不同施肥處理對油菜產(chǎn)量和土壤理化性質(zhì)的影響

摘要為研究不同施肥處理對油菜產(chǎn)量和土壤理化性質(zhì)的影響，以確定油菜種植中豬糞沼液部分替代化肥的適宜比例，實現(xiàn)化肥減量增效，設(shè)計不施肥對照組及常規(guī)施肥、優(yōu)化施肥、15%豬糞沼液替代配施、30%豬糞沼液替代配施4組試驗組進行試驗。結(jié)果表明，15%、30%豬糞沼液替代配施均可以提高油菜種植土壤的速效養(yǎng)分含量、土壤陽離子交換量、全量養(yǎng)分含量，起到優(yōu)化土壤性質(zhì)的作用；與常規(guī)施肥相比，優(yōu)化施肥、15%和30%豬糞沼液替代配施的條件下，每667m2油菜經(jīng)濟產(chǎn)量分別提升6、19和18kg，每667m2分別節(jié)約化學(xué)肥料成本4、23和40元，提高了作物生產(chǎn)產(chǎn)投比，經(jīng)濟效益顯著。綜合試驗結(jié)果，以30%豬糞沼液代替配施處理為最優(yōu)處理。

關(guān)鍵詞豬糞沼液；替代配施；油菜；產(chǎn)量；土壤理化性質(zhì)

中圖分類號：S14；X713文獻標(biāo)志碼：ADOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.24.001

隨著現(xiàn)代畜牧業(yè)規(guī)模的不斷擴大，養(yǎng)殖過程中產(chǎn)生的糞污大量增多，如果不能及時有效地處理，會對養(yǎng)殖環(huán)境及人居環(huán)境造成污染[1-2]。畜禽糞便的資源化利用是連接種、養(yǎng)兩個環(huán)節(jié)的綠色紐帶，是消納畜禽糞污的有效手段[3-7]。目前，規(guī)模化養(yǎng)豬場以沼氣池的模式初級處理畜禽糞污，但體量巨大的豬糞沼液消納問題仍然是畜禽糞污資源化利用的堵點[8-9]?；诖?，通過豬糞沼液替代試驗，確定豬糞沼液替代化肥對油菜產(chǎn)量和土壤理化性質(zhì)的影響，實現(xiàn)豬糞沼液的資源化利用，為推動綠色種養(yǎng)循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展、豬糞沼液還田利用提供基礎(chǔ)參數(shù)和理論支撐。

1材料與方法

1.1試驗地概述

試驗于2022—2023年在湖南省瀏陽市達滸鎮(zhèn)開展。達滸鎮(zhèn)處于亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候區(qū)，多年平均氣溫17.2℃，無霜期264d，年平均日照時間1516.7h，年平均降水量1600mm。試驗地土壤基本理化性質(zhì)見表1。

1.2試驗設(shè)計

試驗共設(shè)計5個處理，分別為不施任何肥料（CK）、習(xí)慣施肥（試驗地所在地區(qū)平均水平，CF）、化肥優(yōu)化施肥（根據(jù)產(chǎn)量目標(biāo)優(yōu)化，OF）、豬糞沼液替代15%化肥（在OF的基礎(chǔ)上進行替代，M15-OF）、豬糞沼液替代30%化肥（在OF的基礎(chǔ)上進行替代，M30-OF）。OF、M15-OF、M30-OF的氮磷鉀養(yǎng)分條件相同。每個處理設(shè)3個重復(fù)，共15個小區(qū)，采用隨機區(qū)組設(shè)計，小區(qū)規(guī)格4m×5m。復(fù)合肥、磷肥、鉀肥在油菜移栽前3d作為基肥一次性施入，豬糞沼液和尿素在油菜越冬期作為追肥施用，具體施用量見表2。

供試肥料分別為復(fù)合肥[m（N）∶m（P2O5）∶m（K2O）=20∶8∶12]、尿素（含N46%）、過磷酸鈣（含P2O512%）、氯化鉀（含K2O60%）、豬糞沼液（含N0.15%、P2O50.12%、K2O0.02%）。

