減氮條件下施用蚓糞對土壤性質(zhì)及小麥生長的影響

周星 徐年龍 周娜娜 徐夢彬 王升

摘要：為達到減肥及改善土壤性質(zhì)的目的，選用環(huán)保型蚓糞有機肥進行研究。通過開展田間小區(qū)試驗，設置8個處理，包括在2個減氮水平下（10%、15%），施用3種用量的蚓糞（3 000、4 500、6 000 kg/hm2），在小麥季取樣測定作物的性狀及土壤理化性質(zhì)，來探究在減氮條件下施用蚓糞對土壤性質(zhì)及小麥生長的影響。結(jié)果表明，與常規(guī)對照相比，短期施用蚓糞對土壤的全氮含量、有機質(zhì)含量及pH值的改善效果不大，但在減氮15%條件下施用蚓糞對土壤有機質(zhì)含量有一定的提升作用，且用量在4 500 kg/hm2時，土壤的速效養(yǎng)分（堿解氮、速效磷鉀）含量都處于較高水平，同時對土壤鹽分積累的影響不大;施用蚓糞延長了小麥的光合作用，從而促進了地上部的生長;在減氮10%的條件下，施用蚓糞引起了小麥無效分蘗的增多導致后期有效穗數(shù)的降低，減氮量增大加上蚓糞中養(yǎng)分釋放緩慢都引起了小麥產(chǎn)量的降低，而產(chǎn)量在減氮15%條件下蚓糞用量為4 500 kg/hm2時降幅較小。綜上，在減氮15%條件下施用 4 500 kg/hm2 蚓糞，不僅對土壤的改良效果較好，還促進了小麥地上部的生長且對其產(chǎn)量影響不大，而蚓糞長期的改良效果及對作物生長的影響有待于今后大尺度系統(tǒng)地研究。

關(guān)鍵詞：蚓糞;減氮;不同用量;土壤性質(zhì);作物生長;小麥

中圖分類號： S147.3? 文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2021）15-0083-04

收稿日期：2020-12-11

基金項目：江蘇省重點研發(fā)計劃（編號：BE2019343）。

作者簡介：周 星（1992—），女，江蘇泗洪人，碩士，農(nóng)業(yè)技術(shù)員，從事土壤施肥和作物高產(chǎn)栽培技術(shù)研究。E-mail：zhouxingxuesheng@163.com。

隨著人們生活水平的提高，人們對糧食的需求日益增加。而在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量施用化肥雖然對產(chǎn)量有提升作用，但對土壤及周邊環(huán)境造成了很大的污染[1-2]。長此以往，土壤容易出現(xiàn)板結(jié)、養(yǎng)分含量降低、微生物活性下降等多種問題，進而會影響作物的生長及產(chǎn)量[3-4]。多項研究表明，有機肥中含有豐富的養(yǎng)分，肥效持久且來源廣，將其與化肥配施能夠很好地發(fā)揮肥料的作用來改善土壤性質(zhì)，對作物的生長也起到了一定的促進作用[5-6]。

蚓糞是一種優(yōu)良的有機改良劑，它是通過蚯蚓和微生物的聯(lián)合作用對有機廢棄物進行生化降解和腐殖化等，產(chǎn)生的一種細碎的類似泥炭狀，含有較好的孔隙度、通氣性、持水能力極高的微生物活性物質(zhì)[7-8]。國內(nèi)外已有大量研究表明，施用蚯蚓糞不僅有利于改善土壤性質(zhì)[9-11]，還能不同程度地提高作物的發(fā)芽率、促進其生長，提高產(chǎn)量及改善品質(zhì)等[12-14]。目前蚓糞與化肥配施的研究主要集中于溫室大棚作物[15-17]，大田試驗作物主要集中在西瓜[18]、玉米[19]等，而對旱田作物小麥的研究較少。本試驗主要是通過在2種減氮水平下（10%、15%），施用不同用量的蚓糞來探究其對土壤理化性質(zhì)及小麥生長的影響，旨在為當?shù)販p肥及小麥的優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗設在江蘇省鹽城農(nóng)墾農(nóng)業(yè)科學研究所1#田（120°15′50″E、33°40′30″N），壤性潮鹽土，前茬作物為水稻，土壤肥力中等。有機質(zhì)含量24.3 g/kg，全氮含量1.81 g/kg，堿解氮含量118 mg/kg，速效磷含量18.6 mg/kg，速效鉀含量95 mg/kg，pH值7.9。蚓糞來自南京肥甘農(nóng)業(yè)科技有限公司，全氮含量13.53 g/kg，全磷含量8.65 g/kg，全鉀含量 7.36 g/kg，有機質(zhì)含量520.58 g/kg，含水量70%。

