有機(jī)液體肥對(duì)新墾土地毛豆生長及土壤肥力的影響?

摘要：為探討有機(jī)液體肥在新墾耕地上對(duì)土壤肥力提升和作物增產(chǎn)性、抗逆性等其他效果，于去除30～40 cm表層土壤的耕地上開展施用有機(jī)液體肥對(duì)毛豆種植和土壤肥力提升試驗(yàn)。結(jié)果表明：（1）施用有機(jī)液體肥可增加毛豆葉片中葉綠素含量，提升光合作用，進(jìn)而增加植株株高和單株有效莢數(shù)，且施用有機(jī)液體肥可顯著增加新墾土地上毛豆鮮莢產(chǎn)量，實(shí)現(xiàn)理論產(chǎn)量10 182 kg/hm2，比對(duì)照增產(chǎn)21.2%；另外施用有機(jī)液體肥在增加毛豆單株粒重的同時(shí)，其完整粒率、百粒鮮重等商品性狀也有顯著提升。（2）施用有機(jī)液體肥可有效增加土壤中有機(jī)質(zhì)含量，對(duì)改良和恢復(fù)土壤肥力有較好的促進(jìn)作用。同時(shí)與原始土樣對(duì)比，新墾耕地上施用有機(jī)液體肥可在一定程度上滿足毛豆對(duì)土壤中速效磷和速效鉀的需求，還可維系土壤中速效磷和速效鉀含量在一定水平，對(duì)保護(hù)和維持土壤肥力有著積極的作用。

關(guān)鍵詞：新墾土地；有機(jī)液體肥；毛豆；土壤改良；應(yīng)用效果

中圖分類號(hào)：S145.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-060X（2024）07-0043-03

Effects of Organic Liquid Fertilizer on Soybean Growth and Soil Fertility in Newly Reclaimed Land

YAN Liang，GE Chang-jun，LI Jin-lan，DAI Jun-fen

（Huanggang Academy of Agricultural Sciences， Huanggang 438000， PRC）

Abstract： Field experiments were carried out to explore the effects of organic liquid fertilizer on soil fertility as well as crop yield and stress resistance in newly reclaimed land. Organic liquid fertilizer was applied in the cultivated land with the removal of 30-40 cm topsoil. The results were obtained as follows. （1） The application of organic liquid fertilizer increased the chlorophyll content in soybean leaves and promoted photosynthesis， thus increasing the plant height and effective pods per plant. Moreover， it significantly increased the yield of fresh soybean pods， achieving a theoretical yield of 10 182 kg/hm2， which represented an increase of 21.2% compared with that of the control. In addition， the application of organic liquid fertilizer not only increased the seed weight per plant but also improved the commercial traits such as complete seed percentage and 100-seed fresh weight. （2） The application of organic liquid fertilizer increased the content of organic matter in soil， demonstrating the effects of improving and restoring soil fertility. Compared with that before application， the application of organic liquid fertilizer in the newly reclaimed land met the demands of soybean for available phosphorus and available potassium and maintained the levels of available phosphorus and available potassium in soil， exerting positive effects of protecting and maintaining soil fertility.

Key words： newly reclaimed land; organic liquid fertilizer; soybean; soil remediation; application effects

引用格式：閆良，葛長軍，李進(jìn)蘭，等. 有機(jī)液體肥對(duì)新墾土地毛豆生長及土壤肥力的影響[J]. 湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2024（7）：43-45，51.

DOI：10.16498/j.cnki.hnnykx.2024.007.009

收稿日期：2024-02-22

基金項(xiàng)目：湖北省支持種業(yè)高質(zhì)量發(fā)展資金農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源保護(hù)利用課題（專精特新）（HBZY2023A001–50）

作者簡介：閆良（1984—），男，湖北棗陽市人，高級(jí)農(nóng)藝師，主要從事植物營養(yǎng)與大豆栽培工作。

耕地是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)和寶貴財(cái)富的源泉[1]，在國家糧食生產(chǎn)安全、國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定的作用、地位不可取代[2]。為強(qiáng)化耕地的綜合生產(chǎn)能力，健全耕地保護(hù)補(bǔ)償機(jī)制，近年來我國在耕地質(zhì)量提升和保護(hù)等方面做了諸多探索[3-6]，但針對(duì)基礎(chǔ)地力低下的新墾耕地土壤改良和地力提升方面的研究至今還較為薄弱[7-8]。近年來受我國農(nóng)用土地平整和“小田變大田”工作的影響，耕地30～50 cm土層裸露（土地平整過程中將表土層翻埋）狀況頻發(fā)，而重新用于耕作的土壤不僅團(tuán)粒結(jié)構(gòu)等理化性質(zhì)發(fā)生改變，土壤中的各項(xiàng)營養(yǎng)成分也隨之降低，嚴(yán)重影響當(dāng)年作物栽種和產(chǎn)量，嚴(yán)重者可持續(xù)3～5 a[9-10]。因此如何培肥熟化新墾土地是高效利用新墾耕地成敗的關(guān)鍵[11-13]。

