菌渣有機肥替代部分化肥對土壤肥力及玉米產(chǎn)量的影響

李奇 陳禮鵬 郭正廳

摘要 用等養(yǎng)分含量的菌渣有機肥代替復(fù)合肥對玉米進行施用，研究土壤養(yǎng)分和玉米產(chǎn)量變化，明確最佳替代率。結(jié)果表明，增施有機肥能防止土壤酸化、提高土壤有機質(zhì)含量、緩解磷的富集，從而改善土壤性狀，有效促進作物生長發(fā)育和增產(chǎn)，菌渣有機肥替代復(fù)合肥的比例在45%～60%時獲得最高產(chǎn)量為9 124.95 kg/hm2，為菌渣有機肥的適宜替代比例。

關(guān)鍵詞 有機質(zhì);土壤性狀;有機肥;菌渣;化肥替代

中圖分類號 S 513? 文獻標識碼 A? 文章編號 0517-6611（2022）01-0168-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.01.045

Effects of Bacterial Residue Organic Fertilize Replacing Part of Chemical Fertilizer on Soil Fertility and Maize Yield

LI Qi，CHEN? Li-peng，GUO Zheng-ting

（Bijie Municipal Service Centre for Farmland Construction，Bijie，Guizhou 551700）

Abstract Using the same nutrient content of bacterial residue organic fertilizer instead of compound fertilizer to apply to corn，?? the changes of soil nutrients and maize yield were studied in order to clarify the best replacement rate. The test results showed that increasing the application of organic fertilizer could prevent soil acidification， increase soil organic matter content， and alleviate phosphorus accumulation， thereby improving soil properties， effectively promoting crop growth and production. The highest yield was 9 124.95 kg/hm2 when the ratio of bacterial residue organic fertilizer? instead? of compound fertilizer was 45%-60%， which was suitable replacement ratio? for bacterial residue organic fertilizer.

Key words Organic matter;Soil properties;Organic fertilizer;Bacterial residue;Replacement of chemical fertilizer

基金項目 貴州省科技支撐計劃項目“草腐菌菌渣綠色生態(tài)循環(huán)利用關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”（黔科合支撐〔2017〕2512）。

作者簡介 李奇（1984—），男，貴州遵義人，高級農(nóng)藝師，碩士，從事耕地質(zhì)量保護與提升研究。

通信作者，工程師，碩士，從事耕地質(zhì)量保護與提升研究。

收稿日期 2021-05-05

玉米是我國主要的糧、經(jīng)、飼兼用作物，需肥量較大，過去十幾年，玉米對我國化肥增量的貢獻達31.8%[1-3]，因此，在玉米生產(chǎn)中減少化肥用量將更有利于“化肥零增長”的實現(xiàn)。有機肥和化肥配施能夠增加土壤肥力，協(xié)調(diào)土壤養(yǎng)分供應(yīng)和作物吸收，提高養(yǎng)分利用率和作物產(chǎn)量，并可減少化肥用量，對化肥減施、環(huán)境保護及農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義[4-5]。近年來，為了加快有機肥替代技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用，關(guān)于不同作物有機肥替代部分化肥的相關(guān)研究日益增加，有機肥替代化肥施用技術(shù)在玉米上的應(yīng)用日益廣泛和成熟[6-10]。貴州畢節(jié)靈豐復(fù)肥公司生產(chǎn)的新型菌渣有機肥，是使用作物秸稈生產(chǎn)草腐食用菌，再以食用菌生產(chǎn)后的廢棄菌渣為主要原料，添加適量牛糞、酒糟、石灰、發(fā)酵菌劑，堆制、發(fā)酵而成的優(yōu)質(zhì)草腐菌菌渣有機肥[11]。大力推廣本品新型菌渣有機肥，有利于提高農(nóng)業(yè)廢棄物綜合利用效率，緩解林木資源枯竭的窘態(tài)，實現(xiàn)資源集約和環(huán)境友好的可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展[12-15]。因此，筆者通過田間小區(qū)試驗，研究等養(yǎng)分條件下不同菌渣有機肥替代率對土壤肥力及玉米生長、產(chǎn)量的影響，探索最佳的有機肥替代率，以期為畢節(jié)及類似生態(tài)區(qū)推廣新型菌渣有機肥，合理利用養(yǎng)分資源、減少化肥投入提供可行性依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試玉米品種為盛農(nóng)3號;菌渣有機肥由貴州畢節(jié)靈豐復(fù)肥公司生產(chǎn);玉米專用復(fù)合肥（15-15-15）由金正大公司生產(chǎn)。

