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番茄含有糖、有机酸、番茄红素以及维生素A、C、E等营养成分,对人体健康具有重要作用,能降低癌症和心脏病风险。近年来,口感型番茄成为上海市金山区的特色种植品种,为农户带来较高的经济效益。然而,番茄生产过程中只重视氮磷钾肥,忽视有机肥和微量元素肥的施入,造成土壤内大量元素富集,养分失衡,土壤有机质含量下降,土壤板结和酸化等。长期种植造成青枯病、枯萎病等土传性病害严重,降低了番茄的产量和品质,制约了番茄产业的可持续发展。
蔬菜秸秆和尾菜具有含水量高、有机物质丰富、矿质养分含量高等特点。我国每年有大量的蔬菜废弃物被随意丢弃,对生产、生活环境污染的同时,也是资源的浪费,不利于蔬菜产业的健康可持续发展。蔬菜废弃物堆肥,添加谷糠和微生物菌剂等可显著提高堆肥质量,减少堆肥过程中的氮素损失。
本研究以尾菜、根茎等蔬菜废弃物为原料,加入谷糠、豆粕、微生物菌剂、酵素、蛋壳等进行堆肥还田,以金山区特色番茄桃大哥为试验对象,研究蔬菜废弃物堆肥还田对番茄生长发育、产量、品质及土壤理化性质的影响,为农业健康可持续发展提供理论依据。
part1
「材料与方法」
1.1试验品种
供试番茄品种是日本泷井公司选育的口感型番茄品种桃大哥。蔬菜废弃物、谷糠、豆粕、微生物菌肥、蛋壳等原料的堆肥(以下称八宝饭肥),第三方检测结果表明,有机质含量34.4%,pH值6.75,总养分(N+P2O5+K2O)为4.12%,相关指标如表1。普通商品有机肥,由上海亿南奶牛场生产,有机质含量≥30%,N+P2O5+K2O≥4%。三元复合肥(N∶P∶K=15∶15∶15),由上海绿乐生物科技有限公司提供。
1.2试验时间
2021年10月11日播种育苗,2021年11月13日移栽定植,2022年3月15日开始采收。
1.3试验地点
项目试验基地在上海博众蔬菜种植专业合作社(中联基地)试验大棚进行,供试土壤为黄壤土,土壤pH值为5.8,有机质为35.6g/kg,水解性氮为213mg/kg,有效磷为396mg/kg,速效钾为472mg/kg,具体见表2。
1.4试验设计
共设计3个处理,分别为(每1h㎡施肥量)处理1(T1):八宝饭肥30000kg+三元复合肥360kg;处理2(T2):商品有机肥30000kg+三元复合肥360kg;处理3(CK):三元复合肥450kg。
11月6日,施入底肥,底肥按照上述设计直接撒施。追肥使用上海绿乐生物有限公司的高钾型复合肥(N∶P∶K=15∶10∶30),每次追施5kg/667㎡。2月25日进行第1次追肥,3月3日进行第2次追肥,共追2次,其他管培措施均一致,每处理设3次重复,小区面积100㎡,随机区组排列,每畦种植2行,双株定植,种植株行距30cm×35cm。于番茄商品果成熟时(90%以上果实完全转色,果实达最佳色泽和光亮度),开展番茄生物学性状调查。
1.5番茄生长指标测定
在膨果初期测定植株高度、直径、最大叶片长度以及最大叶片宽度,番茄高度、最大叶片长度以及最大叶片宽度用卷尺测定,植株直径、番茄横径与纵径等用游标卡尺测定。统计各品种第1花节位数、中间茬坐果数。果实完全成熟后,每小区随机抽取外形完好的番茄9个,用电子天平测量单果质量,用糖度仪测定糖度,送至第三方检测公司测定酸度和维生素C含量。统计各小区产量。数据用SPSS26.0最小显著分析法(LSD)进行分析。
part2
「结果与分析」
2.1不同处理对番茄生长指标的影响
由表3可知,各处理的番茄植株高度为175.11、165.11、171.78cm,3个处理的番茄高度没有显著性差异(P>0.05)。八宝饭肥(T1)和商品有机肥(T2)处理后的番茄植株直径分别为1.84cm与1.74cm,T1较常规施肥(CK)显著增加9.52%(P<0.05)。T1和T2的最大叶片长度分别为35.20cm与31.11cm,T1较CK显著增加25.45%(P<0.05)。说明八宝饭肥和商品有机肥作为底肥,可有效增加番茄植株直径,这有可能是八宝饭肥和商品有机肥中含有有机质,其能疏松土壤,促进植株发育。增加最大叶片宽度、最大叶片长度,可增强光合作用面积,提高光合作用速率,促进植株生长。第1花节位数、中间茬坐果数、最大叶片宽度3个生长指标,3个处理间均无显著性差异,表示T1和T2对第1花节位数、中间茬坐果数影响不大,但也有可能与桃大哥生长习性(需疏花疏果)有一定关系。
2.2不同处理对番茄果实性状及产量的影响
