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作物杂志,2024, 第3期: 168–174 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2024.03.022

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

有机肥与土壤调理剂对连作甘薯生长发育及土壤肥力的影响

刘亚军1(), 逯昀3, 王文静1, 胡启国1, 储凤丽1, 李志杰2()   

  1. 1商丘市农林科学院，476000，河南商丘
    2柘城县农业农村局，476200，河南柘城
    3商丘职业技术学院，476000，河南商丘
  • 收稿日期:2024-01-10 修回日期:2024-04-01 出版日期:2024-06-15 发布日期:2024-06-18
  • 通讯作者: 李志杰，主要从事作物栽培及农业技术推广与应用研究，E-mail：2935582035@qq.com
  • 作者简介:刘亚军，主要从事甘薯新品种选育及栽培利用研究，E-mail：liuyajun0812@163.com
  • 基金资助:
    现代农业产业技术体系“国家甘薯产业技术体系”(CARS-10);中央引导地方（河南）科技发展资金(Z20231811128)

Effects of Organic Fertilizer and Soil Conditioner on the Growth and Development of Continuous Cropping Sweet Potato and Soil Fertility

Liu Yajun1(), Lu Yun3, Wang Wenjing1, Hu Qiguo1, Chu Fengli1, Li Zhijie2()   

  1. 1Shangqiu Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Shangqiu 476000, Henan, China
    2Agriculture and Rural Affairs Bureau of Zhecheng County, Zhecheng 476200, Henan, China
    3Shangqiu Polytechnic, Shangqiu 476000, Henan, China
  • Received:2024-01-10 Revised:2024-04-01 Online:2024-06-15 Published:2024-06-18

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3

PDF (PC)

141

摘要：

为明确生物有机肥与土壤调理剂对连作甘薯生长发育及土壤肥力的影响，2020-2023年通过田间定位试验，设置对照不施肥（CK）、单施化肥（SF）、单施生物有机肥（SBF）、50%化肥配施50%生物有机肥（FBF）、100%化肥配施土壤调理剂（FC）5个处理，研究不同施肥条件下甘薯光合特性、抗逆性能力、产量以及土壤养分、酶活性的变化规律。结果表明，不同施肥处理甘薯叶片相对叶绿素含量（SPAD值）、光合速率、抗逆性能力、鲜薯及薯干产量、土壤养分含量和酶活性均优于CK处理。不同施肥处理对比中，FBF处理能够提高叶片SPAD值、光合速率、蒸腾速率以及超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性；FC处理能够提高叶片气孔导度以及过氧化氢酶活性。随着施肥时间延长，2023年不同处理鲜薯、薯干产量表现为FBF>FC>SBF>SF>CK，其中，FBF处理与FC处理无显著性差异。相关性分析表明，鲜薯产量及叶片光合特性与土壤酶活性变化具有紧密相关的联系。由此可知，连续多年施用生物有机肥与土壤调理剂均可提升甘薯光合作用与抗逆性能力，改善土壤质量，提高鲜薯和薯干产量。

关键词: 有机肥, 土壤调理剂, 甘薯, 生长发育, 土壤肥力

Abstract:

In order to determine the effects of bio-organic fertilizer and soil conditioner on the growth and development of continuous cropping sweet potato and soil fertility, field positioning experiments were conducted from 2020 to 2023. Five treatments were set up: control without fertilization (CK), single application of chemical fertilizer (SF), single application of bio-organic fertilizer (SBF), 50% chemical fertilizer with 50% bio-organic fertilizer (FBF), and 100% chemical fertilizer with soil conditioner (FC). The changes of photosynthetic characteristics, stress resistance, yield, soil nutrients and enzyme activities of sweet potato under different fertilization measures were studied. The results showed that leaf SPAD values, photosynthesis rate and stress resistance, yield of fresh and dried sweet potato, and soil nutrient contents and enzyme activities under different fertilization measures were superior to those under CK treatment. In different fertilization treatments, the FBF treatment could improve leaf SPAD value, photosynthetic rate, transpiration rate, as well as superoxide dismutase and peroxidase activities. The FC treatment could improve leaf stomatal conductance and catalase activity. With the extension of fertilization time, the yield of fresh and dried sweet potato under different treatments in 2023 showed as follows, FBF > FC > SBF > SF > CK. Among them, there was no significant difference between FBF and FC treatments. The correlation analysis showed that there was a good correlation between fresh sweet potato yield, leaf photosynthetic characteristics and soil enzyme activities. It was concluded that the continuous application of bio- organic fertilizers and soil conditioners for consecutive years could enhance the photosynthesis and stress resistance ability of sweet potato, improved soil quality, and increased the yields of fresh and dried sweet potato.

