小麥腐熟糞肥有機(jī)氮同效當(dāng)量試驗(yàn)分析

摘要為充分發(fā)揮腐熟糞肥類有機(jī)肥在平衡養(yǎng)分中的作用，提高化學(xué)肥料的施用效果，提升耕地質(zhì)量，更好地就近就地消納有機(jī)糞肥資源，本研究開(kāi)展了小麥腐熟糞肥有機(jī)氮同效當(dāng)量試驗(yàn)，設(shè)置無(wú)氮處理（PK）、無(wú)機(jī)氮處理（NPK）和等氮量腐熟糞肥100%氮替代（MNPK）3個(gè)處理，明確小麥腐熟糞肥的有機(jī)氮同效當(dāng)量，及其對(duì)小麥產(chǎn)量及構(gòu)成因素、品質(zhì)、養(yǎng)分吸收利用率及土壤理化性質(zhì)的影響。結(jié)果表明，與無(wú)機(jī)氮處理相比，腐熟糞肥處理的小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素、氮肥利用率均呈降低的趨勢(shì)，以雞糞為主要原料的腐熟糞肥有機(jī)氮同效當(dāng)量為0.89；與無(wú)機(jī)氮處理相比較，施用腐熟糞肥提高了小麥蛋白含量，增加了土壤有機(jī)質(zhì)、有效磷、速效鉀和pH等肥力指標(biāo)。綜合結(jié)果表明，腐熟糞肥類有機(jī)肥可以提升小麥品質(zhì)，改善土壤理化性質(zhì)，提升耕地質(zhì)量。

關(guān)鍵詞腐熟糞肥；有機(jī)氮同效當(dāng)量；小麥產(chǎn)量；小麥品質(zhì)；耕地質(zhì)量

中圖分類號(hào)S512.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1007-7731（2024）18-0066-04

DOI號(hào)10.16377/j.cnki.issn.1007-7731.2024.18.014

Experimental analysis of organic nitrogen equivalent in decomposed wheat manure

XU FengWANG YingQIAN Feiyue

（Huaiyin Agricultural Technology Extension Center， Huaian 223300， China）

Abstract In order to give full play to the role of organic manure in nutrient balance， improve the application effect of chemical fertilizer， improve the quality of cultivated land， and better utilize organic manure resources nearby and locally， the organic nitrogen equivalent test of wheat decomposed manure was carried out. It was divided into three treatments： no nitrogen treatment （PK）， inorganic nitrogen treatment （NPK） and 100% nitrogen replacement of equal nitrogen content decomposed manure （MNPK） to determine the organic nitrogen isopotency equivalent of wheat decomposed manure and its effects on wheat yield， composition factors， quality， nutrient uptake and utilization rate and soil quality. The results showed that compared with inorganic nitrogen treatment， wheat yield， yield components and nitrogen utilization rate of decomposed manure treatment had a decrease trend. The organic nitrogen equivalent of decomposed manure with chicken manure as the main raw material was 0.89.1f1dd1b53c17156013f23050035875e7c3df4ccb1682f923b01ec5d45ac7a824 Compared with inorganic nitrogen treatment， the application of decomposed manure increased wheat protein content， soil organic matter， available phosphorus， available potassium and pH. The results showed that decomposed manure could improve wheat quality， soil physicochemical properties and cultivated land quality.

Keywords decomposed manure; organic nitrogen isopotency equivalent; wheat yield; wheat quality; cultivated land quality

