牡蛎壳土壤调理剂对土壤及黄地脐橙果实品质的改良效果.pdf
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1、第 卷 第 期集美大学学报(自然科学版)年 月 ():收稿日期 基金项目 国家贝类产业技术体系项目()作者简介 王妍(),女,硕士生,从事海洋资源高值化利用研究。通信作者:曹敏杰(),男,教授,从事水产品深加工研究。:文章编号 ():牡蛎壳土壤调理剂对土壤及黄地脐橙果实品质的改良效果王 妍,丁希月,翁 凌,纪梦雅,章 骞,王永明,曹敏杰(集美大学海洋食品与生物工程学院,福建 厦门;厦门玛塔生态股份有限公司,福建 厦门)摘要 为探究施用牡蛎壳土壤调理剂对土壤及黄地脐橙果实品质的影响,进行连续两年的田间实验。实验设置为对照组(年)(棵)、实验组第一年(年)(棵)和实验组第二年(年)(棵)。测定土壤
2、 值、有机质和交换性钙含量,以及黄地脐橙果实产量与品质,探究牡蛎壳土壤调理剂对土壤和果实品质的改良效果。结果显示,与 年相比,年、年施用牡蛎壳土壤调理剂后,土壤 值分别提高了 和 ,土壤有机质含量分别提升了 和 ,土壤交换性钙质量摩尔浓度分别增加了 ,;实验地的黄地脐橙产量逐年递升,年产量较 年增加 ,年产量较 年增加 ;在果实糖酸比方面,施用牡蛎壳土壤调理剂后,年、年较 年分别增加 和 ;维生素 质量比也逐年增长,与对照组(年)的 相比,第一年(年)施用牡蛎壳土壤调理剂后维生素 质量比提高至 ,第二年(年)施用牡蛎壳土壤调理剂后,维生素 质量比提高至 。说明,施用牡蛎壳土壤调理剂可明显改善黄
3、地脐橙土壤酸化情况,提高土壤有机质和交换性钙含量,同时可有效提升果实的产量及品质。关键词 土壤酸化;牡蛎壳;土壤调理剂;黄地脐橙;果实品质中图分类号 第 期王 妍,等:牡蛎壳土壤调理剂对土壤及黄地脐橙果实品质的改良效果:引言土壤酸化是指土壤环境中 值不断降低、交换性酸含量逐渐增加的过程。实际上,因自然因素导致的土壤酸化进程十分缓慢。但是,近几十年来,由于人类生产、生活活动的加剧,土壤酸化进程大大加快。其中,酸沉降和不当的农业措施是加剧土壤酸化的主要原因。我国是全球第三大酸沉降区域,特别是华南地区先后出现重酸雨区,降水 值均小于 。酸雨渗入土壤,形成强酸性物质,导致土壤 值下降。不合理的种植方式
4、和酸性化肥的过量施用,加剧了土壤酸化,活化了土壤重金属,降低了土壤养分的有效性。土壤酸化不仅会抑制作物根系的生长发育,降低其对营养成分的吸收,还会使土壤阳离子交换量和盐基饱和度降低,矿物质营养元素严重流失。年间,我国耕地土壤 值下降了 ,土壤酸化已成为制约我国农业发展的重要问题之一。因此,缓解土壤酸化,改善土壤环境质量,对于农作物增产增收、提质增效意义重大。长期以来,改良土壤酸化最常见的方式是施用石灰。石灰的施用可以在短时间内达到较好的改良效果。但是,石灰的强碱性容易烧苗,石灰提供的过量钙会降低土壤中其他营养元素的有效性,长期施用会引起土壤复酸化。所以,寻找一种效果好、副作用小的环境友好型土壤
5、调理剂是十分有必要的。我国柑橘的种植面积及产量均位于世界第一。福建省作为经济作物柑橘的主产区,如何提高该类作物的产量与质量直接关系到本省的乡村振兴。厦门市集美区后溪镇黄地村是特色农产品黄地脐橙的主产区,该村地处厦门市供水水源地坂头、石兜水库上游,农药、化肥的使用受到严格限制。但由于土壤母质条件和早期化肥过度使用的影响,该村土壤酸化问题严重,土壤肥力不高,橙子的裂果率居高不下,果实品质与产量也逐年下降。因此,寻找一种绿色环保并能有效提升橙子产量与品质的肥料成为必然选择。在前期的研究中发现,牡蛎壳经高温煅烧后,其主要成分碳酸钙转化为氧化钙,表面形成大量相互连通的直径为 的气孔,具备良好的吸附能力和
6、酸化土壤中和能力。高温煅烧的牡蛎壳作为土壤调理剂可明显改善春桃番茄、柚子、甜瓜等作物的果实品质,提高产量。本研究将牡蛎壳土壤调理剂施用于黄地脐橙,以期改善土壤酸化情况,提升果实的产量与品质,为牡蛎壳的高值化利用提供实验依据。材料与方法 实验地和实验材料实验田位于福建省厦门市集美区后溪镇黄地村(,),平均海拔为 ,年平均气温为,年平均降雨量为 ,常年日照总时长为 ,光热充足,属亚热带海洋性季风气候。集美大学学报(自然科学版)第 卷:本实验供试作物为黄地脐橙,平均树龄为 ,树型为自然圆头形,平均冠幅直径为 。供试土壤为根际土壤,土壤类型为赤红壤。牡蛎壳土壤调理剂由厦门玛塔生态股份有限公司提供,该产
7、品粒度(),()。实验设计实验田面积为 ,共计 棵果树。实验组牡蛎壳土壤调理剂施用总量为 棵,共分 次施用,每次 棵。实验于 年 月开始,于 年 月结束,持续时间 ,探究连续两年在同一块土地施用牡蛎壳土壤调理剂对土壤和果实的影响。在 年 月,第一次施用牡蛎壳土壤调理剂 棵,月果实成熟后进行采收。同时,将牡蛎壳土壤调理剂作为基肥施入果树根系附近,施用量为 棵。根据气候及脐橙生长情况,年 月,再次施用调理剂为 棵,年 月初进行果实采收。牡蛎壳土壤调理剂的施用方式均为撒施,施用面积以树干到滴水线半径为 的圆面积,每个处理以相同方式施加等量的有机肥和少量的氮、磷、钾肥,田间管理按常规方法进行。实验方法
