王麗杰 郎文培 李希臣 高曉東 于田利 厲桂香 邱 鑫
(1.濰坊市農(nóng)業(yè)科學(xué)院 山東濰坊 261061;2.高密市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 山東高密 261500)
隨著農(nóng)業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展,大量產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)廢棄物給環(huán)境造成了巨大威脅。堆肥化處理成本低、效果好、操作方便,是農(nóng)業(yè)廢棄物資源化和無害化處理的重要途徑之一[1-2]。經(jīng)過堆肥處理后的農(nóng)業(yè)廢棄物能夠有效增加土壤肥力,改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu),抑制雜草病菌生長傳播,涵養(yǎng)水土[3]。為解決白菜生產(chǎn)中施肥不合理造成的耕地質(zhì)量下降等問題[4],本研究以濰白9號為研究對象,通過與空白處理、農(nóng)民常規(guī)施肥進(jìn)行比較,探究不同配比堆肥還田模式對土壤養(yǎng)分的影響,以及對白菜產(chǎn)量和品質(zhì)的提升效果,并探討其適應(yīng)性,以期為實現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物的有效利用提供技術(shù)支撐。
供試作物:白菜品種為濰白9號,由濰坊市農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育。
供試土壤:采用“S”形分別采集處理1和處理2耕層(0~20 cm)土樣4 kg,用四分法帶回1 kg混合土樣,室內(nèi)風(fēng)干進(jìn)行化驗分析。
供試肥料:各堆肥配伍原料組成見表1,各堆肥配伍養(yǎng)分含量見表2。
表1 堆肥配伍原料組成(單位:%)
表2 各堆肥配伍養(yǎng)分含量(單位:%)
試驗設(shè)6個處理(表3),包括空白處理、常規(guī)施肥、化肥優(yōu)化、堆肥配伍1、堆肥配伍2、堆肥配伍3。每處理3次重復(fù),小區(qū)面積30 m2,共18個小區(qū),采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計。常規(guī)施肥按照當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的施肥習(xí)慣施用;優(yōu)化施肥為根據(jù)白菜生長需肥特點優(yōu)化氮磷鉀配方施肥;配伍1、配伍2、配伍3分別是在優(yōu)化施肥的基礎(chǔ)上按氮肥替代30%施用。
表3 不同試驗處理施肥量(單位:kg/畝)
磷肥與堆肥全部用作基肥,30%氮肥(包含堆肥氮)、35%鉀肥(包含堆肥鉀)作基肥。40%氮肥、20%鉀肥于蓮座期作追肥(在移栽后14~20 d施蓮座肥)。30%氮肥、45%鉀肥于結(jié)球期作追肥(在開始包心時施結(jié)球肥)。
土壤分析項目:土壤pH采用pH計測定;土壤堿解氮采用堿解擴(kuò)散法測定;土壤有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀容量法測定;土壤有效磷采用0.5 mol/L NaHCO3浸提-鉬藍(lán)比色法測定;土壤速效鉀采用鉬酸銨浸提-火焰光度計法測定[5]。
按照常規(guī)方法進(jìn)行栽培管理,收獲期一次性采收,調(diào)查株高、莖粗等指標(biāo)。統(tǒng)計每畝白菜總株數(shù),分小區(qū)調(diào)查白菜平均單棵重,計算小區(qū)白菜產(chǎn)量,并折合畝產(chǎn)量。
采用Excel軟件進(jìn)行試驗數(shù)據(jù)的整理和分析,數(shù)據(jù)分析方法采用F檢驗。
由表4可知,堆肥還田對土壤養(yǎng)分含量有一定影響,有機(jī)質(zhì)、堿解氮含量隨堆肥還田量的增加呈遞增趨勢,與施肥前相比土壤有效磷、速效鉀含量也都有所提高,說明堆肥還田能夠提高上部土壤有機(jī)質(zhì)含量,改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu),提高土壤肥力[6-7],特別是可優(yōu)化氮磷鉀比例,彌補(bǔ)磷鉀肥料短缺。
表4 不同處理土壤養(yǎng)分含量
每小區(qū)取樣10株,進(jìn)行主要經(jīng)濟(jì)性狀的測定。由表5可知,優(yōu)化施肥、堆肥配伍1、堆肥配伍2、堆肥配伍3的株高、莖粗均高于其他3個處理。以堆肥配伍3(處理6)的株高和莖粗為最高。
表5 不同處理白菜性狀和產(chǎn)量
區(qū)組間(F=0.012<F0.05=4.76)差異不顯著;處理間(F=447.8>F0.01=9.78)差異達(dá)極顯著水平。用Duncan法對各處理進(jìn)行多重比較,結(jié)果顯示,處理4、處理5和處理6之間差異未達(dá)到顯著水平(P=0.188),其他各個處理間差異均達(dá)到顯著水平(P<0.05)。
同不施肥及常規(guī)施肥相比較,優(yōu)化施肥、堆肥配伍1、堆肥配伍2、堆肥配伍3均具有明顯的增產(chǎn)效果。優(yōu)化施肥同常規(guī)施肥處理相比,增產(chǎn)384.6 kg/畝,增幅9.9%,達(dá)到顯著水平;堆肥配伍1同優(yōu)化施肥處理相比,增產(chǎn)75.6 kg/畝,增幅1.8%,達(dá)到顯著水平;堆肥配伍2同優(yōu)化施肥處理相比,增產(chǎn)71.2 kg/畝,增幅1.7%,達(dá)到顯著水平;堆肥配伍3同優(yōu)化施肥處理相比,增產(chǎn)117.9 kg/畝,增幅2.8%,達(dá)到顯著水平。堆肥配伍1、堆肥配伍2和堆肥配伍3處理之間的產(chǎn)量差異未達(dá)到顯著水平,但是堆肥配伍3的白菜產(chǎn)量最高。
由表6可知,配伍1、配伍2、配伍3較空白處理分別增加產(chǎn)值2 871元/畝、2 859元/畝、2 971元/畝,較常規(guī)處理經(jīng)濟(jì)效益分別增加1 168元/畝、1 146元/畝、1 249元/畝。結(jié)果表明,配伍3經(jīng)濟(jì)效益增加較為明顯,雖然產(chǎn)投比有所下降,但仍取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益,達(dá)到了減肥增效的目的。
表6 不同處理白菜經(jīng)濟(jì)效益分析
施用堆肥可提高土壤緩沖性能,培肥地力[8],緩解土壤板結(jié)現(xiàn)象,既解決了畜禽糞便的資源化利用,又有利于土壤可持續(xù)利用[9]。不同的堆肥原料配伍影響堆肥發(fā)酵的過程,從而影響堆肥的質(zhì)量[10-11]。本研究中,不同原料配伍的堆肥替代化肥均能明顯改善白菜的性狀,具有顯著的增產(chǎn)增收效果。不同的堆肥原料配伍中,以配伍3(雞糞51%、菇渣14%、糖渣35%)為最佳,替代化肥配施可促進(jìn)化肥“減量增效”目標(biāo)的實現(xiàn),提升土壤養(yǎng)分含量,改善土壤耕作性能,提高白菜產(chǎn)量,增加農(nóng)民收入。優(yōu)化施肥加堆肥替代技術(shù)具有長效、短效肥互補(bǔ),有機(jī)、無機(jī)肥結(jié)合的優(yōu)勢,投入少,效益高,可指導(dǎo)白菜實際生產(chǎn),在生產(chǎn)實踐中具有良好的推廣價值,建議在地力類似區(qū)域推廣應(yīng)用。