有機(jī)肥氮替代化肥氮和土壤改良劑對(duì)鹽堿地棉花產(chǎn)量和土壤養(yǎng)分的影響

顏 安，吳 勇，徐金虹，王同仁，萬江春，楊 利，黃 峰

（1．新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830052；2．全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)處，北京 100125；3．新疆阿瓦提縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，新疆 阿瓦提 843200；4．中國農(nóng)業(yè)大學(xué)土地科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，北京 100193）

棉花作為我國主要的經(jīng)濟(jì)作物和纖維作物之一［1］，其產(chǎn)量和品質(zhì)對(duì)保障國民經(jīng)濟(jì)安全具有重要的作用。大量的化肥投入是目前棉花增產(chǎn)的主要舉措。但是，過量施肥不利于棉花的增產(chǎn)，尤其是品質(zhì)的提高，過量的化肥施用會(huì)導(dǎo)致土壤質(zhì)量下降、環(huán)境污染與退化［2-4］。因此，在棉花生產(chǎn)過程中探討有機(jī)肥氮替代化肥氮對(duì)鹽堿地棉花的可行性及其增產(chǎn)增效作用顯得尤為重要。

在新疆，鹽堿土壤是廣泛分布的低產(chǎn)土壤類型，土壤的鹽漬化使土壤鹽分大量積累，并引發(fā)一系列生產(chǎn)和生態(tài)問題［5］。同時(shí)，長期過量施用化肥也是導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)退化、有機(jī)質(zhì)含量下降和土壤肥力降低等問題的重要原因［6］。優(yōu)化施肥方式，提高土壤肥力和作物產(chǎn)量，合理利用有機(jī)肥資源，以及有機(jī)肥替代部分化肥，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展已迫在眉睫［7］。

國內(nèi)外學(xué)者研究表明，有機(jī)肥和無機(jī)肥配施，有利于提高土壤肥力和提高作物產(chǎn)量、改善產(chǎn)品品質(zhì)［8］。周偉紅［9］研究有機(jī)肥對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響，結(jié)果表明，施用有機(jī)肥能使土壤的容重降低、孔隙度增大以及透水性增強(qiáng)。呂品［10］通過增施有機(jī)肥，緩解了鹽堿土的持續(xù)惡化，同時(shí)抑制了土壤返鹽現(xiàn)象。沈嘉祥等［11］研究鹽堿土施用有機(jī)肥的結(jié)果表明：土壤有機(jī)質(zhì)含量顯著增加，并且改善了土壤的養(yǎng)分結(jié)構(gòu)。邢鵬飛等［12］研究認(rèn)為，有機(jī)肥替代部分無機(jī)肥可顯著提高小麥產(chǎn)量，提高土壤肥力。楊明等［13］基于田間及盆栽試驗(yàn)研究了有機(jī)肥對(duì)鹽堿土的改良效果，結(jié)果表明，施用有機(jī)肥后土壤pH顯著下降，土壤有機(jī)質(zhì)含量顯著增加。王一鳴等［14］研究有機(jī)氮替代部分無機(jī)氮對(duì)香蕉產(chǎn)量、品質(zhì)和土壤微生物群落的影響，為香蕉生產(chǎn)中減少化肥施用提供理論依據(jù)。

當(dāng)前，關(guān)于有機(jī)肥替代化肥的研究大都集中在小麥、玉米和水稻等糧食作物上，對(duì)有機(jī)肥替代部分化肥對(duì)棉花的影響，尤其對(duì)干旱區(qū)（特別是新疆）鹽堿地棉花的產(chǎn)量及土壤肥力的研究報(bào)道相對(duì)較少。為此，本研究在阿克蘇地區(qū)阿瓦提縣拜什艾日克鎮(zhèn)試驗(yàn)田，設(shè)置了不同比例的有機(jī)肥氮替代部分無機(jī)肥氮的試驗(yàn)研究，以探究不同比例的有機(jī)肥替代化肥對(duì)棉花產(chǎn)量及土壤肥力的影響，旨在為化肥減施、有機(jī)肥替代和鹽堿土壤改良提供科學(xué)基礎(chǔ)和實(shí)踐依據(jù)。

