無(wú)抗養(yǎng)殖雞糞與化肥配施對(duì)玉米生長(zhǎng)及土壤理化性狀的影響

薛同宣　張開(kāi)心　孔雀飛　楊守軍　張忠蘭　王洪芹

摘要：本研究以鮮食糯玉米中糯2號(hào)為試材，探討無(wú)抗養(yǎng)殖雞糞與化肥配施對(duì)玉米生長(zhǎng)及土壤性狀的影響，以期為無(wú)抗養(yǎng)殖雞糞農(nóng)田施用提供合理的配施比例。試驗(yàn)基于氮養(yǎng)分基準(zhǔn)原則，共設(shè)5個(gè)處理，分別為空白對(duì)照（CK）、40%雞糞+60%化肥、60%雞糞+40%化肥、80%雞糞+20%化肥和100%化肥。結(jié)果表明，無(wú)抗養(yǎng)殖雞糞的施用能促進(jìn)土壤有機(jī)質(zhì)含量的增加，且含量提高幅度與雞糞施入量呈正相關(guān)。在玉米苗期、拔節(jié)期和抽穗期，無(wú)抗雞糞處理的土壤速效養(yǎng)分及葉片葉綠素含量相對(duì)100%化肥處理較低，但在玉米完熟期則高于100%化肥處理。無(wú)抗雞糞與化肥配施均能調(diào)節(jié)土壤酸堿度，改善玉米品質(zhì)，促進(jìn)土壤中抗生素降解。40%雞糞+60%化肥處理玉米產(chǎn)量最高，但與60%雞糞+40%化肥處理間無(wú)顯著性差異。綜合分析認(rèn)為，40%無(wú)抗養(yǎng)殖雞糞與60%化肥配比是切實(shí)可行的施用模式。

關(guān)鍵詞：無(wú)抗養(yǎng)殖雞糞;化肥;配施;土壤性狀;產(chǎn)量與品質(zhì);玉米

中圖分類(lèi)號(hào)：S141.3：S513.062文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A文章編號(hào)：1001-4942（2020）04-0106-06

Abstract In this study， the fresh waxy corn cultivar Zhongnuo 2 was used as test material to explore the effects of combined application of antibiotic-free chicken manure and chemical fertilizer on corn growth and soil properties， so as to provide a reasonable application proportion for the combination. Based on the baseline principle of nitrogen nutrient， five treatments were set namely CK （blank control）， 40% of chicken manure+60% of chemical fertilizer， 60% chicken manure+40% chemical fertilizer， 80% chicken manure+20% chemical fertilizer and 100% chemical fertilizer. The results showed that the application of antibiotic-free chicken manure could promote the increase of soil organic matter content， and the increasement was positively correlated with the application amount of chicken manure. The soil available nutrients and chlorophyll content in leaves treated with antibiotic-free chicken manure were lower than those treated with 100% chemical fertilizer at seedling， jointing and heading stages of corn， but were higher at the mature stage. All the treatments of antibiotic-free chicken manure combined with chemical fertilizer could adjust soil acidity and alkalinity， improve corn quality and promote the degradation of antibiotics in soil. The yield of corn treated with 40% chicken manure+60% chemical fertilizer was the highest， but there was no significant difference with that of 60% chicken manure+40% chemical fertilizer. The comprehensive analysis showed that 40% antibiotic-free chicken manure and 60% chemical fertilizer was a feasible application mode.

Keywords Antibiotic-free chicken manure; Chemical fertilizer; Combined application; Soil properties; Yield and quality;Corn

