摘要
秭归县柑橘产业是当地重要的经济产业,然而长期集约化种植带来高强度的化肥投入,导致柑橘园土壤结构变差、土壤酸化、土壤养分下降,这些问题制约了柑橘种植业的可持续发展。施加有机肥和改良剂可以改善土壤酸化问题并提高作物产量,但对柑橘园的有机肥施加量、改良剂和绿肥-改良剂配施研究缺乏、管理模式也并不明确。因此,本研究以秭归县柑橘园为研究对象,通过田间试验设置商品有机肥施加量试验,结合生物炭、钙镁磷肥、微生物菌剂和蚯蚓粪肥四种改良剂及绿肥-改良剂配施等试验,分析其对土壤性质、果实产量和品质等的影响,以期为秭归县柑橘园土壤改良提供借参考。本研究主要结果如下: (1)与CK(5kg/株)相比高量有机肥施加处理可提高土壤pH0.01~0.09,有机肥10 kg/株和有机肥15 kg/株处理均可使土壤容重下降0.03 g/cm3,而有机肥15 kg/株处理对土壤速效钾、有效磷和碱解氮含量提升最大。施加高量有机肥可增加放线菌门(Actinobacteria)等优势种群的比例,但对微生物多样性提升并不显著。15 kg/株有机肥处理的果实产量提升了 10.80%,但20 kg/株有机肥处理下果实产量却呈下降趋势,有机肥施加量的增加对单果重、可食率和固酸比有提升趋势,但对果实品质的提升效果不显著。 (2)施加土壤改良剂能改善土壤物理性质,提升土壤养分。施加生物炭对土壤容重下降最大达到0.05 g/cm3,含水率提升0.99%;上坝村和柑桔良种繁育中心下的微生物菌剂处理对土壤pH、有机质提升最大达0.79和23.90 g/kg;而在茅坪镇下施加生物炭可使pH提高0.28,有机质含量提升5.12 g/kg。施加钙镁磷肥对总磷和碱解氮含量提升最大,施加生物炭对速效钾含量提升最大。由于土壤自身性质和改良时间短,施加改良剂对土壤微量元素含量影响较小。生物炭处理对微生物量和微生物多样性的提高最大,对放线菌门(Actinobacteria)和变形菌门(Proteobacteria)等优势种群和其他菌门(others)有提升作用。改良剂的施加均显著提升了果实产量,上坝村的改良剂处理与CK相比提高11.80~35.80 kg/株,但施加不同改良剂的结果之间无显著差异。生物炭处理对单果重、出汁率、可溶性固态物和固酸比提升作用最大,但大部分改良剂处理对果实品质的提升不显著。 (3)绿肥-改良剂配施和套作绿肥处理下均能改善土壤性质。绿肥-生物炭配施处理可使容重下降最多达0.05 g/cm3,套作油菜-花生绿肥下对土壤含水率提升1.97%。上坝村的绿肥-微生物菌剂配施和茅坪镇的绿肥-生物炭配施对pH提高分别为0.56和0.97,但大部分绿肥-改良剂配施处理和单独套作绿肥对pH提升不显著。绿肥-微生物菌剂对有机质、碱解氮含量提升最大。单独套作绿肥和绿肥-改良剂配施对微生物量和微生物多样性提升不显著,绿肥-改良剂配施能显著提升果实产量,绿肥-生物炭配施和绿肥-微生物菌剂配施能改善果实品质,而单独套作绿肥对果实产量提升和果实品质的改善不显著。 (4)穴施条件下,土壤容重为1.55 g/cm3与沟施相比降低了 0.12 g/cm3,土壤pH提高了 0.14,对有机质、速效钾等养分含量也有提升作用。与沟施相比穴施处理可使果实产量提升8.00%,提高果实出汁率、可溶性固态物和固酸比,降低可滴定酸从而改善果实品质。 综上,有机肥施加量能促进土壤性质改善和果实产量及品质提升,有机肥15 kg/株处理下的土壤养分含量最高,产量最高。改良剂施加和绿肥-改良剂配施对土壤结构的改善和养分的提升具有积极作用,微生物菌剂和生物炭提升效果显著。施加蚯蚓粪肥对果实产量和品质提高最显著。与沟施相比穴施对土壤性质和果实产量及品质具有积极意义。