糧食產(chǎn)量與化學(xué)氮肥的施用量和施用比例關(guān)系密切?；瘜W(xué)氮肥的大量施用，一定程度上影響土壤理化性質(zhì)等。張永春等^[1]研究不同施肥處理對(duì)研究區(qū)耕作層（0～15 cm）土壤酸化特征及酸化速率的影響，發(fā)現(xiàn)與不施肥對(duì)照相比，長(zhǎng)期單施尿素使土壤pH下降了0.45個(gè)單位，同時(shí)土壤酸堿緩沖容量也下降了1.52 mmol/kg。施用腐熟糞肥對(duì)提高糞肥資源利用，改善耕地質(zhì)量和穩(wěn)定作物產(chǎn)量等具有重要意義。呂麗華等^[2]研究有機(jī)肥替代化肥對(duì)小麥產(chǎn)量、品質(zhì)及氮素效率的影響，表明20%有機(jī)肥替代氮肥明顯改善0～40 cm土壤硝態(tài)氮含量，提高小麥對(duì)氮素吸收利用率，環(huán)境效益較好。王媛等^[3]通過(guò)研究長(zhǎng)期不同培肥處理對(duì)土壤有機(jī)氮組分及氮素礦化特性的影響，發(fā)現(xiàn)與單施化肥處理的土壤礦質(zhì)態(tài)氮相比，有機(jī)肥和無(wú)機(jī)肥配施處理的土壤礦質(zhì)態(tài)氮的釋放較為平穩(wěn)，更能滿足作物生長(zhǎng)期內(nèi)對(duì)礦質(zhì)態(tài)氮的需求。李慶逵^[4]和周江明^[5]研究認(rèn)為，有機(jī)肥和化肥的配合施用能發(fā)揮肥料的交互作用，更好地協(xié)調(diào)植物生長(zhǎng)環(huán)境，改善植物營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)，降低生產(chǎn)成本，增加糧食作物的產(chǎn)量。張?zhí)m松等^[6]研究顯示，有機(jī)肥和無(wú)機(jī)肥配施比例相近時(shí)小麥的株高和葉面積最高。王永龍等^[7]通過(guò)小麥?zhǔn)┯蒙镉袡C(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合肥的增產(chǎn)效果試驗(yàn)，表明施用生物有機(jī)無(wú)機(jī)肥組的小麥冬前總苗數(shù)、株高、單株次生根數(shù)量及第六葉長(zhǎng)度均高于普通復(fù)合肥、單質(zhì)氮肥和空白組。

相關(guān)研究主要集中在有機(jī)無(wú)機(jī)肥配施與小麥生物學(xué)特征、產(chǎn)量、土壤供氮特性和氮肥利用率的關(guān)系，針對(duì)小麥腐熟糞肥全量替代化肥的同效當(dāng)量及對(duì)土壤質(zhì)量、養(yǎng)分利用率的研究較少。本研究通過(guò)開(kāi)展小麥腐熟糞肥有機(jī)氮同效當(dāng)量試驗(yàn)，明確基施腐熟糞肥對(duì)其產(chǎn)量及構(gòu)成因素、品質(zhì)、養(yǎng)分吸收利用率和土壤理化性質(zhì)的影響，旨在評(píng)價(jià)腐熟糞肥有機(jī)氮替代化學(xué)氮對(duì)小麥生產(chǎn)的效應(yīng)，為小麥田施用腐熟糞肥類有機(jī)肥提供參考，以充分發(fā)揮腐熟糞肥在平衡養(yǎng)分中的重要作用。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地情況

試驗(yàn)地位于江蘇淮安淮陰區(qū)馬頭鎮(zhèn)雙閘村。選擇地勢(shì)平坦、畦面齊整、肥力均勻、交通方便且具有代表性肥力水平的地塊進(jìn)行試驗(yàn)。土壤類型為黏質(zhì)壤土，土壤pH 7.12、有機(jī)質(zhì)2.49%、速效氮68.72 mg/kg、有效磷10.05 mg/kg、速效鉀120.2 mg/kg、總氮1.26 g/kg和全磷0.75 g/kg。

1.2 試驗(yàn)材料

供試小麥品種為淮麥44。

供試肥料為三元復(fù)合肥（N∶P∶K為18∶18∶6）、尿素、過(guò)磷酸鈣、硫酸鉀和腐熟糞肥。該腐熟糞肥由淮陰親農(nóng)禽畜廢棄物利用有限公司生產(chǎn)。堆肥原料為雞糞、豬糞、牛糞和菌渣，其中雞糞占比超過(guò)80%。糞肥取用時(shí)堆肥時(shí)間超過(guò)90 d，總氮含量16.38 g/kg，總磷8.95 g/kg，總鉀13 g/kg，有機(jī)質(zhì)含量357 g/kg等指標(biāo)均符合NY/T 525—2021《有機(jī)肥料》要求。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)置無(wú)氮（PK）、無(wú)機(jī)氮（NPK）和等氮量腐熟糞肥100%氮替代（MNPK）3個(gè)處理。每個(gè)處理施肥量如表1所示。

每個(gè)處理4次重復(fù)，小區(qū)面積20 m²，腐熟糞肥、磷肥和鉀肥作基肥一次性施用；復(fù)合肥、尿素作基肥、撥節(jié)肥和穗肥施用^[8]。

