Preliminary Report on the Application Test of Bone Calcium Powder Bio-Organic Fertilizer in Kiwi Fruit Production
Abstract:
Using the waste residue (bone calcium powder) left by the extraction of collagen to produce gelatin from bovine bone as raw material, a bone calcium powder type bio-organic fertilizer is produced through a biological fermentation process and a kiwi fruit field fertilizer effect experiment is carried out. The experiment set up the treatment of bone calcium powder type bio-organic fertilizer and the control treatment at 3 test points. By measuring the relative content of chlorophyll, single fruit volume, single fruit weight, fruit sugar content and soil physical and chemical properties before and after fertilization, the effect of bottom application or topdressing of the bone calcium powder type bio-organic fertilizer on the yield and quality of kiwi fruit is studied. The results show that the bone calcium powder type bio-organic fertilizer can not only increase the relative content of chlorophyll, reduce the incidence of blackhead disease, and increase the yield, but also increase the soil organic matter content and product quality.
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猕猴桃施肥情况调查
陕西省西安市周至县位于秦岭北麓,是猕猴桃生长的适宜地区,是农业农村部定点的猕猴桃标准化栽培示范县,目前该县猕猴桃种植面积约43万亩(1亩=667 m2, 下同)。
通过对该县猕猴桃种植大户施肥情况的调查,发现重化肥(尤其是氮肥和磷肥)、轻有机肥的现象比较严重,而且施用的有机肥大多是传统品种,如厩肥、粪肥、饼肥等,甚至施用未腐熟的禽畜粪便,给猕猴桃的健康生长带来威胁,严重制约着当地猕猴桃的优质高产,还会恶化猕猴桃生长的生态环境,带来土壤肥力下降、污染等负面影响。
研究资料[1]表明,施用生物有机肥可取得提高品质、增产增收、改良土壤、培肥地力、提高化肥有效成分利用率等多重功效。姚春潮等[2]研究发现,施用生物有机肥后,猕猴桃叶片叶绿素含量增加,叶片明显增厚,果实中可溶性固形物含量明显提高,果实储藏性能改善。朱岁层等[3]指出,猕猴桃增施生物有机肥后,在化肥用量减少20%的条件下,较常规施肥增产18.48%;化肥用量减少30%,较常规施肥增产13.89%;与常规施肥相比,100 g果肉中维生素C含量增加18.87~19.60 mg。王虎等[4]指出,西安市猕猴桃果园土壤有机质平均质量分数为15 g/kg,与猕猴桃生长最佳的土壤有机质质量分数25~40 g/kg相差甚远。针对周至县有机肥投入不足的现状,开展了猕猴桃施用生物有机肥的大田肥效试验。
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供试肥料
骨钙粉型生物有机肥:由包头市东宝生物技术股份有限公司以牛骨提取胶原生产明胶后的废渣(骨钙粉)为原料,通过生物发酵工艺制得;添加的微生物菌剂是湖北吾尔利生物工程股份有限公司生产的BMC复合菌,该复合菌由光合菌群、乳酸菌群、酵母菌群、芽孢杆菌菌群(解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌等)以及发酵系的丝状菌群组成,有极高的促生、生防特性,而且繁殖速度快(20~25 min就可繁殖1倍),能很快在土壤中形成优势菌群。委托内蒙古谱尼测试技术公司对骨钙粉主要指标进行了测定,结果见表 1。
表 1
项目 |
测定结果 |
pH |
8.3 |
w(H2O)鲜样/% |
52.02 |
w(有机质)干基/% |
56.40 |
w(N)干基/% |
2.56 |
w(P2O5)干基/% |
1.28 |
w(K2O)干基/% |
1.78 |
w(Ca)/% |
11.97 |
w(Mg)/% |
5.46 |
w(Cl-)/% |
1.04 |
w(S)/% |
0.51 |
w(Fe)/% |
0.72 |
w(总As)干基/(mg·kg-1) |
0.80 |
w(总Hg)干基/(mg·kg-1) |
0.07 |
w(总Pb)干基/(mg·kg-1) |
22.0 |
w(总Cd)干基/(mg·kg-1) |
未检出 |
w(总Cr)干基/(mg·kg-1) |
7.60 |
蛔虫卵死亡率/% |
100 |
粪大肠菌群/(个·g-1) |
<3 |
大量元素水溶肥:高钾型水溶肥, N-P2O5-K2O=12-6-40,购自当地市场。
复合肥:N-P2O5-K2O=15-15-15,购自当地市场。
对照肥料:菜籽饼、精制有机肥,均购自当地市场。
