不同有机覆盖物对蓝莓园地土壤温湿度及养分的影响
2021-05-23唐偲
唐 偲
(上海敏蓝蓝莓种植专业合作社 上海201517)
利用农业生产所产生的废弃有机物进行果园地面覆盖,是农业生产中碳循环的有效措施[1],实现了资源的有效利用。蓝莓为浅根性丛生灌木植物,主要根系集在5~25 cm 深度的疏松土层中[2]。在世界蓝莓主产区的加拿大和美国,蓝莓农场基地均采用粉碎的树皮、木屑、作物秸秆等作为蓝莓树丛下覆盖物,以有效控制杂草、保持土壤湿度、调节土壤温度、改善土壤结构、增加土壤有机质和肥力等,对坡地还可以有效阻止水土流失。我国蓝莓栽培起步晚[3],基地建设和生产管理主要采用传统的果树栽培方法,导致蓝莓生长发育不良,产量低、品质不优。本项目组从2018 年开始收集农村农业生产作物废弃物进行发酵处理,于2019 年8 月覆盖蓝莓园地,之后连续观测其有机物覆盖后的土壤墒情,分析其适用性、安全性和生产管理成本,试验取得了阶段性成效。现将两年来的试验初步结果总结如下,为生产应用提供技术支持和参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
覆盖物材料为稻草、稻壳、果树枝条、玉米秸秆、松树皮等粉碎物,经处理后按常规有机物堆集发酵方法进行腐熟、备用。
实施地点为上海敏蓝蓝莓种植专业合作社金山蓝莓基地3 年生设施栽培蓝莓种植园,试验规模为20 亩。
1.2 试验方法
覆盖:将稻草、稻壳、果树枝条、玉米秸秆、松树皮5 种腐熟发酵材料,于2019 年8 月由人工均匀覆盖于生长基本一致的蓝莓种植行全垄上,覆盖紧实,厚度为20 cm、宽度约120 cm(全垄),每个材料覆盖试验面积各为1 亩,设计3 个重复,以不覆盖(CK)为对照。覆盖前取土样测定土壤相关指标。
土壤温度测定:2019 年8 月至2020 年5 月,按对角线设点法,每个处理随机选取3 个点,每月分3 次,每次分别于8:00、12:00、16:00,采用土壤温度计测定各处理固定位置土壤10 cm 处的温度,观测记录土壤温度变化,同期测定土壤含水量。
杂草控制测定:用对角线布点法,在每个处理随机选取3 个点,在春夏秋冬四个季节采取1 m2样方调查法,调查杂草的株数、覆盖度等情况。
土壤NPK 测定:每3 个月左右用梅花样布点法随机选取5 个点,测量覆盖物及覆盖物下固定位置土壤10 cm 深处的土壤氮磷钾含量变化情况,检测依据及仪器见表1。
表1 测定方法及仪器
2 结果与分析
2.1 不同覆盖物处理对蓝莓园地土壤温度、湿度的影响
在蓝莓种植园地覆盖不同有机物后,其土壤温度变化情况见图1,结果表明,地面覆盖物对浅层土壤温度有着明显影响。2019 年夏季高温季节的8~9 月,有机覆盖物下浅层土壤温度明显低于对照,其中蓝莓园地8 月平均气温在36℃以上,而覆盖处理的平均温度均在33℃左右。随着秋冬季气温逐渐下降,从2019 年10 月至2020 年5 月,有机物覆盖的浅层土壤温度又明显高于对照。各覆盖物处理间土壤温度变化不大。在气温最低的1 月,所有覆盖处理的平均温度均高于5℃,而对照低于5℃。
图1 不同有机物覆盖园地浅层土壤(10 cm)月温度变化情况
有机物覆盖后土壤含水量变化情况见图2,所有覆盖处理的园地土壤含水率均高于对照,特别是在8~9 月高温期间土壤含水量基本上保持在15%以上,而对照在5%左右,出现了严重的干旱缺水状态。自从2019 年10 月下雨后,至2020 年5 月,气温相对较低,土壤湿度变化不大。
从2019 年8~12 月的试验观测结果来看,对照土壤含水量的变化幅度高达25%,而覆盖处理的土壤含水量变化幅度在20%以下,其中玉米秸秆处理的为18%~37%、果树枝条为21%~38%、稻草为14%~34%、稻壳为17%~33%、松树皮为14%~34%,其变化幅度均低于对照。越是高温干旱的月份,覆盖与不覆盖土壤含水量差异越明显,体现出有机物覆盖后蓝莓园地土壤水分的保持能力。不同有机覆盖物中,稻草和稻壳覆盖后土壤含水量的波动较小。
图2 不同覆盖物对园地土壤含水量的影响
2.2 不同覆盖物处理对蓝莓园地土壤有机质、容重、氮磷钾含量的影响
试验于2019 年8 月实施,2020 年6 月28 日取样检测,不同有机物覆盖处理后对蓝莓园地氮磷钾及有机质含量情况见表2。从表2 可以看出,土壤pH略有升高,土壤容重变化不大;土壤中速效N、P、K 的含量变化较大,其中速效N 含量高的是玉米秸秆覆盖,最低的是稻壳覆盖,而所有处理的速效P 均低于对照,速效K 是稻草覆盖的最高,高于对照1 倍以上,松树皮覆盖处理的速效钾最低。表明有机覆盖物中玉米秸秆含氮量相对较高,稻草中钾含量高,松树皮中磷含量高。因此,在蓝莓生产上通过对土壤养分的检测,再有针对性地选择覆盖有机物,以提高土壤养分。
从表3 可以看出,试验土壤中各次取样检测得出的全氮、全磷、全钾变化不大,也无规律,但玉米秸秆处理的全氮、全磷、全钾均有增大的现象。
表2 不同有机物覆盖后蓝莓园地速效N、P、K 及有机质含量情况(2020 年6 月28 日)
表3 不同有机覆盖物处理后蓝莓园地土壤中全N、P、K 的变化情况(单位:%)
2.3 不同有机物覆盖处理对抑制园地杂草的影响
蓝莓园地有机物覆盖可抑制杂草生长,减少除草人工成本[4]。本有机物覆盖试验对杂草的生长观测情况见表4。从表4 可以看出,各种覆盖物处理生长出的杂草数量和覆盖度明显低于对照。
从表5 可知,2019 年8 月至2020 年5 月共10 个月,对照除草每亩用工为45 个,而稻草覆盖用工为20 个,稻壳覆盖为17 个,玉米秸秆、松树皮和枝条等处理用工为20~22 个,均比对照用工少1 倍。利用有机物覆盖可显著抑制杂草出土数量和生长速度,有效降低用工成本。
3 讨论
蓝莓是杜鹃花科越桔属丛生灌木植物,成熟果实为深蓝色浆果,生产上栽培种苗为无性繁殖苗,无主根,须根发达而浓密,在土壤中分布浅[5],容易遭受干旱或被杂草抑制生长。因此,生产管理上常采用人工除草或覆盖园艺地布防止杂草生长。本项目采用有机物进行覆盖试验,对蓝莓园地土壤保水保墒、调节温差、减轻肥水流失等具有良好作用。但由于项目时间短,有机物覆盖对土壤理化结构和N、P、K 养分的补偿还有待进一步试验观测。
表4 不同有机物覆盖试验对蓝莓园地杂草的生长观测情况
表5 不同有机物覆盖处理人工除草记工情况