沼液施用對青貯小麥產(chǎn)量品質(zhì)和土壤養(yǎng)分的影響

曹易繁 彭先進(jìn)

(揚(yáng)大常熟現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展研究院,江蘇 常熟 215500)

前言

小麥?zhǔn)且环N在世界各地廣泛種植的禾本科植物，尤其是歐洲、北美甚至亞洲的一些發(fā)達(dá)國家，小麥作為動物飼料的應(yīng)用已經(jīng)規(guī)模化[1]。但是我國的大多數(shù)小麥都作為口糧食用，只有少部分作為動物飼料使用。Adamson A H[2]等、孫小凡[3]等研究表明，全株青貯小麥可以為牲畜提供一定生長發(fā)育所需的能量以及促進(jìn)牲畜消化提高食量，并且青貯小麥相較于青貯玉米擁有更穩(wěn)定的質(zhì)量以及飼用價值。近年來，我國的沼氣工程由于國家對生態(tài)農(nóng)業(yè)的重視得到了迅猛發(fā)展。許多研究表明，沼液中含有大量的氮磷鉀以及其他有利于植物生長發(fā)育的營養(yǎng)元素，且含有豐富的氨基酸、有機(jī)質(zhì)、生長激素、微量元素等，以及對病蟲害有抑制作用的物質(zhì)，是一種腐熟水溶性速效肥[4，5]。

雖然沼液農(nóng)用有許多益處，但是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，沼液的施用量卻需要具體計量。本文通過不同梯度的沼液處理，研究不同沼液施用量對農(nóng)田土壤理化性質(zhì)以及對青貯小麥生長發(fā)育、產(chǎn)量、品質(zhì)等的影響，為沼液施用的可行性和優(yōu)化提供意見，同時為青貯小麥?zhǔn)┯谜右旱耐茝V提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗設(shè)計

本試驗于2019年11月—2020年5月在江蘇省常熟市申福奶牛場青貯飼料種植基地進(jìn)行，供試品種為“揚(yáng)麥16”。試驗設(shè)5個處理，分別為CK(不施肥)；CF(常規(guī)施肥)；20N(施沼液400m3·hm-2)；25N(施沼液500m3·hm-2)；30N(施沼液600m3·hm-2)。

小區(qū)面積90.05m2(長11.74m，寬7.67m)，各處理重復(fù)3次，隨機(jī)排列分布。供試肥料為申福奶牛場產(chǎn)生的沼液(含氮量為0.075%)以及中化復(fù)合肥(N∶P2O5∶K2O=15%∶15%∶15%)。肥料在試驗過程中分2次施入，其中基肥占比為40%，拔節(jié)期追肥占比為60%；化肥的施用為撒施，沼液施用為計算體積后均勻噴施在小區(qū)內(nèi)。播種時間為11月25日。

1.2 調(diào)查內(nèi)容及測定項目

1.2.1 產(chǎn)量測定

在小麥乳熟末期至蠟熟初期，收取各個小區(qū)內(nèi)中間若干小麥，在距離地面5cm處用相關(guān)工具統(tǒng)一收割，然后測樣品鮮重，最后計算其單位面積產(chǎn)量。

1.2.2 株高測定

在3月2日、4月2日、5月2日測量，在每個小區(qū)中隨機(jī)選取生長狀況一致的植株3株，取平均值。

1.2.3 SPAD值的測定

于抽穗后0d、7d、14d、21d、28d用SPAD-502葉綠素儀測定主莖功能葉葉綠素相對含量(用SPAD值表示)。

1.2.4 植株氮磷鉀含量測定

在每個小區(qū)中隨機(jī)選取長勢一致的植株5株，稱其鮮重，放入烘箱內(nèi)，105℃殺青30min，85℃烘干至恒重，粉碎后測定植株氮磷鉀含量。

1.2.5 青貯飼料品質(zhì)測定

收獲后，將樣品裝入青貯袋使其發(fā)酵30d后取出，測定飼草粗蛋白(CP)、灰分(CA)、中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)含量。

1.2.6 土壤養(yǎng)分含量測定

收獲后，各小區(qū)采用取土鉆采集5點0～20cm土層土壤混合樣品，自然風(fēng)干；測定土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、速效磷、速效鉀。

