施用不同有機肥對甜高粱產量和品質的影響

謝奇霖，楊知建，徐華勤

（湖南農業(yè)大學農學院，長沙410128）

施用不同有機肥對甜高粱產量和品質的影響

謝奇霖，楊知建*，徐華勤

（湖南農業(yè)大學農學院，長沙410128）

以飼用甜高粱（Sorghum saccharatum Moench）品種‘大力士’為材料，雞糞、生物炭為基肥，研究了不同有機肥對甜高粱產量和品質的影響。結果表明，雞糞和生物炭混施作為基肥的情況下，飼用甜高粱生長速度最快，產量最高；單獨施用雞糞時，甜高粱中性洗滌纖維含量降低，酸性洗滌纖維、粗蛋白、粗脂肪與吸附水含量逐漸得到提升，但處理間差異不顯著；單施生物炭作為基肥，能提高植株生長速度和干物質產量，但效果不顯著，相對于單施雞糞作為基肥，可以顯著提高粗灰分含量。綜合比較來看，施用3 kg／m2生物炭+2 kg／m2雞糞處理對甜高粱產量和品質效果最好。

甜高粱；施肥；有機肥；產量；品質

隨著我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展速度加快，生產過程規(guī)模化、集約化程度不斷提高，畜禽糞便污染問題成了制約畜禽養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素［1］。未經過無害化處理的雞糞在微生物作用下，會分解產生有害氣體，對人和動物產生有害影響。雞糞表面干燥物帶入空氣中也會對雞群的呼吸系統(tǒng)產生不良的刺激，若雞糞在雞舍或養(yǎng)雞場中隨意堆放，會使細菌和病原微生物肆意滋生，為疾病循環(huán)感染提供條件。添加生物炭到土壤中能改善土壤的條件，更有利于提高作物的產量［2］。飼用甜高粱是優(yōu)質的飼用作物之一，有著產量高、抗病、抗旱和耐濕性好的特點［3］，適合在南方地區(qū)種植。本試驗以飼用甜高粱品種‘大力士’為試驗材料，以雞糞、生物炭為基肥，研究施用不同有機肥對飼用甜高粱產量和品質的影響，以期為南方農區(qū)飼用甜高粱的種植提供實用、高效、環(huán)保的施肥模式，同時為雞糞無害化處理提供理論和技術支持。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于湖南農業(yè)大學耘園試驗基地，地處北緯28°21′，東經112°51′，海拔44.7 m，屬于亞熱帶季風性氣候，降水較多，年平均降水量達1442.2 mm，年平均氣溫16.7～17.2℃，無霜期長達272 d。試驗區(qū)土壤為粘性水稻土。處理前土壤的基本性狀：有機質含量24.19 g／kg，全氮2.05 g／kg，全磷0.72 g／kg，全鉀14.52 g／kg，有效磷53.71 mg／kg，速效鉀77.61 mg／kg，pH為6.15（水土比2.5∶1）。前作水稻。

1.2 試驗材料

供試甜高粱品種‘大力士’，由百綠公司提供。施用有機肥為雞糞、生物炭。生物炭總碳含量575.3 g／kg，全氮1.9 g／kg，全磷10.4 g／kg，全鉀12.9 g／kg，pH為9.19（水土比2.5∶1）；雞糞有機質含量248.5 g／kg，全氮16.3 g／kg，全磷15.4 g／kg，全鉀0.85 g／kg。

1.3 試驗設計

試驗采用單因素完全隨機區(qū)組設計，設4個處理：處理1.不添加雞糞和生物炭（CK）；處理2.施3 kg／m2生物炭；處理3.施2 kg／m2雞糞；處理4.施3 kg／m2生物炭+2 kg／m2雞糞。3次重復，共12個小區(qū)，小區(qū)面積為1 m×5 m。2016年4月28日播種，開深溝，播種密度20 cm×40 cm（每小區(qū)2行，每行21株）。雞糞和生物炭作為基肥在播種前施入。

