围,同时土壤中有效氮、磷、钾含量随pH降低而增加,土壤有机质随pH降低而分解加快,含量降低,有利于有机质营养的释放。[结论]淘米水是一种见效快、易于施用的蓝莓栽培土壤pH改良物质。
关键词 淘米水;蓝莓;pH;土壤有效氮、磷、钾;土壤有机质
中图分类号 S158.3文献标识码 A
文章编号 0517-6611(2019)20-0165-04
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2019.20.044
开放科学(资源服务)标识码(OSID):
Effect of Water of Washing Rice on pH and Main Nutrients in Soil of Blueberry
FU Yan1, YANG Qin2,YAO Xu si min2
(1.Qiandongnan Vocational & Technical College for Nationalities, Kaili, Guizhou556011;2.College of Life and Health Science, Kaili University,Kaili,Guizhou556011)
Abstract [Objective]To study effect of water of washing rice on pH and main nutrients in soil of blueberry, in order to rich soil regulating substances of blueberry.[Method]The influences of different contents of water of washing rice on soil pH and main nutrients were studied, as a control with wood vinegar, which diluted 30 times. [Result]pH of the soil could be reduced after the application of wood vinegar in the soil, but the decrease rate was slower and the pH of the soil could not be reduced in a short time, while the pH of the soil could be reduced after the application of washing water of rice in the soil in a short time. In which, the soil pH was reduced to the suitable range after application of washing water of rice for 90 d with 1 200 mL, and the contents of N, P and K in the soil was increased with the decrease of pH, while the contents of soil organic matter was decreased with the decrease of pH which was beneficial to release the nutrients. [Conclusion]The water of washing rice was an improved material to apply to soil pH which was easy to use with quick effect and low cost.
Key words Washing water of rice;Blueberry;pH value;Soil available N,P,K;Soil organic matter
酸堿度能影响土壤理化性质,也会引起土壤营养物质及肥力的变化,还会影响到土壤溶液以及微生物等,进而影响果树根系对营养物质的吸收[1]。研究发现土壤pH与土壤有效态养分含量之间有密切的关系,土壤 pH与有效钾、有效铜、交换性钙呈极显著正相关性,与有效铁、有效锰呈极显著负相关性[2-3]。文炤等[4] 研究发现,土壤pH是限制平邑甜茶植株生长的关键因素,对氮素的存在形态影响显著。同时,土壤pH的变化也对果树的生长发育和果实品质有一定影响[5-8]。因此,果树生产栽培中需要对土壤pH进行调节,使其保持在果树生长结果的最适范围内。