1.2 試驗方法

試驗安排在大方縣東關(guān)鄉(xiāng)龍泉村丁希祥的承包地里實施，土壤為黃壤，肥力中下等，地塊面積0.093 hm2，海拔高度1 452 m。土壤pH 5.49，有機質(zhì)33.45 g/kg，全氮1.89 g/kg，堿解氮179.85 mg/kg，有效磷10.12 mg/kg，速效鉀90 mg/kg。采用隨機區(qū)組設(shè)計，共設(shè)5個處理，3次重復(fù)。總養(yǎng)分含量408 kg/hm2，用等養(yǎng)分含量的N-P-K>5%菌渣有機肥代替15%、30%、45%和60%的化肥用量，各處理肥料施用量見表1。四周設(shè)置保護區(qū)。在整好小區(qū)后根據(jù)1 hm2用肥量計算小區(qū)施肥量并稱取肥料，放到對應(yīng)小區(qū)，檢查無誤后再作為底肥一次性穴施，保證種肥料隔離。玉米采用直播（或移栽）方式，寬窄行種植，寬行100 cm，窄行60 cm，每小區(qū)種植4行，窩距25 cm，單株種植，密度為49 995株/hm2。移栽后及時查苗補缺，管理措施按常規(guī)進行管理，在執(zhí)行各項管理措施時除試驗設(shè)計所規(guī)定的處理差異外，其他管理措施應(yīng)力求質(zhì)量一致。詳細記載整個試驗過程中的農(nóng)事操作的日期、數(shù)量、方法以及玉米生育動態(tài)等。

1.3 測定指標與方法

土壤：測定指標為有機質(zhì)、pH、全氮、堿解氮、速效磷、速效鉀，在試驗開始前采集基礎(chǔ)土樣進行測定，在玉米收獲后對各處理相應(yīng)的指標進行測定。生育期記載：播種期、出苗期、大喇叭口期、抽雄期、吐絲期、成熟期、收獲期。以小區(qū)內(nèi)75%的植株達到該生育期為記載標準。農(nóng)藝性狀：收獲前測定株高、穗位高、倒伏（折）率等農(nóng)藝性狀。產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成性狀：小區(qū)實收計產(chǎn)，測定各處理的產(chǎn)量。并按照平均穗重法選取10個玉米果穗測定產(chǎn)量性狀，包括穗長、穗粗、禿尖、穗行數(shù)和行粒數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤pH及養(yǎng)分變化

與試驗開始時相比，玉米收獲時，各處理土壤pH均有所提高，呈隨著菌渣有機肥替代復(fù)合肥比例的提高而先提升后降低，說明增施適宜比例菌渣有機肥對酸性土有一定的改良作用。除施用復(fù)合肥處理外，不同替代比例的菌渣有機肥施用處理土壤有機質(zhì)含量均高于試驗開始前，且隨著有機肥替代化肥比例的增加總體呈遞增趨勢。不同處理土壤全氮含量均高于試驗開始前，堿解氮含量均低于試驗開始前;不同處理有效磷含量有的高于試驗開始前，也有的低于試驗開始前，但呈隨著有機肥施用比例的提高，有效磷含量呈逐步降低的趨勢;各處理速效鉀含量均低于試驗開始前，但變化規(guī)律性不強（表2）。

差異顯著性檢驗表明，不同施肥處理間僅有效磷含量達極顯著水平，pH、有機質(zhì)、全氮、堿解氮、速效鉀5個指標差異均不顯著，對差異達極顯著水平的有效磷含量進行處理間的多重比較，其結(jié)果見圖1。由圖1可知，施用復(fù)合肥處理有效磷含量最高，與15%有機肥替代和30%有機肥替代處理間差異不顯著，但與45%有機肥替代和60%有機肥替代處理間差異極顯著。15%有機肥替代與30%有機肥替代處理間差異不顯著，但兩者與45%有機肥替代和60%有機肥替代處理間差異均達顯著水平。