8、 土壤样品采集及指标测定分别在 年 月、年 月和 年 月黄地脐橙果实采摘后、施用牡蛎壳土壤调理剂前采集土壤样品。土样的采集采用五点取样法,去除表面浮土后,用 环刀(直径 高 )采集树冠滴水线附近 土层样品。每棵树取 点,混合后装袋,及时运回实验室,置于阴凉处自然风干。风干后的土壤过筛,测定其基本理化指标。土壤 值测定参考 ;土壤有机质含量的测定方法采用重铬酸钾容重法稀释热法;土壤交换性 含量测定参考 。果实采集及指标测定)果实样品采集及前处理。分别在 年 月、年 月和 年 月对成熟的黄地脐橙果实进行采样,将每棵树的果实全部采下,然后选取色泽、大小、饱满度基本一致的果实进行指标测定。)果实品质指
9、标测定。果型指数采用游标卡尺进行测定;出汁率采用原汁机进行测定;可溶性糖含量采用蒽酮比色法进行测定;果实维生素 含量采用分光光度法进行测定。数据处理所有实验数据均采用 进行整理,应用 进行单因素方差分析及最小显著差异性检验(新复极差法,),采用 进行图表绘制。实验结果 牡蛎壳土壤调理剂对黄地脐橙土壤理化性质的影响 对土壤 值的影响 年 月,对黄地脐橙实验土壤进行第一次采样,测得土壤初始 值为 。根据我国土壤酸碱度的等级标准,实验地土壤属于强酸性土壤。年 月施用牡蛎壳土壤调理剂后,同年 月测得土壤 值为 ,提高了 (见图),具有显著性差异()。年 月,黄地脐橙成熟采摘后,再次测定土壤 值为 ,与
10、 年 月相比,值提升了 ,具有显著性差异();与 年 月相比,土壤 值略微下降,但不具有显著性差异()。由以上结果可知,施用牡蛎壳土壤调理剂后,土壤 值得到有效提升,土壤更适宜黄地脐橙的生长。第 期王 妍,等:牡蛎壳土壤调理剂对土壤及黄地脐橙果实品质的改良效果:图2牡蛎壳土壤调理剂对土壤有机质质量比的影响Fig.2Effect of oyster shell soil conditioner on soil organicmatter content图1牡蛎壳土壤调理剂对土壤pH值的影响Fig.1Effect of oyster shell soil conditioner on soil p
11、H value说明:柱状图上方不同小写字母表示不同土壤样品之间的显著性差异(P0.05),下同Note:Different lowercase letters at the top of the bar chartindicate significant differences between different soil samples(P0.05),the same as belowpH取样日期Sample time取样日期Sample time(有机质Organic matter)/(gkg-1)8642504030202019-122020-122021-122019-122020-1
12、22021-12图3牡蛎壳土壤调理剂对土壤交换性钙质量摩尔浓度的影响Fig.3Effect of oyster shell soil conditioner on soilexchangeable calcium content取样日期Sample timec(交换钙Exchangeable calcium)/(cmolkg-1)2019-122020-122021-1215105 对土壤有机质质量比的影响牡蛎壳土壤调理剂对黄地脐橙土壤有机质质量比的影响结果如图 所示。根据全国第二次土壤普查养分指标分级标准可知,年 月,在未施用牡蛎壳土壤调理剂时,土壤中的有机质质量比为 ,处于三级水平;年 月
13、,在第二次施肥前进行采样测定,土壤有机质质量比为 ,提高了 ,处于一级水平,与 年 月相比呈显著性差异()。持续施用土壤调理剂后,于 年月进行第三次采样,土壤有机质质量比为 ,该结果相较于 年 月和 年 月的土壤有机质质量比,分别提高了 ,均具有显著性差异()。这些结果说明,施用牡蛎壳土壤调理剂可有效提高土壤有机质质量比。对土壤交换性钙质量摩尔浓度的影响供试土壤的交换性钙质量摩尔浓度初始值为 (年 月)。施用牡蛎壳土壤调理剂后,在 年 月,测得土壤交换性钙质量摩尔浓度为 ,提高了 (见图),具有显著性差异()。年继续施用牡蛎壳土壤调理剂后,土壤交换性钙质量摩尔浓度增至 ,比 年 月、年月分别提
14、高了 ,均具有显著性差异()。当土壤处于酸性环境中时,交换性钙可被土壤胶体中的 所置换,加速了钙离子的淋失。另外,土壤有机质质量比与阳离子交换量成正比,土壤有机质质量比的提高使得吸附在土壤胶体表面的钙离子数量增多,土壤 值也会随着交换性钙质量摩尔浓度的增加而提高。虽然 年土壤 值与 年相比有略微降低,但没有形成显著性差异,而 年施用过 次牡蛎壳土壤调理剂,所以土壤交换性钙质量摩尔浓度得到显著提升。因此,施用碱性的牡蛎壳土壤调理剂可有效提高土壤中的钙元素质量摩尔浓度,并提升其被作物利用的效率。集美大学学报(自然科学版)第 卷:牡蛎壳土壤调理剂对黄地脐橙果实品质的影响表 牡蛎壳土壤调理剂对黄地脐橙
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