需要不斷對(duì)配送模式進(jìn)行改進(jìn)、優(yōu)化，像網(wǎng)訂到店取、眾包配送、統(tǒng)一配送及云柜自提這樣的配送模式都可以被用來將“最后一公里”配送落實(shí)。比如，眾包配送的配送模式就被新達(dá)達(dá)物流公司拿來作為生鮮產(chǎn)品的配送。目前我國大部分城市均配有新達(dá)達(dá)物流公司的眾包配送員，在2016年的中國電子商務(wù)研究結(jié)果，新達(dá)達(dá)物流公司在6月的配送量中發(fā)現(xiàn)，中京東商城的日配送單量最多時(shí)已經(jīng)超過了一百萬單。并且這些訂單有將近八成的訂單都可以保證在半小時(shí)內(nèi)配送完畢，幾乎所有訂單都可以保證在60分鐘內(nèi)配送完畢。這種對(duì)生鮮產(chǎn)品配送模式的優(yōu)化一方面可以大大降低配送成本；另一方面對(duì)配送效率的提升有極大推動(dòng)作用。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

本試驗(yàn)于2019年在阿克蘇地區(qū)阿瓦提縣拜什艾日克鎮(zhèn)（40°48′07″N，80°22′01″E）進(jìn)行，該地區(qū)海拔高度1058 m，屬暖溫帶大陸性干旱氣候，日照時(shí)間長，干旱少雨，蒸發(fā)量大；夏季炎熱，冬季寒冷。多年平均降水量46.7 mm、蒸發(fā)量1890.7 mm、無霜期211 d，年均日照2679 h，地下水埋深1～3 m。該地區(qū)主要種植經(jīng)濟(jì)作物，以棉花為主，同時(shí)種植小麥、玉米和瓜菜等。試驗(yàn)地土壤為潮土，其基本理化性狀見表1。

表1 試驗(yàn)區(qū)土壤背景值

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，前一季的棉花秸稈全量還田（試驗(yàn)地兩年平均秸稈返還土壤的氮磷鉀養(yǎng)分分別為90、35和101 kg/hm2）條件下，設(shè)置試驗(yàn)處理如下。T1：秸稈還田；T2：秸稈還田+土壤改良劑（有機(jī)質(zhì)100 g/L，腐植酸30 g/L，游離氨基酸30 g/L；施用量：30 L/hm2）；CK：不施肥；A：單施化肥（N為220 kg/hm2，P2O5為110 kg/hm2，K2O5為150 kg/hm2）；B：等氮量條件下有機(jī)肥氮替代化肥氮15%；C：等氮量條件下有機(jī)肥氮替代化肥氮30%；D：等氮量條件下有機(jī)肥氮替代化肥氮45%。每個(gè)處理3次重復(fù)，小區(qū)面積3 m×4 m（12 m2）。T1和T2分別與A、B、C、D組合形成8個(gè)處理，加上CK，共9個(gè)處理，在兩塊農(nóng)田上實(shí)施。A單施化肥為農(nóng)民習(xí)慣施肥處理，20%氮肥作基肥、80%氮肥用于追肥。其余各處理的氮肥全部作追肥，根據(jù)當(dāng)?shù)亓?xí)慣灌水次數(shù)分4次追肥。本研究采用的商品有機(jī)肥的有機(jī)質(zhì)含量為45%，總養(yǎng)分N+P2O5+K2O含量為12.0%。采用的化肥有：尿素（N為46.0%；硫酸鉀（K2O為50%）；磷酸二銨（總養(yǎng)分為64.0%，其中N為18%，P2O5為46%）。施肥方式：氮磷鉀肥和土壤改良劑于播種前一次性基施。灌溉方式：漫灌，分別在4次追肥后進(jìn)行灌水，全生育期總共灌水4次。2019年3月29日播種，2019年10月15日收獲。

