不同农业有机废弃物对辣椒生长及土壤酶活性的影响

作者:未知

  摘 要:为探究不同农业有机废弃物作为基肥对辣椒生长质量及根际土壤酶活性的影响,以皱皮椒为试验材料,采用盆栽方式,把经过发酵处理并添加EM菌的农业有机废弃物与鸡粪、红土按相同比列混合均匀进行试验。结果表明,施用茶渣处理较其他处理能显著增加辣椒株高、茎粗、鲜干质量及叶绿素含量,而且施用茶渣处理显著提高了土壤中腐殖质含量及蔗糖酶活性。综上,茶渣作为基肥能对辣椒生长及土壤腐殖质、土壤酶活性产生正反馈作用。
  关键词:农业有机废弃物;基肥;辣椒;土壤酶活性
  农业有机废弃物是指在农业生产加工过程中丢弃的有机类物质的总称[1],如家禽家畜粪便、农业秸秆、木材加工业废弃物等。农业有机废弃物不仅种类繁多、数量庞大,而且处理不当会对环境造成污染,但其本身具有可资源化利用的特点,是一种数量庞大、可利用潜力巨大的生物质资源。
  农业有机废弃物中含有丰富的碳、氮、磷、钾等作物生长所需的营养元素,这些营养物质不仅可以有效提高土壤养分含量、改善土壤理化性质、提高地力及土壤酶活性,而且能为土壤中有益微生物多样性及活性产生积极的影响。
  一、材料与方法
  (一)试验材料
  试验于2017年7—11月在云南农业大学滇台中心进行。辣椒试验品种为皱皮椒,试验土壤为云南农业大学滇台中心2 a大棚红土。4种农业有机废弃物分别为甘蔗渣、稻壳生物炭、普洱熟茶茶渣、发酵鸡粪。EM菌液为农富康生物科技公司生产的EM菌种自行配制而成,菌种由芽孢杆菌、乳酸菌、双歧菌、酵母菌、放线菌、醋酸菌和光合菌七大类微生物中的10属80种有益微生物复合而成。
  (二)试验方法
  将1 kg红糖溶解于10 L沸腾的纯水中,以除去红糖中所带的有害菌,待水温冷却至30~37 ℃后,加入EM菌种
  5 g,充分搅匀,装入经过消毒杀菌的15 L塑料桶中,密封放置于25~35 ℃
  环境中发酵5~7 d,镜检活菌数为
  50亿~100亿个/mL,pH值为3~5。
  将甘蔗渣和经过2次淋洗的茶渣堆肥发酵,待发酵物料表面出现黑色碳化物并布满菌丝,散发芳香味后,与稀释200倍后的EM菌原液充分混合均匀,于室温下放置3~5 d。按试验要求[处理A,发酵甘蔗渣∶发酵鸡粪∶大棚土=3∶1∶6(V∶V∶V);处理B,稻壳生物炭∶发酵鸡粪∶大棚土=3∶1∶6(V∶V∶V);处理C,发酵茶渣∶发酵鸡粪∶大棚土=3∶1∶6(V∶V∶V);CK,大棚土],将甘蔗渣(pH值为7.41,电导率/EC值为
  0.06 mS/cm)、稻壳生物炭(pH值为8.25,EC值为0.35 mS/cm)、茶渣(pH值为8.29,EC值为1.09 mS/cm)、大棚土(pH值为8.25,EC值为0.86 mS/cm)混匀后装入高16 cm、底径12 cm、口径14 cm的花盆中,每5盆一次重复,设置3次
  重复。
  辣椒种子经55~60 ℃温水浸种消毒并催芽后,播于花盆中,每盆一粒,浇透水并覆盖塑料薄膜保温保湿。然后将其置于温室大棚内,日常只需定量浇灌清水,使各处理土壤湿度保持在60%~70%,之后进行常规管理。
  (三)测定项目及方法
  播种后60 d,各重复随机取3株进行辣椒生理生化指标测定,同时将根部土壤抖落收集过80目筛,保存于4 ℃冰箱中待测。
  单株鲜干质量采用分析天平测定,株高、茎粗分别用刻度尺和游标卡尺测量,叶绿素含量采用紫外分光光度法测量,土壤蔗糖酶和脲酶分别采用试剂盒YX-W-B939、YX-W-B933(上海优选生物科技有限公司)微量法测定,采用重铬酸钾氧化法测定土壤腐殖质。