供試油菜為當(dāng)?shù)刂髟杂筒似贩N湘油99。在11月下旬進行移栽，苗齡30d左右，移栽健壯單株，種植密度為60000株·hm-2，株行距（30～35）cm×（30～40）cm，保證每個小區(qū)120株。

1.3樣品采集與指標(biāo)測定

1.3.1產(chǎn)量及土壤理化性質(zhì)測定

于2023年5月上旬，在油菜收獲期，每個小區(qū)分別進行采收、晾曬，并分別測定每個小區(qū)油菜籽質(zhì)量，并換算成每667m2的產(chǎn)量作為經(jīng)濟產(chǎn)量；測定每個小區(qū)油菜秸稈質(zhì)量，并將油菜籽質(zhì)量和秸稈質(zhì)量之和換算成每667m2的產(chǎn)量作為生物產(chǎn)量。油菜采收后采集土壤樣品。每個小區(qū)按“S”形采樣法采集0～20cm

土層的土壤樣品3個，混合為1個樣品后帶回實驗室。挑出土壤樣品中的植物殘體和石頭，風(fēng)干后分為兩組，分別過孔徑1.70mm和孔徑0.25mm的篩網(wǎng)，用于土壤基本理化性質(zhì)的測定。采用電位法測量土壤pH值；采用半微量凱氏法測定全氮含量；采用重鉻酸鉀容量法-外加熱法測定有機質(zhì)含量；采用堿解蒸餾法測定有效氮含量；采用酸溶-鉬銻鈧比色法測定全磷含量；采用氫氧化鈉熔融法測定全鉀含量；采用鉬藍比色法測定有效磷；采用乙酸銨浸提-火焰亮度法測定速效鉀含量；采用乙酸銨交換法測定土壤陽離子交換量（CationExchangeCapacity，CEC）。具體步驟參照鮑士旦主編的《土壤農(nóng)化分析》[10]。

1.3.2經(jīng)濟效益測定

經(jīng)市場調(diào)查，2023年瀏陽市油菜籽平均收購價為每千克8元，試驗使用的復(fù)合肥平均價格為3.5元·kg-1、

單質(zhì)肥料尿素平均價格為1.5元·kg-1、過磷酸鈣平均價格為1.0元·kg-1、氯化鉀平均價格為2.0元·kg-1。種植過程中的灌溉、管理、收獲等環(huán)節(jié)及種子、農(nóng)藥等農(nóng)用物資的成本按照每667m2250元計算。根據(jù)以上市場價格，計算不同施肥條件下的經(jīng)濟收益，并計算產(chǎn)投比。產(chǎn)投比計算公式為

R=Ea/C×100％（1）

式中：R為產(chǎn)投比；C為成本，包括肥料成本和其他成本，元；Ea為凈經(jīng)濟收益，為經(jīng)濟收益與成本之差，元。

1.4數(shù)據(jù)分析

使用Excel2021對數(shù)據(jù)進行處理，使用SPSS23.0軟件對數(shù)據(jù)進行單因素和多因素方差分析，使用Origin2021進行繪圖。

2結(jié)果與分析

2.1不同施肥措施對油菜產(chǎn)量的影響

如圖1所示，不同處理下油菜667m2的經(jīng)濟產(chǎn)量為44～142kg，表現(xiàn)為CK＜CF＜OF＜M30-OF＜

M15-OF；生物產(chǎn)量為115～406kg，表現(xiàn)為CK＜CF＜OF＜M30-OF＜M15-OF。不施肥處理（CK）無論是經(jīng)濟產(chǎn)量還是生物產(chǎn)量均低于施肥處理（CF、OF、M15-OF、M30-OF）。不施肥處理經(jīng)濟產(chǎn)量僅為施肥處理的44.6%～48.6%，生物產(chǎn)量僅為施肥處理的31.3%～36.0%，表明施肥是獲得油菜高產(chǎn)的必要因素。各施肥處理間油菜經(jīng)濟產(chǎn)量差異不顯著（p＞0.05）；OF、M15-OF、M30-OF間生物產(chǎn)量差異不顯著（p＞0.05），

