吴远海,吴盛清,姚富,刘伟,吴承倩,毛永铨
(1.庆元县自然资源和规划局,浙江 庆元 323800;2.丽水市森林资源保护管理总站,浙江 丽水 323000;3.湖南中医药大学,湖南 长沙 410208;4.庆元县瑞利达水果专业合作社,浙江 庆元 323800)
香榧(Torreyagrandis)是我国特有的珍稀干果树种,主产于浙江会稽山区的诸暨、绍兴、嵊州、东阳和磐安等县市[1-2]。香榧被产区农民称为摇钱树、绿色银行,产值可达15.00万~45.00万元·hm-2,是经济价值和栽培效益最好的干果之一[3-4]。庆元县人工栽培香榧始于2005年,由村民毛永铨从诸暨引进2+1嫁接苗在左溪镇青竹村等地种植。通过16 a栽培,截至2020年栽培面积200 hm2。近年来,大部分榧农的一般栽培方式,普遍存在营养失衡,土壤肥力低下,经济效益不理想等问题。所以提高香榧果园土壤肥力及产量,促进企业增收是本文的研究重点。
土壤养分能否被作物吸收及吸收的快慢,取决于养分的存在状态,其中水解氮、速效磷、速效钾、有机质含量是衡量土壤养分状况的关键指标。有试验结果显示,增施有机肥可以促进香榧优质高产[5],施用猪粪对香榧生长结实有利[6],施用羊粪能促使香榧幼林的快速生长[7]。但在壮果肥追肥环节加施羊粪有机肥是否会改善香榧低产林土壤肥力及香榧产量的相关研究尚未涉及。本文以加施羊粪有机肥对提高香榧果园土壤肥力及产量的影响作为研究内容,旨在充分了解庆元县香榧经过羊粪有机肥处理后的生长情况及生产效益,并进一步完善施肥技术参数,为大规模推广有机肥种植模式提供依据。
试验地点位于浙江省庆元县左溪镇青竹村上寮香榧基地,面积8 hm2,地处119°20′00″E,27°34′07″N,建于2005年,2016年进入初产期,密度为450株·hm-2,株行距为5 m×4 m,地势为山谷,四面环山,凉爽多雾,砂壤土,海拔1 127 m,坡度23°。
供试香榧由庆元县瑞利达水果专业合作社提供。
0~40 cm土层土壤检测基础理化性状为pH 4.81,有机质含量为26.7 g·kg-1,速效氮含量为96.9 mg·kg-1,全磷含量为0.22 g·kg-1,速效钾含量为67.63 mg·kg-1。参照张才德等[5]研究结果,该香榧基地属低产林。
芽前肥尿素(总氮≥46.0%)由陕西渭河化工有限责任公司生产;基肥和壮果肥金正大3+三硫酸钾型复合肥(添加黄腐酸钾)无机(N+P2O5+K2O)总养分≥45%,由金正大生态工程集团股份有限公司生产;基肥和壮果肥的羊粪发酵有机肥(添加有效活菌数≥0.2亿·g-1)无机(N+P2O5+K2O)总养分≥5%,有机质含量≥45%,由河北雨欣肥业股份有限公司生产。
在基地内选取立地条件和经营管理措施一致的香榧果树为试验小区,采用随机区组设计,按朝向设置处理(即东A、南B、北C、西D)和相应的对照(常规施肥),每个处理3次重复,合计24个小区,每个小区5株,合计120株,每个处理间隔5 m作为隔离带,施肥前逐株编号。
常规施肥(CK)为1 a当中仅施用1次有机肥4 kg·株-1和复合肥1 kg·株-1作为基肥,施尿素0.15 kg·株-1芽前肥和施复合肥2 kg·株-1壮果肥;加施有机肥处理在对照施肥的基础上,在追肥环节,加施450 kg·hm-2有机肥(壮果肥 1 kg·株-1)作为追肥(A处理、B处理、C处理、D处理)。分别在2019—2021年进行施用羊粪有机肥技术试验。在上述试验地施肥从2018年10月开始,连续施肥3 a。
考虑综合因素,在香榧基地内不分朝向选取与立地条件和经营管理措施一致的香榧果树为试验小区,采用随机区组设计,设置1个处理(羊粪有机肥区),1个对照CK(常规施肥区),每个处理3次重复,共计6个小区,每个小区香榧果树3株,合计18株,每个处理间保留5 m作为隔离带,采集前逐株编号。
在试验前,对基地存在的相关问题进行前期处理完善,以确保经营管理措施的一致性。试验小区按照当地高产栽培措施进行管理,芽前肥在2—3月施用;壮果肥在5—6月施用;基肥在10—11月施用,收获日期在10—11月。
每年在收获季节,对上述各试验小区选取长势基本一致的香榧果树5株,连续整株采摘,分别称重记录,计算株产量,并按当年销售单价计算产值。