1.2 試驗材料

供試品種為揚麥23，于2019年10月29日播種，11月6日出苗，2020年6月1日收割測產(chǎn)。供試肥料為潤墾尿素（總氮含量≥46.4%），由江蘇雙多化工有限公司生產(chǎn);潤墾磷酸二銨（含N 18%，含P2O5 46%，總養(yǎng)分含量≥64%），由甕福（集團）有限責任公司生產(chǎn);復合肥（N、P2O5、K2O含量均為15%，總養(yǎng)分含量≥45%），由蘇州上研化肥科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)。蚓糞來自南京肥甘農(nóng)業(yè)科技有限公司。試驗于2019年10月28日人工撒施基肥（蚓糞一次性施入），11月29日人工撒施分蘗肥，2020年2月20日施用拔節(jié)孕穗肥，3月13日撒施穗肥。

1.3 試驗設計

本試驗共設置8個處理，其中包括常規(guī)對照、空白、2種減氮條件下施用3種用量的蚓糞，依據(jù)磷鉀養(yǎng)分一致原則（具體用量見表1）。每個小區(qū)面積為200 m2（南北長28. 6 m，東西長7 m-包溝0.3 m），水漿管理與病蟲害防治同其他大田。

1.4 測定項目

土壤性質(zhì)：全氮含量、有機質(zhì)含量、堿解氮含量、有效磷含量、速效鉀含量、pH值、總鹽含量、電導率。

作物性狀：高峰苗、葉綠素含量、地上部干質(zhì)量、有效穗數(shù)、實粒數(shù)、千粒質(zhì)量、產(chǎn)量（割方測產(chǎn)）。

1.5 數(shù)據(jù)處理及分析

采用Excel 2010軟件處理數(shù)據(jù)及制表繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同肥料處理對土壤理化性質(zhì)的影響

由表2可得，與對照相比，其余處理對土壤全氮含量的提升作用較小;減氮10%施用蚓糞后土壤有機質(zhì)含量都低于常規(guī)對照，而減氮15%施用蚓糞后土壤有機質(zhì)含量都提高，且在V7處理下達到最高;在2種減氮條件下，堿解氮含量都在蚓糞施用量為4 500 kg/hm2時處于較高水平;有效磷含量也在V7處理下達到最高，與對照比提高30%;而速效鉀含量在不施肥的處理下較高;pH值改善效果不明顯且變化無規(guī)律;除V3處理外，其余施用蚓糞的處理都提高了土壤的總鹽含量和電導率，且在V7處理下，土壤的總鹽含量和電導率處于中等水平。說明在減氮15%條件下施用4 500 kg/hm2蚓糞對土壤性質(zhì)的綜合改善效果較好。

2.2 不同肥料處理對小麥高峰苗的影響

由圖1可知，在減氮10%的條件下施用蚓糞，小麥的高峰苗都高于常規(guī)對照（V2），而減氮15%的條件下只有施用6 000 kg/hm2的蚓糞后才增加了小麥的高峰苗。說明減氮10%后施用蚓糞能增加小麥的分蘗數(shù)，但減氮量增加時，只有增加蚓糞

的用量才能維持小麥的分蘗數(shù)不減少。

2.3 不同肥料處理對小麥葉綠素含量的影響

由圖2可知，從第1次測定（4月30日）起，除第2次測定的（減氮15%施用蚓糞的處理）3個處理高于第1次測定外，其余時期的葉綠素含量都低于第1次含量;除第1次測定外，V7處理的葉綠素含量都處于最高?？傮w趨勢是各時期中葉綠素含量在施蚓糞后下降較緩慢，說明施用蚓糞能延長葉片的光合作用能力。

2.4 不同肥料處理對小麥地上部干質(zhì)量的影響

由圖3可知，不施肥的小麥地上部干質(zhì)量都處于最低。在分蘗期時，施用4 500 kg/hm2的蚓糞后小麥的地上部干質(zhì)量都高于常規(guī)對照。從拔節(jié)期至成熟期時，在減氮10%的條件下，隨著蚓糞用量的增加，小麥地上部的干質(zhì)量都呈先升高后降低的趨勢且在4 500 kg/hm2時達到最大;在減氮15%的條件下，隨著蚓糞用量的增加，小麥地上部的干質(zhì)量呈逐漸升高的趨勢，且在6 000 kg/hm2時達到最大并高于其他處理。說明在減氮15%條件下施用 6 000 kg/hm2 蚓糞能夠增強根系對養(yǎng)分的吸收能力，從而促進小麥地上部的生長。