Key words: Organic fertilizer, Soil conditioner, Sweet potato, Growth and development, Soil fertility

表1

不同施肥措施对甘薯叶片SPAD值及光合特性的影响

处理Treatment SPAD值SPAD value Pn [μmol/(m2·s)] Gs [mol/(m2·s)] Ci (μmol/mol) Tr [mmol/(m2·s)]
CK 44.36±3.58d 14.42±0.97c 0.35±0.02d 252.16±13.38a 10.14±0.75b
SF 47.62±2.80c 14.92±0.81bc 0.38±0.01c 241.09±17.51ab 10.58±0.61b
SBF 50.05±3.15ab 15.76±1.16a 0.41±0.03b 226.17±14.08cd 11.24±0.84a
FBF 52.36±1.94a 15.88±1.05a 0.44±0.02a 220.38±14.45d 11.47±0.89a
FC 49.57±2.53bc 15.61±0.89ab 0.45±0.01a 237.33±16.07bc 11.15±0.97a

表2

不同施肥措施对甘薯叶片抗氧化酶活性与MDA含量的影响

处理
Treatment		 SOD
[U/(g·min)]		 CAT
[U/(g·min)]		 POD
[U/(g·min)]		 MDA
(μmol/g)
CK 144.02±8.69c 122.28±8.60d 189.06±12.31d 1.56±0.09a
SF 159.26±10.43b 134.57±10.08c 199.41±15.67c 1.50±0.07ab
SBF 168.49±12.82a 155.89±8.39a 212.86±15.84ab 1.48±0.12b
FBF 171.16±11.39a 152.13±10.65a 222.63±18.26a 1.46±0.09b
FC 164.49±9.92ab 143.08±9.14b 210.57±14.70b 1.48±0.08b

图1

不同施肥措施对鲜薯产量的影响 不同小写字母表示不同处理间差异显著（P < 0.05）。下同。

图2

不同施肥措施对薯干产量的影响

表3

不同施肥措施对土壤养分的影响

处理
Treatment		 碱解氮
Alkali-hydrolyzed
nitrogen (mg/kg)		 速效磷
Available phosphorus
(mg/kg)		 速效钾
Available potassium
(mg/kg)		 有机质
Organic matter
(g/kg)		 pH
基土Basic soil 47.08±1.65a 55.87±2.12a 146.62±4.29a 15.49±0.44a 8.02±0.01a
CK 41.26±3.12d 49.65±1.84c 127.69±8.49c 14.22±0.82b 8.02±0.02a
SF 44.55±1.19b 54.28±3.18ab 142.20±8.92a 15.07±0.97a 7.99±0.03a
SBF 42.30±2.46c 52.22±3.65b 135.25±5.67b 15.76±1.02a 8.03±0.02a
FBF 47.81±0.82a 56.23±2.72a 146.28±6.20a 15.58±0.90a 8.01±0.01a
FC 47.47±1.21a 56.01±2.05a 144.91±8.02a 15.41±0.78a 8.01±0.02a

表4

不同施肥措施对土壤酶活性的影响

处理
Treatment		 Ure
[mg/(g·d)]		 CAT
[mL/(g·h)]		 Suc
[mg/(g·d)]		 Apho
[mg/(g·d)]
CK 0.72±0.04e 7.26±0.45d 8.15±0.57d 2.18±0.12c
SF 0.84±0.03c 7.78±0.40c 8.56±0.53c 2.49±0.17b
SBF 0.77±0.02d 8.54±0.59a 9.05±0.70ab 2.67±0.09a
FBF 0.99±0.07a 8.31±0.61ab 9.47±0.61a 2.70±0.11a
FC 0.92±0.04b 7.96±0.24bc 8.99±0.33b 2.79±0.08a

表5

鲜薯产量及光合特性指标与土壤酶活性之间的相关分析

指标
Index		 产量
Yield		 SPAD Pn Ure CAT Suc Apho
产量
Yield		 1.000
SPAD 0.862** 1.000
Pn 0.894** 0.930** 1.000
Ure 0.732* 0.857** 0.904** 1.000
CAT 0.594 0.728* 0.718* 0.506 1.000
Suc 0.607 0.413 0.474 0.451 0.390 1.000
Apho 0.529 0.705* 0.601 0.578 0.538 0.418 1.000
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