1.4 樣品采集

1.4.1 小麥樣品采集 小麥?zhǔn)斋@前取樣測(cè)定，每個(gè)小區(qū)選擇1個(gè)代表性樣方，取樣點(diǎn)隨機(jī)選擇0.25 m²樣框，觀測(cè)其葉色、分蘗數(shù)和株高等生長(zhǎng)特性，調(diào)查總有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量，隨機(jī)選10穗長(zhǎng)勢(shì)一致的作物，齊地剪斷并用網(wǎng)袋裝取，做好標(biāo)記，帶回實(shí)驗(yàn)室晾曬，粉碎后用于養(yǎng)分分析。

1.4.2 土壤樣品采集 試驗(yàn)前和作物收獲期，采用“S”形5點(diǎn)采樣法采集耕層土壤混合樣（0～20 cm）并分為兩份，其中一份風(fēng)干（500 g），另一份4 ℃保存（500 g），根據(jù)不同測(cè)定指標(biāo)要求制作土壤樣品。每個(gè)小區(qū)采集一個(gè)樣品，試驗(yàn)共采集24個(gè)樣品，每個(gè)樣品用封口袋封存并標(biāo)記。

1.5 指標(biāo)檢測(cè)和方法

1.5.1 小麥指標(biāo)檢測(cè)和方法 采集后105 ℃殺青，60 ℃烘干，烘干至恒重，粉碎備用。采用濃HSO-HO消煮流動(dòng)分析儀測(cè)定氮、磷含量；用火焰光度計(jì)法測(cè)定總鉀含量。其計(jì)算公式如式（1）～（6）。

植株氮累積量（kg/hm²）=植株干物質(zhì)產(chǎn)量（kg/hm²）×植株氮含量（g/kg）×10^-3 （1）

氮肥吸收利用率（%）=（施氮區(qū)地上部分吸氮量-不施氮區(qū)地上部分吸氮量）/施氮量×100 （2）

氮肥農(nóng)學(xué)利用率（kg/kg）=（施氮區(qū)產(chǎn)量-不施氮區(qū)產(chǎn)量）/氮肥施用量 （3）

氮肥偏生產(chǎn)力=籽粒產(chǎn)量/氮肥施用量 （4）

腐熟糞肥有機(jī)氮同效當(dāng)量（c）=（Y-Y）/（Y-Y） （5）

式（5）中，Y為無(wú)氮處理的作物產(chǎn)量（kg/hm²）、Y為無(wú)機(jī)氮處理的作物產(chǎn)量（kg/hm²）、Y為腐熟糞肥處理的作物產(chǎn)量（kg/hm²）。

腐熟糞肥氮替代率（%）=（腐熟糞肥用量×氮含量×有機(jī)氮同效當(dāng)量）/總施氮量×100 （6）

1.5.2 土壤指標(biāo)檢測(cè)和方法土樣風(fēng)干后進(jìn)行20、100目過(guò)篩，測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)、速效氮、有效磷、速效鉀和pH等指標(biāo)。土壤有機(jī)質(zhì)含量采用LY/T 1237—1999《森林土壤有機(jī)質(zhì)的測(cè)定及碳氮比的計(jì)算》重鉻酸鉀氧化—外加熱法測(cè)定；速效氮含量采用氯化鉀浸提，用連續(xù)流動(dòng)化學(xué)分析儀測(cè)定；有效磷含量采用碳酸氫鈉浸提、分光光度計(jì)比色法；速效鉀含量采用NHOAc浸提、火焰光度法測(cè)定；pH采用GB 6920—1986《水質(zhì)PH值的測(cè)定玻璃電極法》玻璃電極法（水土比為2.5∶1）測(cè)定。

1.6數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2016軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和作圖，采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。

2結(jié)果與分析

2.1 對(duì)小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

由表2可知，與PK處理相比，施用腐熟糞肥明顯提高了小麥的有效穗數(shù)、千粒重和產(chǎn)量（<0.05）。與NPK處理相比，MNPK處理的小麥后有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重分別降低了0.16%、1.99%和6.77%。腐熟糞肥等氮量施用，小麥植株前期長(zhǎng)勢(shì)差異不大，而千粒重有所降低，進(jìn)而影響產(chǎn)量，實(shí)產(chǎn)下降了4.42%，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（>0.05）。