  (四)数据分析
  原始数据整理采用WPS软件,数据分析使用DPS7.05(Duncan新复极差法,P<0.05)。
  二、结果与分析
  (一)不同配方处理对辣椒生长及生理指标的影响
  1.不同配方处理对辣椒生长质量的影响
  不同农业有机废弃物作为基肥均对辣椒生长质量产生了影响。不同处理对辣椒的农艺性状存在一定的差异(见表1)。就辣椒鲜干质量而言,以C处理最高,且与各处理差异显著;A处理最低,且与其他3个处理差异显著。就辣椒株高、茎粗而言,C处理显著高于其他各组;CK处理最低,其与A处理差异不显著,与B、C处理差异显著。这说明使用发酵茶渣作为基肥对辣椒的生长质量有显著的提高。
  2.不同配方处理对辣椒叶片叶绿素含量的影响
  由图1可以看出,就辣椒叶片的叶绿素含量而言,以C处理最高,为2.59 mg/g,
  且与各处理有显著性差异;A处理最低,为0.48 mg/g,与其余3个处理差异显著;B处理与CK处理差异不显著。这说明发酵茶渣作为基肥栽培辣椒,可显著提高其叶片中叶绿素的含量。
  (二)不同配方处理对辣椒根际土壤化学性质的影响
  由表2可见,就土壤pH值而言,A处理与CK处理无显著差异,B处理与C处理无显著差异。就EC值而言,C处理最高,为(1.31±0.46)mS/cm,显著高于其余各组;A处理最低,为(0.49±0.19)mS/cm,并与各处理差异显著。C处理蔗糖酶活性最高,为(1 219.91±1.27)U/g,与其余各处理有显著性差异;最低为A处理,为(205.36±0.98)U/g。但A处理脲酶活性最高,为(867.21±0.83)μg/(g·d),显著高于其余各处理;C处理最低,为(465.23±
  0.16)μg/(g·d)。就土壤腐殖质而言,C处理腐殖质含量最高,为10.11%,显著高于其余各处理;B处理最低,为8.52%,顯著低于其余各处理。这说明施用发酵茶渣作为基肥显著增加了土壤中腐殖质含量。
  三、讨论与结论
  本研究中C处理在辣椒鲜干质量、株高、茎粗和叶绿素含量上均明显优于其他处理,说明在土壤中添加茶渣作为基肥不仅可以促进辣椒的生长发育,而且可以提高叶片中叶绿素的含量。这与研究结果相吻合,茶渣与其他栽培基质混合可显著促进蔬菜的生长发育。C处理的pH值在辣椒种植适宜范围内(6.2~7.2),其余处理均超出此范围。就土壤EC值而言,各处理均未达到最佳范围(1.8~2.4 mS/cm),但C处理明显高于其他处理。在土壤酶活性和土壤腐殖质含量对比中,C处理的土壤蔗糖酶及腐殖质含量均高于其他各处理,说明发酵茶渣作为基肥对改善土壤环境、提高土壤肥力有着积极的作用。
  本试验创新之处在于,不仅仅把农业有机废弃物单纯地用来与基质混合,而是经充分发酵后与EM菌混合,从而间接增加土壤中微生物多样性及活性。试验结果表明,与其他处理相比,除脲酶活性外,C处理(发酵茶渣)的辣椒生长质量、根际土壤酶活性及土壤腐殖质含量等各指标均显著高于A处理(发酵甘蔗渣)、B处理(稻壳生物炭)、CK(大棚红土),说明在农业有机废弃物的利用中,茶渣更适合作为基肥改良土壤。(基金项目:云南省科技厅科技支撑项目,项目编号:2017IC047;云南省高新技术产业发展项目计划,项目编号:201805)
  参考文献:
  [1]徐峥嵘.浅析现阶段农业有机废弃物利用存在的问题[J].河北农业科学,2008(4):99-100.
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