土壤有機(jī)質(zhì)含量測(cè)定采用重鉻酸鉀容量法－外加熱法；土壤堿解氮含量測(cè)定采用堿解擴(kuò)散法；土壤有效磷含量測(cè)定采用碳酸氫鈉浸提－鉬藍(lán)比色法；土壤速效鉀含量測(cè)定采用乙酸銨浸提－火焰光度法；土壤pH測(cè)定采用離子電位法；土壤全鹽含量測(cè)定采用烘干殘?jiān)ā?/p>

表2 不同試驗(yàn)處理有機(jī)肥與化肥用量

1.3 測(cè)試分析

2、實(shí)現(xiàn)詢證函自動(dòng)發(fā)送。由于在實(shí)際業(yè)務(wù)操作過程中存在財(cái)務(wù)部人工發(fā)出往來款詢證函的現(xiàn)象，導(dǎo)致往來款信息核對(duì)中出現(xiàn)錯(cuò)誤增多和效率下降的問題，對(duì)此，開發(fā)能自動(dòng)發(fā)送詢證函的平臺(tái)功能迫在眉睫。通過在往來款集成平臺(tái)上增加自動(dòng)發(fā)送詢證函短信的功能，實(shí)現(xiàn)往來款的自動(dòng)對(duì)賬詢證，便于業(yè)務(wù)部門與往來供應(yīng)商或客戶的實(shí)時(shí)信息核對(duì)，提高往來款核銷的工作效率?！?/p>

棉花供試品種為新陸中54號(hào)，灌溉方式為漫灌，播種株行配置為60、30 cm寬窄行，種植密度為1.5×105株/hm2。田間管理各處理一致。試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表2。

由表5可知，不同試驗(yàn)處理土壤pH差異不顯著，但均低于土壤pH背景值8.13。有機(jī)肥氮替代化肥氮處理的土壤鹽分含量均低于CK處理，并隨著土壤剖面深度增加而降低。在0～30 cm深度范圍內(nèi)，有機(jī)肥氮替代化肥氮處理較CK處理的土壤鹽分降低了5.96%～15.17%；在30～60 cm深度范圍內(nèi)，有機(jī)肥氮替代化肥氮處理較CK處理的土壤鹽分降低了1.19%～15.06%。不同處理中，加施土壤改良劑的T2農(nóng)田，土壤鹽分顯著低于未加施農(nóng)田。結(jié)果表明，不論是在秸稈還田條件下，還是在秸稈還田加施土壤改良劑的條件下，土壤鹽分含量隨有機(jī)肥氮替代化肥氮比例增加而減少。

然而在NDD體系下，軟件版本、服務(wù)端口等屬性的動(dòng)態(tài)變化可能導(dǎo)致入侵路徑上的脆弱性發(fā)生動(dòng)態(tài)變換，從而改變?nèi)肭终摺爱?dāng)前”狀態(tài)和“過去”入侵結(jié)果，進(jìn)而影響“將來”入侵過程，本文將此現(xiàn)象稱為NDD體系下入侵過程的非馬爾可夫特性.如，在圖1所示的入侵場景中，假定入侵者計(jì)劃的入侵路徑為“A→B→C→D”，在t0時(shí)刻已經(jīng)實(shí)現(xiàn)“A→B→C”的入侵，并準(zhǔn)備在t1時(shí)刻發(fā)起“C→D”的滲透.如果節(jié)點(diǎn)B在t0到t1中間某個(gè)時(shí)刻動(dòng)態(tài)變換了IP地址，導(dǎo)致入侵者失去對(duì)B和C的控制，進(jìn)而無法在原有入侵成果的基礎(chǔ)上進(jìn)一步實(shí)施針對(duì)D的入侵.