1.4 觀測項目和方法

（1）株高、鮮草產量和地上干物質產量。分別于2016年7月1日和2016年8月15日，每小區(qū)選擇3株代表性植株，測量株高。8月15日采樣測定時，每小區(qū)隨機取1 m2的植株，測定地上生物量，繼而將材料樣本放置于105℃烘箱，殺青15 min，立即降至80℃烘干至恒重后稱重。烘干樣本經粉碎機粉碎后過40目篩，裝進密封袋，留待測定營養(yǎng)成分。

（2）粗蛋白、中性洗滌纖維（NDF）和酸性洗滌纖維（ADF）。采用FOSS全自動凱式定氮儀測定粗蛋白（CP）含量，范式纖維測定法［4］測定中性洗滌纖維（NDF）和酸性洗滌纖維（ADF）含量。

（3）粗脂肪和粗灰分。通過XT10i自動脂肪分析儀測定試驗樣品中的粗脂肪含量，灰化法測定粗灰分含量，烘干法測定吸附水含量。

1.5 數據處理與分析

試驗數據采用SPSS18.0軟件進行方差分析，用EXCEL2003繪制圖表。

2 結果與分析

2.1 株高、鮮草產量

不同施肥處理的飼用甜高粱株高，由高到低的順序為：處理4、處理3、處理2和處理1；7月1日測定，與處理1相比，各處理增高率依次為：80.68%、73.58%和0.85%；8月15日測定，與處理1相比，增高率依次為：92.75%、81.87%和12.78%；無論是7月1日還是8月15日測定的株高，處理3、4對株高增長效果顯著高于處理1、2（表1）。

不同施肥處理的飼用甜高粱鮮草產量，由高到低順序為：處理4、處理3、處理2和處理1；與處理1相比，處理4、3和2的鮮草增產率為612.15%、419.63%和100.93%。經方差分析，處理4對飼用甜高粱鮮草的增產效果顯著優(yōu)于處理3，處理3對飼用甜高粱鮮草的增產效果顯著優(yōu)于處理1和2，而處理1與處理2間差異不顯著（表1）。

表1 不同施肥處理的甜高粱株高、鮮草產量Table 1 Effects of different fertilizer application on plant height，fresh yield of sweet sorghum

2.2 地上部干物質產量

各處理飼用甜高粱地上部干物質產量依次為3.2、7.4、26.6和28.5 t／hm2。單施2 kg／m2雞糞的處理（處理3）和施用3 kg／m2生物炭+2 kg／m2雞糞的處理（處理4）對飼用甜高粱地上部干物質產量增產效果顯著高于不施用雞糞和生物炭的處理（處理1）和單施3 kg／m2生物炭的處理（處理2）（表1）。由此可知，施用雞糞作為基肥的處理地上部干物質產量遠高于不施用任何基肥或單施生物炭的處理，單施用生物炭對地上部干物質產量的增產效果不明顯，而雞糞和生物炭混施作為基肥的處理效果最好。

2.3 粗蛋白、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量

由表2可知，不同施肥處理的飼用甜高粱干物質粗蛋白含量由高到低的順序為：處理4、處理3、處理2和處理1，相對于處理1，粗蛋白含量的增加率依次為32.8%、24.1%和2.6%，施用3 kg／m2生物炭+2 kg／m2雞糞的處理（處理4）對飼用甜高粱干物質蛋白質含量增長效果最好，但處理間差異不顯著；不同施肥處理飼用甜高粱中性洗滌纖維含量相比較，處理1＞處理3＞處理2＞處理4，不施用雞糞和生物炭的處理（處理1）中性洗滌纖維含量最高，施用3 kg／m2生物炭+2 kg／m2雞糞的處理（處理4）中性洗滌纖維含量最低，但處理間差異不顯著；不同施肥處理飼用甜高粱酸性洗滌纖維相比較，由高到低順序為：處理3、處理1、處理4和處理2，但處理間差異不顯著。因此，施用生物炭作為基肥的處理可以降低飼用甜高粱中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量，施用雞糞作為基肥的處理，飼用甜高粱中性洗滌纖維含量降低，酸性洗滌纖維含量升高。