土壤样品于2021年7月23日按设计要求在距离果树40 cm以外滴水线以内进行对称取样,选取表层下0~40 cm土壤作为样品,每个试验小区样品1 kg。采样后将同一试验小区的样品分别充分混合去杂,装入塑料袋分别登记送检,委托国家林业和草原局经济林产品质量检验检测中心(杭州)检测。
运用SPSS 20.0软件进行差异显著性分析。
果园土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量分级采用2014年实施绿色食品产地环境质量农业行业标准(表1)和全国第2次土壤普查分级标准(表2)。
表1 国家绿色食品产地环境质量园地土壤肥力分级指标
表2 国家土壤养分含量分级标准
土壤有机质、速效氮、全磷、速效钾含量是衡量土壤养分状况的重要指标。由表3可知,施用羊粪有机肥后,土壤有机质、速效氮、全磷、速效钾含量等各项营养指标均显著提高。其中,土壤有机质、速效钾含量达到了国家绿色食品土壤肥力Ⅰ级标准,土壤有机质、速效氮、全磷、速效钾含量达到了国家土壤养分等级Ⅰ级标准。参照张才德等[5,10]研究结果,该基地土壤达到香榧高产标准,说明施用羊粪有机肥对提高香榧果园土壤肥力的影响显著。此外,土壤pH下降,但未达到显著水平,说明其土壤有继续酸化的风险。通过SPSS 20.0软件分析可知,施用羊粪有机肥处理对提高香榧土壤肥力(有机质、速效氮、全磷、速效钾等营养肥力指标)效果显著,说明施用羊粪有机肥有助于香榧果树对速效氮、全磷、速效钾的吸收利用。有研究结果表明,施用有机肥能够改善土壤环境,可促进香榧优质高产[5-6]。
表3 羊粪有机肥对香榧果园土壤肥力的影响
从表4可知,连续3 a施用羊粪有机肥对提高果园香榧产量的影响2021年>2020年>2019年,其产量均明显增加。果园香榧产量按朝向计算,2021年朝东A区、朝南B区、朝北C区、朝西D的株产量区分别为7.72、6.02、4.92、4.08 kg。与2020年相比,2021年分别提高了1.52、1.22、0.30、0.54 kg。
表4 羊粪有机肥对香榧果园产量的影响
通过SPSS 20.0软件分析,施用羊粪有机肥处理对不同朝向香榧果园的产量提升幅度有明显差异。其中,2020年相比2019年,差异不显著;2021年相比2020年,阳坡差异显著,阴坡差异不显著。说明施用有机肥对产量的影响一般需要2 a见效,相比之下,阳坡效果优于阴坡,与张才德等[5]研究结果一致。
由表5可知,与对照CK相比,施用羊粪有机肥处理,2019和2021年A区和C区香榧果园的产量增值分别由270和209 kg·hm-2提高到1 109和504 kg·hm-2,其产值增长由8 640和6 696元·hm-2分别提高到33 277和15 120元·hm-2。与2019年相比,2020年产值有的未升反降;而2021年产值却有提升,这可能与香榧销售单价受市场波动影响有关。
表5 羊粪有机肥对香榧经济性状的影响
综上分析,施用羊粪有机肥处理对提高香榧果园土壤肥力及其产量均产生显著影响。研究发现,在壮果肥追肥环节,海拔1 127 m左溪镇青竹村香榧果园加施羊粪有机肥,阳坡效果最好。建议在香榧生产中,在壮果肥追肥环节加施有机肥,种植场地尽量选择阳坡,以实现优产、丰产、稳产。
从土壤肥力及产量分析,在壮果肥追肥环节加施羊粪有机肥,与常规施肥相比,其基地土壤有机质、速效氮、全磷、速效钾等各项营养指标明显提高,其中,土壤有机质、速效钾含量达到了国家绿色食品土壤肥力Ⅰ级标准,土壤有机质、速效氮、全磷、速效钾含量达到了国家土壤养分等级Ⅰ级标准。参照张才德等[5,10]研究结果,其土壤营养指标达到了高产标准,说明施用羊粪有机肥有助于香榧对土壤养分的吸收。试验数据还显示,有机质含量显著增加,而pH却降低,二者间呈显著负相关关系,说明其土壤有继续酸化的风险[11]。建议隔年施用石灰1次,以改善香榧基地土壤环境质量。
通过3 a的施用羊粪有机肥处理对比试验研究,认为施用羊粪有机肥对香榧产量提升有较好的效果。这可能是由于羊粪有机肥作为基肥,可以为微生物生长提供大量的养分,促进了微生物的繁殖,进而促进土壤有机物的分解和转化[12],为香榧的生长提供了更多的营养物质。建议在香榧生产中,在壮果肥追肥环节加施有机肥,种植场地尽量选择阳坡。当然要切实有效提高香榧产量,这还与实施果树修剪、绿色食品栽培等密切相关,保持果园透光通风干燥,促进叶片光合作用,减少农药使用,有效提高肥料利用,实现营养均衡[13]。在追肥环节化肥减半代替有机肥,使品质提升,又产量持平,有待于进一步试验。