蓝莓对土壤pH敏感性高,最适pH为4.0~4.8[9]。只有当土壤pH降低至适宜范围,土壤呈酸性条件时,有机质分解加快、土壤通透性好,才有利于蓝莓良好生长[9-10]。李晴晴等[11]研究发现,土壤pH对蓝莓的生物量、叶绿素含量及根系活力均有显著影响。张宇等[12]研究发现土壤pH对蓝莓叶片的生物膜系统、保护酶系统、渗透调节物质含量等生理指标均有显著影响。皇甫诗男等[13]研究发现蓝莓叶片叶绿素含量及净光合速率(Pn)随着pH的升高呈先升高后降低的趋势;胞间CO2浓度(Ci)呈相反趋势,是土壤pH调节蓝莓生长的重要生理基础。
因此,土壤pH改良是蓝莓生产栽培的关键环节之一,长期以来,主要施用硫磺粉、木醋等来降低土壤pH[14-17]。近年来为了解决施用硫磺粉、木醋见效慢,后期施用不便,以及长期施用使土壤板结的难题,一些学者开展了利用食用醋[9]和糠醛渣[18]来调节蓝莓的土壤pH,并取得了良好效果。然而,无论是木醋,还是食用醋和糠醛渣,均依靠食品和化工生产企业,很难满足人们对无公害、绿色,甚至有机蓝莓果实生产的土壤改良要求,且长期施用仍存在土壤板结问题。此外,随着人们对蓝莓需求的不断增加,及对其保健功能的认可,已催生了阳台盆栽蓝莓,但木醋、食用醋和糠醛渣除上述缺点外,还具有较浓的异味,很难满足家庭阳台盆栽蓝莓的需求。淘米水在我国西南地区,特别是贵州省,常以天然发酵的方式制成食用酸汤,近年来也有一些关于利用淘米水发酵液浇花的相关报道,但迄今为止,关于淘米水在蓝莓土壤pH改良的应用鲜见报道。基于此,笔者以木醋为对照,开展淘米水对土壤pH、土壤有机质和有效氮、磷、钾含量的影响,以期丰富蓝莓土壤pH的改良技术,为有机蓝莓的生产和家庭阳台盆栽蓝莓的发展提供有效可行的土壤改良方法。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验盆土采集于凯里学院农科教人才培养校内实训基地内,以盆口直径32 cm、盆体高25 cm的陶瓷盆为载体,装入pH 6.732,有效氮、磷、钾含量分别为145.802、10.962和34.532 mg/kg,有机质含量39.402 g/kg的基础土,共装土90盆。
淘米水发酵液:采用容积50 L的储水塑料桶收集学校食堂淘米水,加盖密封,自然发酵4~6 d,水表面有一层薄膜,并有酸味(pH 4.12~4.36)时按照试验方案施用。
1.2 试验方法
将“1.1”获得的淘米水发酵液按照表1进行施用,以木醋原液稀释30倍后得pH 4.22的施用液为对照,每盆施用800 mL。各处理第一次施用后每隔10 d再施用一次,每个处理施用15盆,5盆为一次重复,每个处理3次重复。
1.3 测定项目与方法
自2016年7月22日开始,每月22日采用TFW-VIB型土壤智能分析仪检测土壤pH,用油浴锅检测土壤有机质含量,用TPY-6型土壤智能速测仪测定土壤氮、磷、钾养分含量。
1.4 数据分析
采用SPSS统计软件对试验数据进行单因素方差分析,处理间差异在0.05的显著度上进行SNK检验。
2 结果与分析
2.1 不同用量淘米水对土壤pH的影响
由表2可知,处理前土壤pH差异不显著,施用不同量的淘米水后30 d,各处理的土壤pH均显著降低。除处理①(400 mL)和②(600 mL)土壤pH高于木醋外,其他处理均低于对照,其中施用1 200 mL淘米水(处理⑤)pH降低最快,显著低于其他处理和对照。施用后第60~90天,各处理土壤pH均降至5.0以下,其中1 200 mL淘米水处理最低,pH为4.8,属于蓝莓生长发育最适宜pH范围,且显著低于对照。而400和600 mL淘米水处理的土壤pH在整个检测周期中均高于对照木醋处理的土壤pH。
2.2 不同用量淘米水对土壤有效氮含量的影响
由表3可知,处理前土壤有效氮含量差异不显著,施用不同用量的淘米水均能提高土壤中有效氮含量。400和600 mL淘米水处理土壤有效氮含量在整个检测周期中低于对照木醋处理的土壤,800、1 000和1 200 mL处理的土壤有效氮高于对照。其中施用1 200 mL淘米水处理土壤中有效氮含量最高,且随着时间的推移,有效氮含量呈上升趋势。结合表2和表3可以看出,土壤有效氮含量的变化和土壤pH的降低规律一致,即土壤有效氮含量随pH降低而增加。