但與CF差異顯著，說明與當(dāng)?shù)亓?xí)慣施肥（CF）相比，優(yōu)化施肥、豬糞沼液部分替代化肥可在確保經(jīng)濟產(chǎn)量不發(fā)生較大變化的同時，增加生物產(chǎn)量，而且15%和30%的豬糞沼液配施增加生物產(chǎn)量的效果更好。

2.2不同施肥措施對土壤養(yǎng)分含量的影響

2.2.1土壤理化性質(zhì)的變化特征

土壤pH值是反應(yīng)土壤性質(zhì)的重要指標(biāo)，也是影響土壤肥力的重要因素之一。土壤過酸或過堿，會影響作物正常生長發(fā)育，產(chǎn)量和品質(zhì)也會受到影響。土壤速效養(yǎng)分是指土壤中能夠直接被作物吸收利用的養(yǎng)分，是作物獲得高產(chǎn)的保證。土壤CEC是指土壤膠體所能吸附的陽離子總量，其值體現(xiàn)土壤保肥能力，陽離子交換量越大說明土壤保水和保肥能力越強。由表3可知，施肥會使土壤pH值下降，而各施肥處理之間土壤pH值沒有顯著差異。不同處理的土壤有效氮含量、速效鉀含量和CEC差異不顯著（p＞0.05），但從數(shù)值上看，采用豬糞沼液代替的組別土壤有效氮含量、速效鉀含量、CEC均比優(yōu)化施肥組高，且以豬糞沼液30%替代效果最好。OF與CF相比有效氮含量略有降低，這可能與優(yōu)化施肥減少了18%的氮肥投入有關(guān)。對于土壤有效磷含量，豬糞沼液替代配施處理的有效磷含量相對較高。綜合對土壤理化性質(zhì)的分析可以看出，豬糞沼液代替配施可增加土壤供應(yīng)養(yǎng)分的能力，增強其保水保肥性能，且替代部分較多的組別效果較好。

2.2.2土壤全量養(yǎng)分的變化特征

由表4可知，不同處理土壤有機質(zhì)含量、全氮含量、全磷含量差異不顯著（p＞0.05）。從數(shù)值上看，豬糞沼液15%、30%替代配施與常規(guī)施肥相比，均能增加土壤全量養(yǎng)分含量，以豬糞沼液30%配施為優(yōu)，表明豬糞沼液替代配施能有效培肥地力。

2.2.3經(jīng)濟效益

進一步分析不同處理的經(jīng)濟效益（見表5），結(jié)果表明，與當(dāng)?shù)亓?xí)慣施肥相比，優(yōu)化施肥、15%和30%豬糞沼液替代配施可分別每667m2節(jié)省化學(xué)肥料成本4、23和40元，可分別每667m2增加經(jīng)濟效益48、152和144元，可分別每667m2增加凈經(jīng)濟效益52、175和184元，可見豬糞沼液替代施肥能夠有效減少化學(xué)肥料成本，增加油菜經(jīng)濟效益。比較各處理的投產(chǎn)比發(fā)現(xiàn)，30%豬糞沼液替換配施產(chǎn)投比最高，為1.82，顯示出其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的經(jīng)濟高效性。

3結(jié)論

由試驗可知，優(yōu)化施肥較常規(guī)施肥效果好；而在等養(yǎng)分條件下，豬糞沼液替代配施效果比優(yōu)化施肥好，可較明顯地增加油菜生物產(chǎn)量，改善土壤理化性質(zhì)，同時提高經(jīng)濟效益。在試驗設(shè)計的范圍內(nèi)，豬糞沼液替代的部分越多，增產(chǎn)及改善土壤的效果越好?？梢姡i糞沼液配施是培肥地力的重要手段，是實現(xiàn)油菜種植節(jié)本增收的有效途徑。與使用化肥相比，豬糞沼液替代施肥不僅提高了經(jīng)濟效益，而且減少了化肥的使用量，同時提高了資源利用率，值得在實際生產(chǎn)中進行推廣。

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（責(zé)任編輯：劉寧寧）