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1 材料與方法
①研究區域概況??
研究區域位于成都溫江區永寧鎮,該地屬于亞熱帶濕潤氣候,土壤類型為半砂泥田,種植方式為水稻—大蒜輪作,已持續10 a以上。土壤pH值5.81,含有機質24.1 g/kg、全氮1.50 g/kg、速效磷41.5 mg/kg、速效鉀125.5 mg/kg。近年來大蒜種植過程中,常發生植株矮小發黃、死苗甚至不出苗的現象。
②供試品種??
大蒜品種為溫二早,由成都市農林科學院大蒜課題組提供。
③供試肥料??
復合肥:美豐比利夫牌硫酸鉀型復合肥(N∶P∶K=15∶15∶15),市場購得。有機肥:東環綠保生物有機肥,含有機質45%,N、P、K總量7.4%,購自四川東環綠寶生物科技有限公司。
1.2 試驗設計
①小區試驗??
選擇種植大蒜10 a以上的田塊作為試驗田。設置6個處理(表1),以當地生產上常用的施肥方法DL6為對照(CK),隨機區組設計,設3次重復,小區面積72 m2,播種前每1 hm2撒施生石灰895.52 kg,均勻翻耕,隨后按試驗處理劃小區,播種前1 d將底肥按試驗設計分別施入土壤, 2021年9月15日播種,選擇大小均勻的蒜種播種,行距18 cm,株距6~7 cm,2022年2月9日追肥,每小區均勻撒施復合肥75 kg/hm2,其他農藝措施按當地習慣操作。
②樣品采集與處理???
2022年4月12日,采收蒜薹,分區稱重,并記錄產量數據,計算投入產出比(產值∶肥料成本)。
2022年4月15日采集土樣,采樣深度0~20 cm,按5點混合取樣法采集大蒜根圍土壤,混合后用四分法取適量樣品放入自封袋并編號,去除土樣中的植物根系、石礫等雜物,進一步混合均勻,樣品分成2份,1份樣品在4℃冰箱保存,對其中微生物的數量進行測定,另1份樣品在室內自然干燥,研磨后過10目和100目篩,密封保存,用于測定樣品的理化性狀。
1.3 試驗方法
土壤理化性狀的測定:采用電位法測定土壤pH值;采用重鉻酸鉀容量法-外加熱法測定土壤有機質含量;采用半微量開氏法測定土樣全氮含量;采用堿解擴散法測定土壤堿解氮含量;采用NaHCO3浸提-鉬銻抗比色法測定土壤速效磷含量;采用NH4OAc浸提-火焰光度計法測定土壤速效鉀含量。
微生物數量測定:采用稀釋平板計數法測定土壤微生物數量。
1.4 數據處理
采用Excel和SPSS軟件對數據進行處理和統計,采用Pearson相關性分析大蒜產量與土壤微生物數量、理化特性的相關性,利用單因素ANOVA進行差異顯著性分析。2 結果與分析
由表2可知,各處理的土壤pH值在5.35~7.10,3個有機肥與復合肥配施的處理DL1、DL2和DL3的pH值與DL6(CK)為弱酸性至中性。僅施復合肥處理時,DL4 pH值最低,為5.35,呈現復合肥施用量大的土壤pH值降低的趨勢。從土壤有機質含量情況看,6個處理的土壤有機質含量在35.65~37.16 g/kg,DL2的有機質含量最高,為37.16 g/kg,DL6(CK)的有機質含量最低,為35.65 g/kg,但各處理間差異不顯著。
從土壤全氮含量來看,6個處理的全氮含量在1.78~1.81 g/kg,差異不顯著。6個處理的土壤堿解氮含量在151.67~160.00 mg/kg,其中3個有機肥與復合肥配施處理均比DL6(CK)高,最高的是DL1,為160.00 mg/kg。6個處理的土壤速效磷含量在85.60~130.43 mg/kg,其中3個有機肥配施復合肥處理的土壤速效磷含量都顯著高于僅施復合肥處理的,以DL1最高,為130.43 mg/kg,DL6(CK)最低,為85.60 mg/kg。6個處理的土壤速效鉀含量在145.67~267.38 mg/kg,其中3個生物有機肥配施復合肥處理的土壤速效鉀含量都顯著高于僅施復合肥處理的,以DL2最高,為267.38 mg/kg。說明,生物有機肥配施復合肥處理的土壤速效養分含量整體高于僅施用復合肥處理的。2.2 不同施肥處理的土壤微生物數量
由表3可知,3個有機肥配施復合肥處理的土壤細菌數在42.00×105~47.56×105?cfu/g,真菌數在11.67×103~16.89×103?cfu/g,放線菌數在80.22×104~88.781×104?cfu/g,菌落總數在5.05×106~5.66×106?cfu/g。3個僅施用復合肥處理的土壤細菌數在31.89×105~37.56×105?cfu/g,真菌數在16.00×103~17.78×103?cfu/g,放線菌數在45.56×104~52.22×104?cfu/g,菌落總數在3.71×106~4.30×106?cfu/g。