1.3 數(shù)據(jù)整理與統(tǒng)計

運(yùn)用SPSS 22.0和Excel 2019進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同沼液施用量對青貯小麥產(chǎn)量的影響

表1表明，各處理理論產(chǎn)量呈30N>25N>CF>20N>CK趨勢，均在13500kg·hm-2以上，其中，30N處理最高，達(dá)18989.3kg·hm-2；CK產(chǎn)量最低，僅13021.5kg·hm-2。多重比較進(jìn)一步表明，4個肥料處理間除30N處理外，其余各理論產(chǎn)量無顯著差異。青貯產(chǎn)量也表現(xiàn)出相同趨勢。

表1 不同處理的產(chǎn)量及構(gòu)成

產(chǎn)量構(gòu)成因素進(jìn)一步表明，4個不同肥料處理間樣品單株鮮重均無顯著差異，但相較于對照不施肥處理都有顯著提高。在4個不同處理間以30N處理單株鮮重最高，達(dá)8.78g。各處理間密度無顯著性差異。因此本試驗中，青貯小麥產(chǎn)量主要由單株鮮重決定。

2.2 不同沼液施用量對青貯小麥生長的影響

2.2.1 對株高的影響

表2表明，3月2日處理間株高呈30N>25N>CF>20N>CK趨勢，但4月2日和5月2日，各處理間呈30N>25N>20N>CF>CK趨勢。各個生長時期，施肥處理間無顯著差異，相較于對照都有顯著提高。施用沼液處理的株高日增量一直較高，且株高日增量保持平穩(wěn)。

表2 不同處理間的株高及日增量

2.2.2 對抽穗后SPAD值的影響

表3表明，總體上各不同處理葉片的SPAD值都表現(xiàn)為隨生育進(jìn)程先升高后降低，且在抽穗后21d時保持高水平。處理間對比則表明，30N處理和常規(guī)施肥處理在各個生長發(fā)育時期均保持較高的SPAD值，且兩者之間無顯著性差異，而在施用沼液處理間，隨著沼液施用量的增加，葉片中葉綠素相對含量明顯提高。

表3 不同處理的葉片SPAD值

2.2.3 對氮磷鉀含量的影響

表4結(jié)果表明，各施肥處理植株氮含量均顯著高于對照不施肥處理，施肥處理間植株含氮量大小為30N>CF>25N>20N，其中以30N處理最多，為28.95g·kg-1，顯著高于其他處理，且隨著沼液施用量的增加，植株氮含量也顯著增加；在含磷量方面，以30N最多，為7.27g·kg-1，其次是25N，為7.10g·kg-1，兩者之間無顯著性差異，均顯著高于其他處理；鉀含量與磷含量具有相似的趨勢。

表4 不同處理植株的氮磷鉀含量

2.3 不同沼液施用量對青貯小麥品質(zhì)的影響

表5結(jié)果表明，施用沼液處理的粗蛋白含量相較于常規(guī)施肥處理和對照均有顯著提高，其中以30N處理粗蛋白含量最多，多達(dá)8.70%，相較于常規(guī)施肥高39.87%，相較于對照高78.64%，且粗蛋白含量隨著沼液施用量的增加而提高。

表5 不同處理小麥青貯飼料的品質(zhì)含量

灰分含量結(jié)果表明，施用沼液處理相較于常規(guī)施肥處理和對照均顯著提高，其中以30N處理最多，達(dá)10.43%。

中性洗滌纖維結(jié)果表明，各施肥處理間無顯著性差異，其中以30N處理最多；在酸性洗滌纖維方面，各施肥處理相較于對照均有顯著提高，施肥處理間以30N處理最高，且顯著高于其他處理，其他施肥處理間差異不顯著。

2.4 不同沼液施用量對土壤養(yǎng)分含量的影響

2.4.1 對土壤全氮、有機(jī)質(zhì)含量的影響

表6結(jié)果表明，各施肥處理土壤全氮含量相較于對照均顯著提高，其中以常規(guī)施肥處理土壤全氮含量最高，為1.87g·kg-1，其次為30N處理和25N處理，但三者之間差異不顯著。各施肥處理土壤有機(jī)質(zhì)含量大小為30N>25N>CF>20N>CK，各施肥處理均顯著高于對照，其中以30N處理最高，其次為25N處理，兩者之間無顯著性差異。隨著沼液施用量的增加，土壤全氮及有機(jī)質(zhì)含量顯著增加。