3
试验设计
试验设在陕西省周至县楼观镇,共设置3个试验点。
(1) 下三清村:参试品种为翠香和翠玉;试验区面积3.0亩,底施骨钙粉型生物有机肥1 200 kg/亩;对照区面积0.6亩,底施菜籽饼1 000 kg/亩;试验区和对照区均分别在4月下旬追施复合肥100 kg/亩,6月下旬追施复合肥80 kg/亩,7月中旬追施高钾型水溶肥10 kg/亩。
(2) 富饶庄村:参试品种为翠香;试验区面积2.0亩,底施骨钙粉型生物有机肥2 000 kg/亩;对照区面积0.6亩,底施菜籽饼1 000 kg/亩;试验区和对照区均追肥3次,3次追肥的时间、品种、数量与下三清村相同。
(3) 界尚村:参试品种为翠香;试验区面积3.0亩,底施精制有机肥80 kg/亩,5月20日追施骨钙粉型生物有机肥120 kg/亩;对照区面积0.6亩,底施精制有机肥80 kg/亩,5月20日追施高钾型水溶肥120 kg/亩。
4
试验结果
4.1
不同施肥处理对猕猴桃叶片叶绿素含量的影响
叶片中叶绿素含量增加,能有效促进光合作用,提高光合效率。如表 2所示,施用骨钙粉型生物有机肥的猕猴桃叶片中叶绿素相对含量(SPAD值)显著增加,新叶增幅为8.03%~33.76%,老叶增幅为2.97%~31.16%。
表 2
试验点 |
处理 |
新叶 |
|
老叶 |
平均 SPAD值 |
增幅/% |
平均 SPAD值 |
增幅/% |
下三 清村 |
试验区 |
31.86 |
14.69 |
|
38.82 |
2.97 |
对照区 |
27.78 |
|
37.70 |
|
富饶 庄村 |
试验区 |
37.38 |
8.03 |
|
39.56 |
9.83 |
对照区 |
34.60 |
|
36.02 |
|
界尚村 |
试验区 |
33.36 |
33.76 |
|
37.80 |
31.16 |
对照区 |
24.94 |
|
28.82 |
|
4.2
不同施肥处理对土壤理化性状的影响
由下三清村试验前后土壤理化指标测定结果(表 3)可看出:施用骨钙粉型生物有机肥后,土壤的pH升高2.26,电导率下降206 μS/cm;对照区土壤的pH比试验区的低0.37,电导率低143 μS/cm;试验区土壤的w(有机质)增加2.73%,对照区土壤的w(有机质)增加2.47%;试验区的氮、磷、钾养分含量明显低于对照区的,其主要原因是大幅增产后果实带走了大量的速效养分。
表 3
分析测定时间 |
pH |
电导率/(μS·cm-1) |
w(有机质)/% |
w(N)/% |
w(有效磷)/% |
w(速效钾)/% |
试验前 |
4.61 |
544 |
2.15 |
4.2 |
10.8 |
12.9 |
试验区试验后 |
6.87 |
338 |
4.88 |
4.4 |
10.4 |
12.5 |
对照区试验后 |
6.50 |
195 |
4.62 |
5.6 |
24.5 |
42.6 |
4.3
不同施肥处理对猕猴桃黑头病发病率的影响
骨钙粉型生物有机肥含有丰富的钙、镁元素,能有效预防和减少猕猴桃黑头病的发病率。如表 4所示:下三清村底施骨钙粉型生物有机肥的试验区未发现黑头病,而底施菜籽饼的对照区黑头病发病率达58.82%;界尚村底施精制有机肥、追施骨钙粉型生物有机肥的试验区黑头病发病率仅为1.51%,而底施精制有机肥、追施高钾型水溶肥的对照区黑头病发病率为5.84%。
表 4
试验点 |
处理 |
株总 果数/个 |
株黑头病 果数/个 |
黑头病发 病率/% |
下三清村 |
试验区 |
100.0 |
0 |
0 |
对照区 |
85.0 |
50.0 |
58.82 |
界尚村 |
试验区 |
106.0 |
1.6 |
1.51 |
对照区 |
85.6 |
5.0 |
5.84 |
4.4
不同施肥处理对猕猴桃产量和品质的影响
骨钙粉型生物有机肥对猕猴桃的增产效果(见表 5)十分显著,其用作底肥可增产36.50%~51.36%,用作追肥也能增产17.60%。
表 5
试验点 |
处理 |
亩株数/株 |
平均单果体积/cm3 |
平均单果质量/g |
平均株果数/个 |
理论产量/(kg·亩-1) |
增产率/% |
下三清村 |
试验区 |
100 |
224.39 |
131.62 |
100 |
1 447.82 |
51.36 |
对照区 |
100 |
179.64 |
102.30 |
85 |
956.51 |
|
富饶庄村 |
试验区 |
100 |
239.30 |
141.14 |
149 |
2 313.28 |
36.50 |
对照区 |
100 |
200.79 |
120.36 |
128 |
1 694.67 |
|
界尚村 |
试验区 |
100 |
186.45 |
115.10 |
106 |
1 342.07 |
17.60 |
对照区 |
100 |
201.91 |
121.20 |
85.6 |
1 141.22 |
|
在测产过程中,对猕猴桃果实含糖量(以可溶性固形物含量进行衡量)进行了田间速测,结果见表 6。
表 6
试验点 |
处理 |
鲜果含糖量/% |
成熟果实含糖量/% |
下三清村 |
试验区 |
6.84 |
14.20 |
对照区 |
6.48 |
13.50 |
富饶庄村 |
试验区 |
5.88 |
15.20 |
对照区 |
6.04 |
13.00 |
界尚村 |
试验区 |
6.04 |
14.00 |
对照区 |
5.88 |
14.00 |
骨钙粉型生物有机肥用作底肥时,下三清村鲜果的含糖量比对照区的增加0.36%,成熟果实的含糖量比对照区的增加0.70%;富饶庄村鲜果的含糖量与对照区的相比略有降低,可能与取样误差有关,但成熟果实的含糖量比对照区的增加2.20%。猕猴桃存在后熟过程,随着储藏时间延长,果实含糖量会明显增加,而且骨钙粉型生物有机肥能提高酶的活性,可加速糖分的转化。骨钙粉型生物有机肥用作追肥时,猕猴桃果实含糖量增加不明显,有待进一步试验研究。
5
结语
通过大田肥效试验,证实了骨钙粉型生物有机肥能增加猕猴桃叶片的叶绿素相对含量,降低黑头病发病率,增产效果明显,还能提高土壤有机质含量和产品品质。