谭延肖,韩梅梅,郑现和,徐文胜,张超
(德州市农业科学研究院,山东 德州 253015)
德州地处黄河下游鲁西北平原,是我国北方土壤盐碱化和次生盐渍化分布较为典型的地区之一,该区盐碱土和次生盐渍土面积广,大部分农田土壤盐碱化程度重[1]。樱桃对土壤要求较高,其喜pH 值6.5~7.5的中性土壤,同时要求土层松软,保水透气性好。因此,土壤盐分高、碱性强等成为制约德州地区樱桃种植业发展的主要因素。
通过农艺措施进行盐渍土改良,是促进盐渍土开发利用的有效方法之一[2~5]。残渣类废弃物为固体废弃物中的一种,通常是工业生产的下脚料,处理不当会造成一定的环境污染。醋渣是我国常见的一种食品工业废弃物,我国食醋行业年每年产生的醋渣量为180万~210 万t,因此,变废为宝,将醋渣合理利用任务艰巨。研究表明,醋渣pH 值为6 左右,堆腐后可作为蔬菜、花卉和坪草等的栽培基质[6~8]。利用醋渣弱酸性、含水量较高且结构疏松的特点进行盐碱土改良,不失为一种很好的利用途径。但截至目前,有关醋渣覆盖应用于盐渍土果园的效果研究尚未见报道。在德州地区盐渍土樱桃园,将堆腐后的醋渣进行撒施覆盖,研究醋渣覆盖对果园盐渍土理化性质和樱桃幼苗地上部生长的影响,旨为醋渣合理利用和盐渍土改良提供技术支持。
樱桃试材为德州地区栽植面积较大的3 个品种,分别是美早、萨米脱和布鲁克斯。
醋渣购自环球酿造有限公司,其pH 值5.5、含水量35%。
主要仪器或设备有FA1004 电子天平(精确度0.000 1 g,宁波市鄞州华丰电子仪器厂)、DSS-307 电导率仪(上海仪电科学仪器股份有限公司)、PHS-3C pH 计(上海仪电科学仪器股份有限公司)、DHG-9031A 电热恒温干燥箱(上海一恒)、Fed-90 数显恒温磁力搅拌器(金坛区西城新瑞仪器厂)、研钵以及各种规格的试管、容量瓶、烧杯等玻璃器皿。
1.2.1 试验设计 试验在德州市农业科学研究院科研试验基地(北纬36°24′,东经115°45′)进行,土壤盐度为0.3%~0.4%。2021 年4 月上旬定植樱桃幼苗,每小区种植1 个品种,小区面积25 m2(5 m×5 m),栽种20 行,株行距均为25 cm。每品种均采用对比试验设计,设醋渣覆盖和不覆盖(CK)2 个处理,3 次重复。醋渣使用量为30 t/hm2,在幼苗栽种后均匀撒施于地表。
1.2.2 测定项目与方法 试验进行3 个月后采集测试样品,进行相关指标测定。
1.2.2.1 土壤理化性质指标。每小区随机选取10 个采样点,利用土样采集器采集0~20 cm 土层样品。测定土壤含水量、电导率和pH 值。
土壤含水量测定。先将田间取回的土样过标准筛(孔径1 mm),然后称取20 g 置于铝盒中;放入恒温干燥箱中105 ℃烘烤至恒重,称量干重。根据烘干前后的土壤质量,计算土壤含水量。
土壤电导率测定。将田间取回的土样在室温下风干,过标准筛(孔径1 mm),然后称取5 g 置于50 mL离心管中,加蒸馏水25 mL,振荡摇匀3 min,静置30 min,4 000 r/min 离心2 mim,取上清液,利用电导率仪测定电导率。
土壤pH 值测定。将田间取回的土样在室温下风干,过标准筛(孔径1 mm),然后称取10 g 置于50 mL离心管中,加蒸馏水25 mL,振荡摇匀1 min,静置30 min,取上清液,利用pH 计测定pH 值。
1.2.2.2 樱桃生长指标。用铁锹小心挖取生长健壮的樱桃幼苗,每小区随机取50 株左右,带回实验室,参考牛世伟等[9]的方法,测定株高以及地上部鲜重和干重。
1.2.3 数据统计分析 采用Excel 2013 软件进行数据的统计分析。
与CK 相比,覆盖醋渣处理的土壤含水量提高4.88 百分点,电导率降低18.72%,且差异均达到了显著水平;pH 值降低0.05,但差异不显著(表1)。表明醋渣覆盖能够明显增加土壤含水量,有效降低土壤盐度,但对土壤酸碱度影响不大。可以看出,醋渣覆盖能够明显改良樱桃园盐渍土的理化性质。
表1 醋渣覆盖对土壤含水量、电导率和pH 值的影响Table 1 Effects of vinegar residue mulching on soil water content,electrical conductivity and pH value
2.2.1 株高 与CK 相比,覆盖醋渣处理的3 个樱桃品种株高增加38.18%~52.72%,且差异均达到了显著水平(表2)。表明醋渣覆盖能够明显促进樱桃幼苗株高生长。
表2 醋渣覆盖对樱桃幼苗株高的影响Table 2 Effect of vinegar residue mulching on plant height of cherry seedlings
2.2.2 地上部生物量 与CK 相比,覆盖醋渣处理的3 个樱桃品种鲜重增加36.96%~43.19%,干重增加36.95%~43.00%,且差异均达到了显著水平(表3)。表明醋渣覆盖能够明显促进樱桃幼苗地上部生长,显著增加地上部生物量的积累。
表3 醋渣覆盖对樱桃幼苗地上部生物量的影响Table 3 Effects of vinegar residue mulching on aboveground biomass of cherry seedlings
农作物秸秆覆盖有利于提高土壤含水量,降低耕层盐分积累[2,3]。本试验条件下,醋渣覆盖较不覆盖处理土壤含水量提高了4.88 百分点,电导率降低了18.72%,且差异均达到了显著水平,研究结果与前人结论一致。可以看出,醋渣覆盖在盐渍土性状改良方面达到了秸秆覆盖的相似效果,可有效改良盐渍土的理化特性,进而促进作物良好生长。
前人研究表明,在盐碱土中施入酸性残渣(醋渣、酒糟、糠醛渣等),可显著降低土壤pH 值[10,11]。而本研究结果显示,醋渣覆盖处理对盐渍土樱桃园土壤pH 值影响不显著。分析原因,可能与醋渣的施用方法不同有关。以往研究采用的是醋渣拌土的方法,醋渣施入土壤后其酸性物质与土壤中的碱性物质发生中和反应,进而降低土壤pH 值;而本试验采用的是醋渣地面覆盖的方法,其酸性物质易挥发损失,因此对土壤pH 值影响不大。
余桂红等[12]研究表明,在海滨滩涂盐渍土上覆盖醋渣,可提高小麦的株高、根质量以及生物量。本试验条件下,醋渣覆盖较不覆盖处理3 个樱桃品种的株高增加了38.18%~52.72%,地上部鲜重、干重分别增加了36.96%~43.19%和36.95%~43.00%,且差异均达到了显著水平,研究结果与前人结论一致。可以看出,醋渣覆盖可明显促进盐渍土上种植的樱桃幼苗地上部生长,显著增加地上部生物量的积累。
本研究结果表明,醋渣覆盖虽然对盐渍土樱桃园的土壤酸碱性影响不大,但可有效提高土壤含水量,明显降低土壤含盐量,显著促进樱桃幼苗地上部生长和干物质积累。因此,醋渣覆盖是一种有效改良盐渍土、促进农作物生长的好方法。