表2 不同施肥處理的甜高粱粗蛋白、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量（%，DM）Table 2 Effects of different fertilizer application on the contents of crude protein、neutral detergent fiber and acid detergent fiber in sweet sorghum（%，DM）

2.4 粗灰分、粗脂肪和吸附水含量

由表3可知，不同施肥處理飼用甜高粱粗灰分含量由高到低順序為：處理2、處理4、處理1和處理3，單施3 kg／m2生物炭的處理（處理2）粗灰分含量顯著高于單施2 kg／m2雞糞的處理（處理3），其余處理間差異不顯著；不同施肥處理飼用甜高粱粗脂肪含量由高到低順序為：處理4、處理3、處理2和處理1，相對于處理1，其他處理對粗脂肪的提高率依次為63.6%、49%和18.7%，但處理間差異不顯著；不同施肥處理飼用甜高粱吸附水含量由高到低順序為：處理3、處理4、處理1和處理2，處理3吸附水含量最高達到8.69%，處理2吸附水含量最低為8.24%，處理間差異不顯著。

表3 不同施肥處理的甜高粱粗灰分、粗脂肪和吸附水含量（%）Table 3 Effects of different fertilizer application on the contents of crude ash，crude fat and absorbed water in sweet sorghum（%）

3 討論與結論

本試驗結果表明，施用有機肥對飼用甜高粱的生長和干物質生產具有重要的作用。在施用雞糞作為基肥的情況下，即使不混施生物炭，依然可以確保飼用甜高粱生長良好，獲得高產。相反，不施用任何基肥和單施生物炭作為基肥的處理，飼用甜高粱生長緩慢，干物質生產能力較差。相對于不施用任何基肥的處理，單施生物炭作為基肥的處理植株生長更好并且干物質產量更高，但對植株生長和增產的效果不顯著，遠不如施用雞糞。雞糞是優(yōu)質的有機肥料，可以明顯增加土壤有機質和各類營養(yǎng)元素含量。李永平等［5］研究表明，添加雞糞后能夠顯著提高玉米的產量，平均較對照增產28.67%。生物炭是一種含碳量高的材料，施入土壤后，能改善土壤結構，提高營養(yǎng)物質的利用效率。Chan等［6］研究發(fā)現，氮肥和10 kg／m2的生物炭一塊施用，蘿卜干物質產量顯著提高，從95%漲至266%，這是氮肥和高量生物炭交互作用產生的結果。

本試驗結果還表明，與不施用任何基肥的處理相比，單施3 kg／m2生物炭（處理2）或單施2 kg／m2雞糞（處理3）作為基肥的處理和施用3 kg／m2生物炭+2 kg／m2雞糞作為基肥的處理（處理4）有利于飼用甜高粱粗蛋白、粗脂肪含量的提高，其中處理4飼用甜高粱粗蛋白、粗脂肪含量最高，但處理間無顯著性差異。中性洗滌纖維（NDF）含量處理1＞處理3＞處理2＞處理4，酸性洗滌纖維（ADF）含量處理3＞處理4＞處理1＞處理2，無論是NDF還是ADF含量，處理間均無顯著性差異。本試驗中施用雞糞和生物炭可以提高飼用甜高粱粗蛋白和粗脂肪的含量，可能導致了NDF含量的下降，處理1中NDF含量最高，施用有機肥可促進飼用甜高粱莖稈的生長，莖稈含有較為豐富的纖維，ADF含量增加。這與韓東辰等［7］、吳鵬豹等［8］的研究結果一致。