近幾年，隨著我國(guó)新農(nóng)村建設(shè)步伐的逐漸加快以及“鄉(xiāng)村振興”戰(zhàn)略的有效實(shí)施，畜禽養(yǎng)殖行業(yè)的規(guī)模逐漸擴(kuò)大，在集約化、自動(dòng)化程度不斷提高的同時(shí)，多種畜禽疫病頻繁發(fā)生，對(duì)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生了一定的影響[1，2]。由于抗生素對(duì)病原微生物可以起到抑殺作用，許多養(yǎng)殖戶(hù)便向畜禽養(yǎng)殖飼料中大量加入抗生素，以達(dá)到降低成本、保證經(jīng)濟(jì)效益的目的[3]。但與此同時(shí)，抗生素用量過(guò)大則會(huì)引發(fā)細(xì)菌耐藥性增強(qiáng)、畜禽產(chǎn)品抗生素殘留超標(biāo)等十分嚴(yán)重的問(wèn)題，影響了食品安全，不利于人類(lèi)健康[4]。因此，國(guó)家已經(jīng)意識(shí)到嚴(yán)格管控抗生素的重要性，同時(shí)也在積極進(jìn)行抗生素替代品的研發(fā)，目前已經(jīng)提出了諸如益生菌法、抗菌肽法、中草藥法等多種新型無(wú)抗生素畜禽養(yǎng)殖技術(shù)[5]。2018年2月，農(nóng)業(yè)部提出的《2018年獸醫(yī)工作要點(diǎn)》中明確指出，相關(guān)部門(mén)要加強(qiáng)獸醫(yī)衛(wèi)生監(jiān)管，開(kāi)展獸用抗菌藥使用減量化綜合處理[6]。鑒于此，無(wú)抗養(yǎng)殖技術(shù)的研發(fā)與推廣具有極其重大的現(xiàn)實(shí)意義和示范效果。

畜禽糞便作為一種重要的肥料資源，富含多種有機(jī)物和營(yíng)養(yǎng)元素，利用好氧堆肥技術(shù)不僅可以將畜禽糞便通過(guò)無(wú)害化處理制成有機(jī)肥，而且在堆肥過(guò)程中產(chǎn)生大量的不同種類(lèi)有機(jī)酸還能有效地活化土壤中難溶性的磷素，提高磷素的有效性[7，8]。眾多研究表明，農(nóng)田施用畜禽糞便可有效增加土壤中氮磷鉀等有效養(yǎng)分含量，進(jìn)而提高玉米產(chǎn)量和籽粒中蛋白含量[9-11]。研究表明，畜禽糞便作為有機(jī)肥以基施為主，但不能完全替代化肥，雞糞與化肥按一定比例配施，可以提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，降低土壤質(zhì)量分形維數(shù)，促進(jìn)土壤團(tuán)聚體的穩(wěn)定性，但雞糞完全取代化肥則會(huì)對(duì)產(chǎn)量產(chǎn)生消極影響[12-14]。因此，不同立地條件下畜禽糞便與化肥的配施比例研究顯得尤為重要。

畜禽糞便農(nóng)田施用在改善土壤質(zhì)地和提高土壤肥力的同時(shí)，外源添加抗生素可能對(duì)土壤生態(tài)環(huán)境帶來(lái)直接性或潛在性的污染。雖然畜禽糞便殘留在土壤中的抗生素會(huì)部分降解，但更容易被土壤膠體吸附累積，破壞土壤環(huán)境中的微生物群落，破壞土壤生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)?[15-17]。另一方面，殘留于土壤中的抗生素還會(huì)被作物吸收或通過(guò)地表徑流和淋溶作用對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和水體生態(tài)安全造成不利影響[18-22]。無(wú)抗養(yǎng)殖綠色技術(shù)的應(yīng)用為規(guī)避畜禽糞便抗生素殘留危害提供了全新的視野，但畜禽無(wú)抗養(yǎng)殖糞便農(nóng)田施用對(duì)土壤組分和農(nóng)作物產(chǎn)量及品質(zhì)的影響鮮有報(bào)道。因此，本研究以鮮食糯玉米中糯2號(hào)（Zea mays L.ceraina Kulesh）為試材，研究無(wú)抗養(yǎng)殖雞糞與化肥配施對(duì)玉米生長(zhǎng)及土壤理化性狀的影響，以期為無(wú)抗雞糞農(nóng)田施用提供合理的配施比例。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2018年7—10月在中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)煙臺(tái)研究院試驗(yàn)田進(jìn)行。試驗(yàn)土壤為棕壤，其有機(jī)質(zhì)含量0.88%，堿解氮131.41 mg/kg，有效磷97.6 mg/kg，速效鉀135.76 mg/kg，pH值?6.08。玉米品種為鮮食糯玉米中糯2號(hào)。試驗(yàn)所用雞糞為山東某白羽肉雞養(yǎng)殖場(chǎng)提供的無(wú)抗養(yǎng)殖雞糞，腐熟后施用。其全氮、全磷、全鉀含量分別為2.36%、0.96%和0.84%，雞糞中四環(huán)素、金霉素、土霉素、強(qiáng)力霉素均未檢出。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共設(shè)置5個(gè)處理，處理1：CK（不施入任何肥料）;處理2：40%JF+60%HF（40%雞糞與60%化肥配施）;處理3：60%JF+40%HF（60%雞糞與40%化肥配施）;處理4：80%JF+20%HF（80%雞糞與20%化肥配施）;處理5：100%HF（100%化肥）。小區(qū)面積140 m2，重復(fù)3次。玉米株行距分別為45 cm和35 cm，目標(biāo)產(chǎn)量為6 000 kg/hm2，氮肥、磷肥、鉀肥的利用率分別是27%、11%、30%，肥料總施入量N、P2O5、K2O分別為595.50、616.35、472.05 kg/hm2。以氮基準(zhǔn)平衡為原則，雞糞作為基肥于7月13日一次性施入，所缺磷、鉀養(yǎng)分以化肥補(bǔ)齊，施肥量占總養(yǎng)分的80%。分別于2018年8月5日、8月29日、9月22日追施拔節(jié)肥、穗肥、花粒肥，追肥量分別占總養(yǎng)分的6%、10%和4%。基肥和追肥用量詳見(jiàn)表1、表2。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