2.5 不同肥料處理對小麥產(chǎn)量的影響

由表3可知，與對照相比，在V6和V7處理下的有效穗數(shù)高于對照，其余蚓糞處理下的有效穗都低于對照;實粒數(shù)和結(jié)實率在V5處理下都處于最高;但千粒質(zhì)量在蚓糞的處理下都低于常規(guī)對照;不施肥的小麥產(chǎn)量最低，施用蚓糞后小麥的產(chǎn)量都低于對照，且在V3和V7處理下減產(chǎn)幅度較小。說明前期高峰苗較多會導致無效分蘗過多，從而引起有效穗數(shù)減少，V5處理下的實粒數(shù)、結(jié)實率及千粒質(zhì)量都處于較高水平，但產(chǎn)量較低，可能與其有效穗數(shù)偏低有關(guān)，V7處理下小麥的減產(chǎn)較少，這可能與實粒數(shù)及結(jié)實率較高有關(guān)。

3 討論與結(jié)論

本試驗中施用蚓糞后對土壤的全氮、有機質(zhì)及pH值改善效果不大，但在減氮15%的條件下施用蚓糞對有機質(zhì)有提升作用，且用量為4 500 kg/hm2時，一些速效養(yǎng)分（堿解氮、有效磷和速效鉀）的提升效果較好且對土壤鹽分積累的影響不大。部分研究表明，蚓糞用量較高時，對土壤有機質(zhì)的提升效果較好[20-21]。由于該地塊屬于鹽堿土，本身pH值較高，該田間試驗中蚓糞用量偏少且持續(xù)時間較短，加上蚓糞的肥效釋放是一個緩慢的過程，因此對土壤有機質(zhì)、pH值等的改善效果不明顯。蚓糞本身是一種有機質(zhì)含量及養(yǎng)分活性高的物質(zhì)，將其施入后給土壤帶入了大量的活性物質(zhì)及養(yǎng)分，從而增強了土壤的供肥能力，同時使土壤鹽分含量保持在較低水平，達到不增加土壤鹽分的目的。綜上，在減氮15%的條件下施用4 500 kg/hm2蚓糞的處理對土壤的綜合改善效果較好。

在減氮10%的條件下施用蚓糞增強了小麥的分蘗能力;在減氮15%的條件下，施用4 500～6 000 kg/hm2 的蚓糞提高了小麥生長后期的葉綠素含量，增強小麥的光合作用能力，同時促進了小麥地上部的生長，這與以往研究結(jié)果[22-23]相似。這些可能是因為施用蚓糞后改善了土壤性質(zhì)，提高其速效養(yǎng)分含量從而促進作物生長及養(yǎng)分吸收[24-25]，但小麥的產(chǎn)量在施用蚓糞后呈現(xiàn)不同程度的降低，且在減氮15%-4 500 kg/hm2處理下減產(chǎn)幅度較小（減產(chǎn)2.4%）。一方面可能是前期產(chǎn)生了較多的無效分蘗導致后期有效穗數(shù)整體偏低;另一方面作物的產(chǎn)量與尿素中氮的作用密切相關(guān)，化肥施入后尿素被直接吸收利用，而蚓糞中的養(yǎng)分釋放較緩慢，在減氮過多的情況下會導致小麥在生長后期所需養(yǎng)分得不到及時有效的補充，從而使小麥灌漿不充分引起千粒質(zhì)量的降低而導致小麥減產(chǎn)。

綜上所述，從減肥、土壤性質(zhì)的改善及其供肥能力的長期性、作物產(chǎn)量及肥料成本等多方面考慮時，在減氮15%的條件下施用4 500 kg/hm2的蚓糞后，土壤的有機質(zhì)及速效養(yǎng)分含量都處于較高水平，且對該鹽堿地區(qū)的土壤鹽分積累影響較小，同時能延長小麥的光合作用來促進地上部的生長，可為小麥的高效生產(chǎn)打下扎實的基礎。由于該試驗持續(xù)時間較短，僅在小麥季開展，為了能深入探究蚓糞的肥效及其對土壤性質(zhì)的長期改良效果，未來可開展長期定位試驗來深入系統(tǒng)地了解蚓糞的綜合效果，進而為作物的優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)提供更加完善的理論依據(jù)。

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