由表4可知,3个处理在果实性状、单果质量及产量上存在显著性差异。其中,八宝饭肥(T1)的果实横径、纵径均最大,分别为83.15㎜和55.37㎜,较常规施肥(CK)显著提高12.00%和6.81%(P<0.05)。商品有机肥(T2)的果实横径、纵径分别为78.92㎜和52.14㎜,较常规施肥(CK)增加6.30%和0.58%。T1的单果质量最大,为192.24g,较CK显著增加11.49%(P<0.05)。T1的产量最高,为7.06kg/㎡,较CK显著提高17.08%(P<0.05);T2较CK提高10.45%(P>0.05)。结果表明,八宝饭肥和商品有机肥都可提高番茄横径、纵径、单果质量和产量,以八宝饭肥效果更好,这可能与其能改善土壤结构,提高肥料利用率有较大关系。
2.3不同处理对番茄品质的影响
由表5可知,3个处理的番茄品质(糖度、酸度、维生素C含量)存在显著性差异。八宝饭肥(T1)和商品有机肥(T2)不仅可提高果实糖度、维生素C含量,还可降低果实酸度。八宝饭肥(T1)、商品有机肥(T2)的糖度分别较CK显著提高24.62%、9.23%。八宝饭肥(T1)、商品有机肥(T2)的番茄维生素C含量分别较CK显著提高18.10%、13.42%。八宝饭肥(T1)、商品有机肥(T2)的酸度较CK分别降低5.92%、1.97%。结果表明,八宝饭肥和商品有机肥可提高番茄品质,以八宝饭肥效果更好,这可能与八宝饭肥中增加了微生物菌剂有关。
2.4不同处理对土壤理化性质的影响
由表6可知,施用八宝饭肥(T1)和施用商品有机肥(T2)可提高土壤有机质含量和土壤pH值。相比CK,T1、T2的土壤有机质分别提高6.88%、16.16%。T1和T2可改善土壤酸性环境。相比CK,T1、T2的水解性氮、有效磷、速效钾都有一定程度下降,这可能与有机肥可提高土壤肥料利用率及前期减少化肥施用量有关。从可溶性盐来看,CK的可溶性盐较处理前高,而施用八宝饭肥可使可溶性盐下降。
2.5不同处理对经济效益的影响
由表7可知,在单价相同的情况下,八宝饭肥(T1)虽堆肥辅料、人工等成本增加,但产量最高,收入仍高于常规施肥(CK),增收123661.8元/h㎡,较普通商品有机肥(T2)增收48024.0元/h㎡。说明蔬菜废弃物配辅料,经过完全发酵后还田,可提高番茄产量,提高农户收入。
part3
「讨论与结论」
3.1讨论
①蔬菜废弃物堆肥对番茄性状、产量和品质的影响蔬菜废弃物含丰富的营养元素,一直被称作是“放错位置的资源”。番茄作为金山区主要的设施蔬菜,长期受到土壤酸化盐渍化及连作障碍的制约。目前,国内已有大量学者研究结果表明蔬菜废弃物堆肥还田可改良土壤,提高设施蔬菜产量及品质。徐返等研究表明,万寿菊秸秆还田可显著促进番茄生长。李增亮研究表明,玉米秸秆还田能提高番茄株高、茎粗等。
本研究表明,蔬菜废弃物辅以豆粕、谷糠、微生物菌剂、酵素、蛋壳等堆肥可有效提高茎粗、最大叶片长、果实大小、产量及糖度和维生素C含量。蔬菜废弃物堆肥还田的植株直径为1.84cm,较常规施肥显著增加9.52%;最大叶片长度为35.20cm,较常规施肥显著增加25.45%;果实横径和纵径分别为83.15、55.37mm较常规施肥显著提高12.00%、6.81%;单果质量较常规施肥增加11.49%;糖度较常规施肥提高24.62%;维生素C含量较常规施肥显著提高18.10%(P<0.05)。可能是堆肥中的谷糠可提高堆肥氮含量,蛋壳可提高堆肥的磷、钙含量,微生物菌剂可调节土壤活性,酵素可促进番茄生根等。
②蔬菜废弃物堆肥对土壤理化性质的影响蔬菜废弃物还田可有效增加土壤有机质含量,改善土壤理化性质,提高土壤肥力等。研究表明,蔬菜废弃物堆肥过程中添加微生物菌剂可提高微生物酶活性,增加土壤水解性氮、有效磷和速效钾含量。本研究发现,利用蔬菜废弃物堆肥还田,土壤有机质含量较常规施肥提高6.88%,土壤pH值明显提高,能改善土壤酸性环境。但土壤中水解性氮、有效磷、速效钾含量较常规施肥都有一定程度下降,这可能与提高了番茄对氮磷钾的吸收能力有关。
3.2结论
综上所述,利用蔬菜废弃物,辅以豆粕、谷糠、微生物菌剂、酵素、蛋壳等堆肥还田可显著提高番茄植株生长发育,增加番茄产量,提升番茄品质,改良土壤。虽堆肥成本高,但产量高,经济效益较常规施肥增加123661.8元/h㎡。
原标题:《蔬菜废弃物堆肥还田对番茄产量品质以及土壤理化性质的影响》
作者介绍
基金项目:上海市科技兴农项目(2022-02-08-00-12-F01149)
葛立傲(1991-),男,硕士,农艺师,主要从事蔬菜推广和农业资源化循环利用工作,E-mail:1032863723@qq.com
信息来自《长江蔬菜》2024年6月下
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