2.2 株高和穗位高

施用復(fù)合肥處理株高最低，為270.0 cm，隨著有機肥替代比例的提高，株高逐步提高，到處理④，即45%有機肥替代復(fù)合肥時達到最高，為283.7 cm，之后隨著有機肥替代比例提高，株高有所降低，60%有機肥替代復(fù)合肥處理的株高略低于45%有機肥替代復(fù)合肥處理（表3）。穗位高的變化規(guī)律與株高大體相似，但60%有機肥替代復(fù)合肥處理的株高小于45%和30%有機肥替代復(fù)合肥處理。說明與單獨施用復(fù)合肥相比，一定比例的菌渣有機肥替代可能有助于玉米生產(chǎn)發(fā)育，當有機肥替代比例達到一定程度時，可能由于營養(yǎng)不足而又影響玉米生產(chǎn)發(fā)育。差異顯著性檢驗結(jié)果表明，各處理株高和穗位高的差異均未達顯著水平。

2.3 產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀

不同菌渣有機肥替代化肥處理玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成性狀結(jié)果見表4。由表4可知，施用45%有機肥+55%復(fù)合肥處理穗長19.95 cm，為各處理最高，單施復(fù)合肥處理穗長17.25 cm，為各處理最低。施用45%有機肥+55%復(fù)合肥處理穗粗5.05 cm，為各處理最高，單施復(fù)合肥處理穗粗4.74 cm，為各處理最低。施用45%有機肥+55%復(fù)合肥處理穗行數(shù)14.43行，為各處理最高，單施復(fù)合肥處理穗行數(shù)14.30行，為各處理最低。施用45%有機肥+55%復(fù)合肥處理行粒數(shù)33.83粒，為各處理最高，單施復(fù)合肥處理行粒數(shù)29.33粒，為各處理最低。施用60%有機肥+40%復(fù)合肥處理百粒重33.61 g，為各處理最高，單施復(fù)合肥處理百粒重31.35 g，為各處理最低。施用45%有機肥+55%復(fù)合肥處理產(chǎn)量9 124.95 kg/hm2，為各處理最高，單施復(fù)合肥處理產(chǎn)量8 431.80 kg/hm2，為各處理最低。

總體來看，除百粒重外，穗長、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)以及產(chǎn)量均隨著菌渣有機肥替代比例的提高而呈先增后降的趨勢，在處理④，即施用45%有機肥+55%復(fù)合肥時達到最高，然后開始下降（圖2），說明一定比例的菌渣有機肥替代可能有助于玉米產(chǎn)量的形成，但超過一定比例可能會造成產(chǎn)量下降。

差異顯著性檢驗表明，不同施肥處理間穗長、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒重5個指標差異不顯著，產(chǎn)量差異達極顯著水平。對差異達極顯著水平的產(chǎn)量進行處理間的多重比較，結(jié)果表明，施用一定比例菌渣有機肥的處理產(chǎn)量均高于單施復(fù)合肥處理，以45%有機肥+55%復(fù)合肥處理產(chǎn)量最高，其次分別是30%有機肥+70%復(fù)合肥處理、60%有機肥+40%復(fù)合肥處理，3個處理與單施復(fù)合肥處理間的差異都達極顯著水平;施用一定比例的有機肥處理除45%有機肥+55%復(fù)合肥和15%有機肥+85%復(fù)合肥間差異顯著外，其余兩兩之間差異均不顯著。

3 結(jié)論與討論

土壤pH、有機質(zhì)含量2個指標隨著菌渣有機肥施用比例的提高呈遞增趨勢，相比之下，有效磷含量則呈遞減趨勢，

盡管土壤pH、有機質(zhì)含量2個指標在各處理間差異不顯著，僅有效磷含量差異顯著，但3個指標均表現(xiàn)較強的規(guī)律性，說明增施有機肥可防止土壤酸化、提高有機質(zhì)含量、緩解磷的富集，從而改善土壤性狀。玉米株高、穗位高、產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成性狀均隨著有機肥比例的提高呈先增加后下降的趨勢，說明一定水平的總養(yǎng)分量條件下，有機肥料和復(fù)合肥比例適當，可有效促進作物生長發(fā)育和產(chǎn)量的形成，這可能是由于有機無機肥料配施能改善土壤養(yǎng)分供應(yīng)過程，養(yǎng)分釋放穩(wěn)定，可為作物的生長持續(xù)供應(yīng)養(yǎng)分。在總養(yǎng)分一定的情況下，菌渣有機肥替代復(fù)合肥的適宜比例為45%～60%。

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