表6 不同處理土壤全氮及有機(jī)質(zhì)含量

2.4.2 對土壤速效養(yǎng)分含量的影響

表7表明，各施肥處理土壤堿解氮含量均顯著高于對照不施肥處理，施肥處理間土壤堿解氮量大小為30N>25N>CF>20N，其中以30N處理最多，其次為25N處理，兩者之間無顯著性差異，且隨著沼液施用量的增加，土壤堿解氮含量也顯著增加；并且土壤速效磷和速效鉀也具有相同趨勢。

表7 不同處理土壤速效養(yǎng)分含量

3 討論與小結(jié)

3.1 施用沼液有利于青貯小麥增產(chǎn)

本文研究結(jié)果表明，30N處理產(chǎn)量最高，達(dá)18989.3kg·hm-2，其次為25N處理，達(dá)18583.5kg·hm-2，均高于常規(guī)處理，說明本試驗條件下，施用沼液對青貯小麥增產(chǎn)效果顯著，而且主要是通過提高單株鮮重實現(xiàn)，這與前人研究結(jié)果基本一致[6,7]。但本文發(fā)現(xiàn)，30N處理的小麥植株在生長后期會發(fā)生倒伏現(xiàn)象。因此，在生產(chǎn)中應(yīng)注意控制沼液的施用量，在植株不倒伏的情況下盡可能提高單株鮮重來進(jìn)一步提高青貯小麥產(chǎn)量。30N(600m3·hm-2沼液)有利于青貯小麥累積干物質(zhì)，最終增加產(chǎn)量。

3.2 施用沼液有利于促進(jìn)青貯小麥生長

本試驗結(jié)果表明，30N處理株高在各個生長時期均表現(xiàn)為最高，最終株高為101.0cm，株高日增量也一直處于平穩(wěn)的較高水平，有利于協(xié)調(diào)后期小麥營養(yǎng)生長和生殖生長，從而利于最終產(chǎn)量形成，且其抽穗后各時期葉片SPAD值均處于較高水平，有利于充分利用光能，促進(jìn)光合作用，形成較多光合產(chǎn)物，為后期產(chǎn)量形成奠定物質(zhì)基礎(chǔ)。與單施化肥相比，30N處理對氮、磷、鉀的吸收積累量均為最高,這可為產(chǎn)量形成積累更充足的營養(yǎng)元素，這種對氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素的吸收特性可能正是30N處理最終產(chǎn)量較高的原因。

3.3 施用沼液有利于改善青貯飼料品質(zhì)

本文研究結(jié)果表明，各處理均保持著適宜的pH值。青貯飼料中蛋白質(zhì)的變化與pH值密切相關(guān)，當(dāng)pH值小于4.2時蛋白質(zhì)因植物細(xì)胞酶的作用，部分分解成氨基酸，且較穩(wěn)定，并不造成損失[8]。30N處理的粗蛋白含量表現(xiàn)為最高，達(dá)8.70%，比常規(guī)施肥高39.87%，比對照高78.64%，且粗蛋白含量隨著沼液施用量的增加而增加，說明施用沼液可以顯著提高小麥青貯飼料粗蛋白含量，這與劉豐玲[9]等研究相一致。而30N處理的灰分、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量雖然也表現(xiàn)為最高，但也只是略高于其他處理，對青貯飼料的適口性和消化率影響不大。

3.4 施用沼液有利于提升土壤肥力

本試驗結(jié)果表明，30N處理的土壤全氮、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷和速效鉀含量均表現(xiàn)為最高，說明本試驗條件下施用沼液不僅可以提高土壤有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀含量，改善土壤理化性質(zhì)，提高土壤肥力，還能夠為小麥提供氮磷鉀及微量元素等養(yǎng)分，增加作物的產(chǎn)量，改善青貯小麥飼用品質(zhì)。