本試驗結果表明，飼用甜高粱粗灰分含量為處理2＞處理4＞處理1＞處理3。粗灰分是反映飼用甜高粱礦物質元素含量高低的重要指標，生物炭本身含有一定量的礦質營養(yǎng)元素，單施生物炭的處理飼用甜高粱粗灰分含量最高，顯著高于施用雞糞的處理。飼用甜高粱吸附水含量是處理3＞處理4＞處理1＞處理2，施用生物炭降低了飼用甜高粱的吸附水含量，施用雞糞增加了飼用甜高粱的吸附水含量，但處理間差異不顯著。這與吳鵬豹等［8］、Tryon［9］研究結果一致。

從資源、環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展角度來看，與單純施用化肥相比，施用有機肥可以減少大部分的資金投入，還可以利用養(yǎng)殖過程中的畜禽糞便，減少能耗和資源的浪費，減輕環(huán)境污染問題。

綜上所述，在飼用甜高粱的栽培過程中，施用有機肥作基肥是提高其產量和品質的重要措施，雞糞和生物炭混施作為基肥效果最好。

［1］ 劉 濤.規(guī)?；u場可持續(xù)發(fā)展與環(huán)境控制措施［J］.中國畜禽種業(yè)，2009（11）：111-115.

［2］ Major J，Steiner C，Downie A，et al.Biochar Effects on Nutrient Leaching.Biochar for Enviromental Management：Science and Technology［M］.London：Earthscan，2009.271-282.

［3］ 李建平，郭 孝.國內外飼用高粱生產、科研狀況及應用前景［J］.飼料研究，2007（10）：68-70.

［4］ 楊 勝.飼料分析及飼料質量檢測技術［M］.北京：中國農業(yè)大學出版社，1993.36-61.

［5］ 李永平，史向遠，周 靜，等.雞糞深施對土壤呼吸速率及玉米產量的影響［J］.作物雜志，2013（2）：104-108.

［6］ Chan KY，Van Zwieten L，Meszaros I.Agronomic values of green waste biochar as a soil amendment［J］.Australian Journal of Soil Research，2007，45（8）：629-634.

［7］ 韓東辰，田 雨，婁玉杰，等.兩種有機肥對黑麥草生長和營養(yǎng)品質的影響［J］.黑龍江畜牧與獸醫(yī)，2016（3）：127-132.

［8］ 吳鵬豹，解 鈺，漆智平，等.生物炭對王草產量及營養(yǎng)品質的影響［J］.草業(yè)科學，2002，29（9）：1428-1434.

［9］ Tryon EH.Effect of charcoal on certain physical，chemical，and biological properties of forest soils［J］.Ecological Monographs，1948，18（1）：81-115.

Effects of Different Organic Fertilizers on Yield and Quality of Sweet Sorghum

XIE Qilin，YANG Zhijian*，XU Huaqin
（College of Agronomy，Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410128，China）

The effects of different organic fertilizers on the yield and quality of sweet sorghum were studied with sweet sorghum variety‘Hunnigreen’（Sorghum saccharatum Moench），chicken manure and biochar were used as base fertilizer. The results showed that the growth rate of sweet sorghum was the highest and the yield was the highestwhen the chicken manure and biochar were used as the base fertilizer.When the chicken manure was applied，the content of neutral detergent fiber was decreased，the contentof acid detergent fiber，crude protein，crude fatand adsorbed waterwere gradually improved，but the differencewas not significant.Comparison with single application of chickenmanure，when biocharwas applied as base fertilizer，the plant growth rate and drymatter yield were increased not significantly，but the content of crude ash was significantly improved.Comprehensive comparison，3 kg／m2biochar+2 kg／m2chicken manure was the best treatment for sweet sorghum yield and quality.

sweet sorghum；fertilization；organic fertilizer；yield；quality

S514.062

A

1001-5280（2017）05-0482-04

10.16848／j.cnki.issn.1001-5280.2017.05.06

2017-04-25

謝奇霖（1991-），男，碩士研究生，Email：501184625＠qq.com。*通信作者：楊知建，教授，從事飼用牧草研究。