2.3 不同用量淘米水對土壤有效磷含量的影响
由表4可知,处理前土壤有效磷含量差异不显著,施用不同用量的淘米水均能提高土壤中有效磷含量。400 mL淘米水处理土壤有效磷含量在整个检测周期中显著低于对照木醋处理的土壤,600和800 mL处理与对照差异不显著;1 000和1 200 mL处理的土壤有效磷含量显著高于对照。其中施用1 200 mL淘米水处理土壤中有效磷含量最高,且随着时间的推移,有效磷含量呈上升趋势。结合表2和表4可以看出,土壤有效磷含量随pH降低而增加。
2.4 不同用量淘米水对土壤有效钾含量的影响
由表5可以看出,处理前土壤有效钾含量差异不显著,施用不同用量的淘米水均能提高土壤中有效钾含量。400和600 mL淘米水处理土壤有效钾含量在整个检测周期中低于对照木醋处理的土壤,800 mL处理与对照差异不显著;1 000和1 200 mL处理的土壤有效钾含量显著高于对照。其中施用1 200 mL淘米水处理土壤中有效钾含量最高,且随着时间的推移,有效钾含量呈上升趋势。结合表2和表5可以看出,土壤有效钾含量随pH降低而增加。
2.5 不同用量淘米水对土壤有机质含量的影响
由表6可知,处理前土壤有机质含量差异不显著,不同处理后,蓝莓土壤的有机质含量均发生了显著变化。在整个试验周期中,随着淘米水和木醋的施入,土壤有机质含量呈逐渐减少的趋势。其中400 mL(处理①)和600 mL(处理②)淘米水处理土壤有机质含量显著高于对照木醋处理的土壤有机质含量。800 mL(处理③)淘米水土壤有机质含量变化与对照差异不显著,而1 000 mL(处理④)和1 200 mL(处理⑤)淘米水处理土壤有机质显著低于对照,其中处理⑤有机质含量最低。综合表2、3、4、5和6可知,随着木醋和不同用量淘米水的施入,土壤的pH均不同程度的降低,随着pH的降低,土壤有机质不断分解,释放出氮、磷、钾等营养元素供植株生长发育所需。且pH越低,土壤有机质减少越多,分解越多,释放出的氮、磷、钾等营养元素越多。
3 讨论
贵州省自20世纪末期开始引种蓝莓以来,发展迅速,但蓝莓种植要求土壤pH为酸性土壤,最适pH为4.0~4.8,pH低于4.0或高于5.5,会造成植株生长不良甚至死亡 [9]。虽然贵州省有近50%为偏酸性土壤,但均达不到蓝莓生长发育最适的4.0~4.8,因此必须经过pH调节改良后才能种植。目前在生产栽培中使用最广泛的土壤pH改良剂仍是硫磺,但硫磺见效慢,需要在植株定植前半年施入,长期或过度使用会使土壤板结,且初次改良未达到适宜范围,定植后再施用不仅见效慢,而且不便于施用。近年来虽然有研究者应用糠醛渣替代硫磺调节土壤pH,并取得良好效果[18],但其来源仅限于糠醛生产化工企业。笔者也先后使用木醋、醋酸[9]等材料代替硫磺对蓝莓土壤pH进行调节,虽然改良效果也比较理想,但两者来源仅限于食品和化工生产企业,很难满足有机蓝莓生产的需要。因此研究者一直在探索可行的有机蓝莓生产的土壤改良方法。
贵州省是一个少数民族大省,特别是苗侗民族喜食酸,常以天然发酵的方式把淘米水制成食用酸汤。经天然发酵后的酸汤pH能达到4.12~4.36,且含有多种氨基酸和维生素[19]。该研究结果表明,施用淘米水后90 d即可将土壤pH调节至蓝莓需求的适宜范围,同时在整个试验周期内,土壤有效氮、磷、钾含量及有机质分解利用均显著优于木醋处理,且随土壤pH的降低,有机质分解利用越好,土壤中有效氮、磷、钾含量越高,这与申健等[20] 开展淘米水在促进蓝莓扦插生根的结果一致。从该研究淘米水用量来看,施用1 200 mL淘米水对土壤pH的调节效果最好,土壤中有效氮、磷、钾含量最高,有机质分解利用更好。淘米水发酵不添加任何工業化学成分,能满足有机蓝莓生产对土壤改良的需求,且方便随时施用,见效快。淘米水来源广泛,不仅可以自家淘米后收集留用,满足家庭盆栽蓝莓改土的需要,也可以到餐厅、酒店、高校食堂大量收集满足大规模生产种植需要。此外,用发酵后的淘米水对蓝莓土壤改良是环保可行的,为有机蓝莓生产提供了一条可行的土壤改良途径。淘米水对蓝莓土壤改良效果的评价不仅是土壤pH,有效氮、磷、钾,及有机质含量,还应包括对蓝莓生长发育,特别是果实品质等的影响评价,因此有待于进一步开展淘米水对蓝莓新梢生长、产品器官形成影响的研究。
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