6個處理中,3個有機肥配施復合肥處理的菌落總數均比3個僅施用復合肥處理的高,以DL2處理最高,為5.66×106?cfu/g,DL6(CK)菌落總數最低,為3.80×106?cfu/g;從細菌數來看,DL2處理的最高,為47.56×105?cfu/g,DL4最低,為31.89×105?cfu/g,DL2、 DL3的細菌數顯著高于DL6(CK);從放線菌數量來看,3個有機肥配施復合肥處理的顯著高于3個僅施用復合肥處理的,其中 DL2處理最高,為88.78×104?cfu/g,比DL6(CK)顯著高94.86%;從真菌數來看,3個有機肥配施復合肥處理不高, DL1 最低,為11.67×103?cfu/g,顯著低于3個僅施用復合肥處理的,比DL6(CK)顯著低28.54%;從細菌/真菌來看,3個有機肥配施復合肥的處理均比3個僅施用復合肥處理的高,DL1最高,為359,DL4最低,為199。
以上結果表明,有機肥配施復合肥處理的土壤菌落總數、細菌和放線菌數量大于僅施用復合肥處理,細菌/真菌也高于僅施用復合肥處理,而真菌數量低于僅施用復合肥處理;說明有機肥配施復合肥處理的病害少,養分易于轉化。僅施用復合肥處理的土壤微生物由細菌主導型向真菌主導型轉變,從而影響土壤養分轉化。
2.3 不同施肥處理的大蒜產量
由表4可知,隨著施肥量的增加,大蒜產量增加,以有機肥配施復合肥處理的大蒜產量高,均高于僅施化肥處理的。其中,DL3的產量最高,為15 900.0 kg/hm2,DL6(CK)最低,為10 655.1 kg/hm2,前者比后者顯著增產49.22%;DL1產量12 947.3 kg/hm2,效益為91 278.0 kg/hm2,雖不是最高,但在3個有機肥配施復合肥處理中投入產出比最高,為8.42;3個僅施復合肥的處理的產量隨施肥量的增加而增加,但產量增加幅度遠小于肥料成本增加幅度,從效益來看,以DL4的較高,但投入產出比較低。綜合效益和環境方面的影響,建議生產上采用DL1有機肥與復合肥配施的方式進行施肥處理。
2.4 相關性分析
由表5可知,產量與細菌數量、放線菌數量呈極顯著正相關,與pH值、有機質、堿解氮、速效磷、速效鉀含量也呈極顯著正相關,與全氮含量呈顯著負相關。細菌數量與放線菌數量、pH值、堿解氮、速效磷、速效鉀、有機質含量呈極顯著正相關,真菌數量與放線菌數量、pH值,全氮、堿解氮、速效磷、速效鉀含量呈顯著或極顯著負相關,放線菌數量與pH值、有機質、堿解氮、速效磷、速效鉀含量呈極顯著正相關。
3 結論與討論
本研究結果表明,不同施肥處理對土壤微生物數量的影響不同,以有機肥配施復合肥處理的土壤微生物總數高于僅施用復合肥處理的,且真菌數量呈降低趨勢,細菌、放線菌數量遠大于僅施用復合肥處理的。產量與細菌、放線菌數量呈極顯著正相關,說明有機肥配施復合肥能改善土壤微生物結構,從而影響大蒜產量;產量與全氮、堿解氮、速效磷、速效鉀含量呈極顯著正相關,表明土壤中養分充足能促使大蒜產量增加。細菌數量與放線菌數量,堿解氮、速效磷、速效鉀、有機質含量呈極顯著正相關,放線菌數量與pH值、有機質、堿解氮、速效磷、速效鉀含量呈極顯著正相關,表明細菌、放線菌的數量會影響土壤養分的轉化和植株對土壤養分的吸收,細菌、放線菌可促進土壤養分循環,對大蒜產量具有積極影響,真菌數量與放線菌數量、pH值、全氮、堿解氮、速效磷、速效鉀含量呈顯著或極顯著負相關,說明土壤中部分病原真菌對植株吸收養分產生了阻礙,從而影響了大蒜產量。
在同種施肥方式條件下,不同施肥量的大蒜產量有所不同,有機肥施用量6 000、9 000、12 000 kg/hm2對應處理的大蒜產量分別為12 947.3、13 455.2、15 900.0 kg/hm2,投入產出比分別為8.42、6.08、5.51,說明施用生物有機肥增加,大蒜產量亦增加;3個僅施復合肥處理的施用量750、1 125、1 500 kg/hm2對應處理的大蒜產量分別為10 655.1、11 224.4、12 535.4 kg/hm2,隨著復合肥施用量的增加,產量亦增加,但投入產出比分別為22.73、15.96、13.37,說明復合肥施肥量不是越多,效益越高。綜合來看,DL1的產量雖然不是最高,但細菌/真菌最高,投入產出比較高,對土壤環境改善效果好,建議在生產上推廣應用。
原標題:《有機肥對大蒜產量和根際微生物的影響》
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