1.4數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2010和SPSS 18.0進(jìn)行整理和分析，多重比較采用Duncan法（0.05水平）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對(duì)棉花產(chǎn)量、產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

有機(jī)肥氮配施化肥氮處理雖然對(duì)株高和株數(shù)的促進(jìn)未見顯著效果，但在促進(jìn)單株鈴數(shù)和鈴重上均表現(xiàn)出顯著的促進(jìn)作用，從而顯著地提高了最終的籽棉產(chǎn)量。另外，化肥配施有機(jī)肥與單施化肥比，產(chǎn)量未見顯著降低。因此，減施化肥并配施有機(jī)肥的處理維持了作物的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)。這與很多類似研究的結(jié)果基本一致：有機(jī)肥部分替代化肥及配施，能夠改善作物群體質(zhì)量，增加作物產(chǎn)量，在實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)的同時(shí)可以減少化肥施用量［15-17］。在不同作物、不同土壤環(huán)境條件下，有機(jī)肥與化肥配施的比例不同，相同作物在不同土壤類型條件下養(yǎng)分吸收規(guī)律也不同，因此需要分析研究合理的有機(jī)肥替代化肥的比例。馬凡凡等［18］的研究表明，50%豬糞有機(jī)肥替代化肥處理水稻產(chǎn)量最高。孫桂蘭等［19］在甘肅河西走廊內(nèi)陸棉區(qū)的研究結(jié)果顯示，生物有機(jī)肥替代40%的化肥增產(chǎn)效果最明顯。哈麗哈什·依巴提等［20］的研究表明，有機(jī)肥氮替代20%的化肥氮時(shí)，棉花產(chǎn)量增加7.9%（P<0.05）；有機(jī)肥氮替代30%的化肥氮，獲得與單施化肥相當(dāng)?shù)漠a(chǎn)量。本研究中，在秸稈還田條件下，與不施肥和農(nóng)民常規(guī)施肥（單施化肥）相比，有機(jī)肥氮替代化肥氮增產(chǎn)效果明顯，不同比例有機(jī)肥氮替代化肥氮都顯著增加了棉花產(chǎn)量、單株鈴數(shù)和單鈴重，這與前人研究結(jié)果一致［20-22］。

表3 不同施肥處理對(duì)棉花產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響

土壤改良劑配施有機(jī)肥處理中，T2B與CK相比顯著增加了產(chǎn)量，但與不施用改良劑的T1B相比產(chǎn)量相近，且未表現(xiàn)出顯著差異。

他不得不這樣想，不然，他就用不著這樣拼命，他早就會(huì)躺下來死掉了。當(dāng)那團(tuán)模糊的像圓球一樣的太陽慢慢向西北方沉下去的時(shí)候，他一再盤算著在冬天追上他和比爾之前，他們向南逃去的每一寸路。他反復(fù)地想著地窖里和赫德森灣公司站頭上的吃的東西。他已經(jīng)兩天沒吃東西了；至于沒有吃到他想吃的東西的日子，那就更不止兩天了。他常常彎下腰，摘起沼地上那種灰白色的漿果，把它們放到口里，嚼幾嚼，然后吞下去。這種沼地漿果只有一小粒種籽，外面包著一點(diǎn)漿水。一進(jìn)口，水就化了，種籽又辣又苦。他知道這種漿果并沒有養(yǎng)份，但是他仍然抱著一種不顧道理，不顧經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的希望，耐心地嚼著它們。

無論是單純有機(jī)肥氮替代化肥氮處理，還是增施土壤改良劑處理，與對(duì)照以及單施相比，T1D的株高比CK顯著增加，其他處理間株高都沒有顯著變化。從株數(shù)來看，單純有機(jī)肥氮替代化肥氮與CK相比，有增加（T1A、T1C、T1D）、有減少（T1B），但都未達(dá)到統(tǒng)計(jì)顯著性。值得注意的是，有機(jī)肥氮替代化肥氮并增施土壤改良劑對(duì)株數(shù)的影響明顯。無論與CK還是單純替代系列處理相比，都有顯著的增加。但是在T2系列處理的內(nèi)部，并未表現(xiàn)出明顯差異。