于玉米的苗期、拔節(jié)期、抽穗期和完熟期采集玉米植株及土壤樣品。依照隨機(jī)取樣的原則在各處理中選取10株玉米，并摘取一定數(shù)量玉米葉片測(cè)定其葉綠素含量。通過(guò)5點(diǎn)取樣法，采集0～20 cm土層土壤樣品，自然風(fēng)干、磨細(xì)過(guò)篩后密封儲(chǔ)存用于土壤指標(biāo)測(cè)定。于玉米收獲期進(jìn)行產(chǎn)量和品質(zhì)的測(cè)定。具體各指標(biāo)測(cè)定方法[23-25]見(jiàn)表3。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2016和SPSS 20.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用最小顯著差異法（LSD）進(jìn)行處理間差異性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 無(wú)抗養(yǎng)殖雞糞與化肥配施對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響

由表4看出，與對(duì)照相比，無(wú)抗養(yǎng)殖雞糞與化肥配施處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量顯著增加。在玉米苗期，?40%JF+60%HF、60%JF+40%HF和80%JF+20%HF處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量分別比對(duì)照提高18.0%、31.0%和40.1%。方差分析結(jié)果表明，100%HF 處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量增加不顯著。此外，玉米拔節(jié)期、抽穗期和完熟期的土壤有機(jī)質(zhì)含量均以80%JF+20%HF處理最大，該處理在玉米完熟期分別比對(duì)照、40%JF+60%HF、60%JF+40%HF和100%HF處理增加43.3%、13.6%、3.3%和41.6%。通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析得知，土壤有機(jī)質(zhì)含量的增加幅度與雞糞施入量呈正相關(guān)關(guān)系。

2.2 無(wú)抗養(yǎng)殖雞糞與化肥配施對(duì)土壤速效養(yǎng)分含量的影響

由圖1看出，玉米從苗期到抽穗期，100%HF處理的土壤堿解氮含量均為最高，其次為40%JF+60%HF、60%JF+40%HF、80%JF+20%HF和對(duì)照。至玉米完熟期，土壤堿解氮含量以40%JF+60%HF處理最高，分別比對(duì)照、60%JF+40%HF、80%JF+20%HF、100%HF提高16.0%、2.0%、5.0%和6.0%。同時(shí)，土壤有效磷和速效鉀含量的變化趨勢(shì)與堿解氮相似。與雞糞處理相比，100% HF處理土壤速效氮、磷、鉀含量下降幅度較大，從玉米苗期至完熟期，堿解氮、有效磷、速效鉀含量分別下降37.9%、46.2%和34.2%。

2.3 無(wú)抗養(yǎng)殖雞糞與化肥配施對(duì)土壤pH值的影響

雞糞處理的土壤pH值隨玉米生育時(shí)期進(jìn)程呈上升趨勢(shì)，而未施用雞糞處理的土壤pH值則不斷降低。在玉米苗期，80%JF+20%HF與60%JF+40%HF處理、60%JF+40%HF和40%JF+60%HF處理間土壤pH值無(wú)顯著差異;至玉米完熟期，各處理土壤pH值差異明顯，80%JF+20%HF處理土壤pH值分別比對(duì)照、40%JF+60%HF、60%JF+40%HF和100%HF處理提高6.5%、1.8%、0.9%和7.5%（圖2）。

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