2.2 對(duì)小麥籽粒和秸稈養(yǎng)分積累量及品質(zhì)的影響

2.2.1對(duì)小麥籽粒和秸稈養(yǎng)分積累量的影響由表3可知，NPK和MNPK處理的籽粒氮積累量175.5和162.0 kg/hm2，秸稈氮積累量70.5和64.5 kg/hm2；其含量均明顯高于PK處理（<0.05），其中MNPK處理籽粒和秸稈氮積累量略低于NPK處理，但處理間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（>0.05）。NPK和MNPK處理的小麥籽粒和秸稈磷積累量均明顯高于PK處理（<0.05），MNPK處理籽粒磷積累量略低于NPK處理，但處理間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（>0.05）。MNPK處理的小麥籽粒鉀積累量比NPK處理增加10.04%，秸稈鉀累積量比NPK處理增加1.78%，表明腐熟糞肥替代化肥氮在氮、磷養(yǎng)分積累上效果不及化肥，但在鉀素積累上效果較好。

2.2.2 對(duì)小麥品質(zhì)的影響由表4可知，MNPK處理的小麥蛋白含量13.08%，明顯高于NPK處理（11.93%），提高了9.64%（<0.05），表明腐熟糞肥施用能夠明顯改善小麥的品質(zhì)。

2.3 對(duì)氮肥利用率的影響

由表5可知，MNPK處理的氮肥吸收利用率、氮肥偏生產(chǎn)力和氮肥農(nóng)學(xué)利用效率分別為24.8%、23.2 kg/kg和8.7 kg/kg，均低于NPK處理的28.6%、24.2 kg/kg和9.7 kg/kg，但處理間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（>0.05）。腐熟糞肥有機(jī)氮替代化學(xué)氮的同效當(dāng)量0.89，即1 kg腐熟糞肥有機(jī)氮相當(dāng)于0.89 kg無(wú)機(jī)氮。

2.4 對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響

由表6可知，與NPK處理相比，MNPK處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量有所提高，增幅達(dá)23.7%。表層土壤速效養(yǎng)分中，腐熟糞肥處理的土壤速效氮含量與無(wú)機(jī)氮處理相比，有較大幅下降，降幅10.3%。與無(wú)機(jī)氮處理相比，MNPK處理的有效磷和速效鉀含量明顯增加（<0.05），分別增加了40.9%和13.9%。與無(wú)機(jī)氮處理相比，腐熟糞肥處理使土壤pH明顯升高（<0.05），增加了0.12個(gè)單位。

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，與無(wú)機(jī)氮處理相比，以雞糞為主要原料的腐熟糞肥處理小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素、氮肥利用率均有降低的趨勢(shì)，腐熟糞肥等氮量施用，小麥植株前期長(zhǎng)勢(shì)差異不大，千粒重有所降低，最終影響產(chǎn)量。腐熟糞肥處理明顯增加了小麥蛋白含量，對(duì)小麥品質(zhì)提升效果較好；同時(shí)，腐熟糞肥處理顯著增加了土壤有機(jī)質(zhì)、有效磷、速效鉀等肥力指標(biāo)，對(duì)耕地土壤肥力提升效果明顯。樊繼剛等^[9]研究小麥?zhǔn)┯酶煊袡C(jī)氮同效當(dāng)量及其影響，發(fā)現(xiàn)施用腐熟糞肥有利于改良土壤酸堿度、提升耕層土壤肥力及改善小麥營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，與本試驗(yàn)結(jié)果一致。以雞糞為主要原料的腐熟糞肥有機(jī)氮同效當(dāng)量0.89，即1 kg腐熟糞肥有機(jī)氮對(duì)小麥產(chǎn)量貢獻(xiàn)相當(dāng)于0.89 kg無(wú)機(jī)氮。這與顏士敏等JPpG/BpyzEGUVnxrl5po/6m1SGYgfIQTNWqPN7MDso4=^[10]對(duì)腐熟糞肥影響辣椒生產(chǎn)及其有機(jī)氮同效當(dāng)量研究結(jié)果相似，腐熟雞糞肥的有機(jī)氮同效當(dāng)量可達(dá)0.84。

綜上，施用腐熟糞肥類有機(jī)肥可以在一定程度上提升小麥品質(zhì)，改善土壤理化性質(zhì)，提升耕地質(zhì)量。試驗(yàn)獲得了以雞糞為主要原料的腐熟糞肥有機(jī)氮同效當(dāng)量，為畜禽糞污資源化利用提供了參考，有利于促進(jìn)糞肥還田，推動(dòng)農(nóng)業(yè)綠色高質(zhì)量發(fā)展。

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（責(zé)任編輯：胡立萍）