從單株鈴數(shù)看，除了T1D（3.78 個(gè) / 株）和T2D（3.65 個(gè) / 株）有明顯減少外，各處理與CK（5.21個(gè) / 株）相比沒有顯著性差異。從單鈴重來看，單純有機(jī)肥氮替代化肥氮的處理與CK（2.30 g/ 株）相比都有顯著提高。在T1的系列處理中，減施化肥（T1B、T1C）與單施化肥的T1A相比，單株鈴重未見顯著性下降。值得注意的是，配施有機(jī)肥比例最高的T1D（4.04 g/株），單鈴重與CK和單施化肥處理（T1A的3.56 g/株，T2A的2.72 g/株）相比，均有顯著增加。施用改良劑并配施有機(jī)肥各處理的單鈴重與CK相比有增加。

2.2 不同施肥處理對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)、養(yǎng)分含量的影響

前人針對(duì)化肥配施有機(jī)肥對(duì)土壤養(yǎng)分、鹽分含量效應(yīng)的研究結(jié)果與本研究也基本一致。周凱等［23］研究表明，隨著有機(jī)肥用量的增加，土壤中的有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷含量也相應(yīng)的提高。李玉等［24］研究表明，有機(jī)肥替代部分化肥處理顯著降低了土壤水溶性鹽總量。傅松等［25］研究表明，有機(jī)肥替代部分化肥能起到改善土壤理化性狀、增加土壤肥力的作用。楊忠贊等［26］研究表明，適度有機(jī)肥替代，能夠改善土壤理化性狀。本研究中，不同比例有機(jī)肥氮替代化肥氮對(duì)土壤養(yǎng)分含量提高較顯著，土壤鹽分降低也較顯著，再次證明有機(jī)肥無機(jī)肥配施對(duì)改善土壤理化性質(zhì)的積極作用。

表4 不同施肥處理對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)、養(yǎng)分含量的影響

2.3 不同施肥處理對(duì)土壤鹽分含量和pH的影響

棉花產(chǎn)量：在吐絮期調(diào)查各小區(qū)面積為12 m2（3 m×4 m）的棉花株數(shù)、鈴數(shù)，并采收小區(qū)內(nèi)棉花100朵測(cè)單鈴重，計(jì)算各處理棉花產(chǎn)量。

施肥前采集原始土壤帶回實(shí)驗(yàn)室分析基礎(chǔ)狀況，其后在棉花吐絮期（2019年10月）依據(jù)0～30、30～60 cm土層進(jìn)行土壤樣品采集，烘干，磨細(xì)，過1和0.25 mm篩，用于土壤鹽分和養(yǎng)分的測(cè)定。

表5 不同試驗(yàn)處理對(duì)鹽分和pH的影響

3 討論

3.1 有機(jī)無機(jī)配施對(duì)棉花生長的影響

試驗(yàn)結(jié)果表明，不同有機(jī)肥氮替代化肥氮處理的籽棉產(chǎn)量均高于CK處理，其理論產(chǎn)量范圍在2648和3109 kg/hm2之間（表3）。特別是T1B處理，理論籽棉的產(chǎn)量（3109 kg/hm2）不僅明顯比CK處理（2007 kg/hm2）高，并且比單施化肥的T1A處理（3059 kg/hm2）稍高，但T1C的產(chǎn)量比單施化肥的T1A產(chǎn)量有所下降，但并不顯著。減施化肥最多、配施有機(jī)肥比例最高的T1D處理的產(chǎn)量與單施化肥的處理比有所下降但不顯著。與T1B和T1C相比，T1D的減產(chǎn)也不顯著。

由表4可知，無論在0～30 cm還是30～60 cm土層，除0～30 cm土層T1B、T1C處理堿解氮含量、30～60 cm土層T2A處理有機(jī)質(zhì)含量外，有機(jī)肥氮替代化肥氮各處理的土壤有機(jī)質(zhì)、養(yǎng)分含量均高于單施肥處理和CK。在0～60 cm土層，未施用土壤改良劑T1的農(nóng)田，有機(jī)肥氮替代化肥氮各處理的有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀含量差異顯著；有機(jī)肥氮替代45%化肥氮時(shí)，有效磷和速效鉀含量顯著高于其他處理。施用土壤改良劑的T2農(nóng)田中，有機(jī)肥氮替代45%化肥氮時(shí)，土壤有機(jī)質(zhì)和堿解氮含量顯著高于其他處理。在30～60 cm土層，不同處理的有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷含量都較0～30 cm土層有不同程度的減少。速效鉀含量隨著有機(jī)肥氮替代比例的提高而增加。結(jié)果表明，秸稈還田或秸稈還田并附加土壤改良劑，不同比例有機(jī)肥氮替代化肥氮對(duì)土壤養(yǎng)分含量提高較為顯著。

在他們興奮地慶祝時(shí)，桌上的臺(tái)燈正巧照到了顯微鏡上?！拔覀兤鋵?shí)記錄下了我們的興奮。”當(dāng)時(shí)科恩團(tuán)隊(duì)中的一個(gè)研究生丹尼爾·霍克巴姆（Daniel Hochbaum）說。歡呼聲漸漸平息，一年后，科恩的團(tuán)隊(duì)發(fā)表了研究成果——修飾哺乳動(dòng)物特定神經(jīng)元的熒光蛋白能夠用于實(shí)時(shí)記錄單個(gè)神經(jīng)元的電沖動(dòng)。他們是最先發(fā)表這一成果的研究團(tuán)隊(duì)之一。

3.2 土壤調(diào)理劑對(duì)棉花生長的影響

減施化肥配施有機(jī)肥的基礎(chǔ)上，增施土壤改良劑的作用還有待進(jìn)一步觀察。增施改良劑對(duì)增加株數(shù)有明顯效果，但對(duì)其他產(chǎn)量因子提高的作用并不明顯，有的甚至還有降低作用，其作用機(jī)理還需要進(jìn)行深入研究。

4結(jié)論

（1）不同有機(jī)肥氮替代化肥氮處理中，棉花產(chǎn)量構(gòu)成因素差異顯著，有機(jī)肥氮替代15%化肥氮的增產(chǎn)效果明顯，尤其在秸稈還田加施土壤改良劑條件下，有機(jī)肥氮替代15%化肥氮較單施化肥增產(chǎn)15.18%。

從表8、9結(jié)果顯示,大鼠血液學(xué)指標(biāo)各劑量組與生理鹽水組之間大部分無顯著性差異,部分有顯著性差異及極顯著性差異,但其數(shù)值在正常范圍之內(nèi)或無量效關(guān)系,故認(rèn)為其差異無實(shí)際生物學(xué)意義。

（2）有機(jī)肥氮替代45%化肥氮，在秸稈還田條件下土壤有效磷和速效鉀含量顯著高于其他處理；在秸稈還田加施土壤改良劑條件下，土壤有機(jī)質(zhì)和堿解氮含量顯著高于其他處理。

（3）不同有機(jī)肥氮替代化肥氮處理中，土壤鹽分含量均低于CK處理，并隨著土壤剖面深度增加而降低，其中，在0～30 cm深度范圍內(nèi)，各處理較CK處理的土壤鹽分降低了5.96%～15.18%；在30～60 cm深度范圍內(nèi)，各處理較CK處理的土壤鹽分降低了1.19%～15.06%。

設(shè)計(jì)的集成清掃裝置配置包括:物料清除裝置、物料回收機(jī)構(gòu)(集料斗、給料機(jī)或其他卸料裝置)、控制箱及管道等(見圖1)。物料回收機(jī)構(gòu)采用霧化抑塵系統(tǒng)，有效降低硫磺粉塵濃度。

（4）總體上，減施化肥并配施有機(jī)肥，對(duì)于保持甚至提高棉花產(chǎn)量具有積極作用，同時(shí)，對(duì)鹽堿地土壤養(yǎng)分提高和鹽分下降有顯著作用，在減施化肥配施有機(jī)肥的基礎(chǔ)上進(jìn)一步增施土壤改良劑的效果還有待進(jìn)一步的試驗(yàn)觀察和機(jī)理研究。