毛豆[Clyeine max（L.）Merr]又稱菜用大豆，豆

莢呈嫩綠色，籽粒飽滿，富含蛋白質(zhì)、維生素等成分，營養(yǎng)價(jià)值高，是一種重要的豆類蔬菜[14]。施用有機(jī)肥不僅可以改善土壤理化性質(zhì)，而且可以為毛豆生長提供充足的養(yǎng)分，是保持毛豆產(chǎn)量穩(wěn)定的普遍措施[15]。課題組在去除30～40 cm表層土壤的情況下，開展有機(jī)液體肥對(duì)土壤肥力恢復(fù)、毛豆農(nóng)藝性狀影響和產(chǎn)量提升等試驗(yàn)研究，以期在論證和鑒定有機(jī)液體肥對(duì)新墾耕地土壤肥力提升、作物增產(chǎn)等影響的同時(shí)，為有機(jī)液體肥在新墾耕地上的應(yīng)用提供科學(xué)理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)和材料

試驗(yàn)地點(diǎn)選在黃岡市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技示范園，土壤基本理化性質(zhì)為pH值7.26，有機(jī)質(zhì)含量6.9 g/kg，

銨態(tài)氮5.66 mg/kg，硝態(tài)氮13.96 mg/kg，速效磷39.51

mg/kg，速效鉀46.25 mg/kg。供試有機(jī)液體肥為江蘇國信協(xié)聯(lián)生物科技（集團(tuán)）有限公司提供的復(fù)合微生物菌肥；試驗(yàn)作物為毛豆新品種岡鮮豆4號(hào)，該品種由黃岡市農(nóng)業(yè)科學(xué)院自主選育。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1 試驗(yàn)處理 設(shè)置2個(gè)處理，分別為：對(duì)照處理，為常規(guī)施肥，在整地前撒施三元復(fù)合肥（N-P2O5-K2O=

16–16–16）40 kg/667m2，在花期、結(jié)莢期分別撒施尿素5 kg/667m2，其他時(shí)期不再施肥；復(fù)合微生物菌肥處理，在常規(guī)肥料施用、田間管理上與對(duì)照處理保持一致，但在苗期、花期和結(jié)莢期施用有機(jī)液體肥50 kg/667m2，在稀釋30倍液后采用灌根方式施用。

1.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)。小區(qū)面積12.6 m，每小區(qū)9行，行長3.5 m（含溝寬），收獲前割去邊行邊株，收獲中間7行計(jì)產(chǎn)，計(jì)產(chǎn)行長2.8 m，實(shí)收計(jì)產(chǎn)面積7.8 m。試驗(yàn)于2023年5月9日播種，所有品種同一天播種完畢。

1.2.3 田間管理與調(diào)查 除施肥外，田間統(tǒng)一管理，同一時(shí)間完成間苗、定苗，及時(shí)中耕、除草、施肥、排灌，試驗(yàn)治蟲不治病。試驗(yàn)相關(guān)田間調(diào)查數(shù)據(jù)參照GB/T 19557.4—2018相關(guān)要求與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

1.2.4 收獲 適時(shí)采收，飽滿綠色莢達(dá)80%時(shí)采收，同一處理同天完成收獲。

1.3 指標(biāo)檢測

1.3.1 毛豆數(shù)據(jù)測定 （1）葉綠素測定。根據(jù)Fehr等[16]提出的大豆生育期鑒定方法分別于苗期、花期、莢期施肥后第7 d上午9：00至10：00，對(duì)每個(gè)處理各小區(qū)連續(xù)取10株，利用葉綠素測定儀對(duì)毛豆葉片葉綠素含量進(jìn)行測定，每個(gè)處理取平均值。

（2）室內(nèi)考種。選取各試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)中間兩行生長正常、無缺株的連續(xù)10株為考種樣本，3個(gè)小區(qū)各取一次（在計(jì)算小區(qū)產(chǎn)量時(shí)需將取樣產(chǎn)量計(jì)入該小區(qū)）測定生育期生物學(xué)特征、商品性狀等相關(guān)指標(biāo)，取平均值。

1.3.2 土壤檢測 分別在播種前取平整后原始土樣、播種后取施肥處理和對(duì)照處理土樣，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)利用酸度計(jì)和火焰光度計(jì)分別測定土樣中pH值和速效鉀，通過硫酸–重鉻酸鉀法、靛酚藍(lán)比色法、聯(lián)氨銅還原比色法和碳酸氫鈉浸提–硫酸鉬銻抗比色法分別對(duì)土樣中有機(jī)質(zhì)、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮和速效磷含量進(jìn)行分析測定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel和SAS 9.0對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對(duì)毛豆葉綠素合成的影響

毛豆葉片葉綠素含量的高低直接影響作物光合作用和干物質(zhì)形成，進(jìn)而決定其后期產(chǎn)量高低[17-18]。由圖1所示，從苗期到結(jié)莢期，岡鮮豆4號(hào)葉片在同一處理的不同生育期其葉綠素含量略有升高，但差異不顯著。而在同一生育期的不同處理間，岡鮮豆4號(hào)葉片葉綠素含量差異較大，其中施用有機(jī)液體肥后，葉綠素含量分別達(dá)到18.2、19.7和20.1 mg/g，顯著高于對(duì)照葉綠素含量（14.3、15.6和16.1 mg/g）。這與劉麗君等[19]和李燦東等[20]的研究結(jié)果較為一致，可能因?yàn)槭┯糜袡C(jī)液體肥料后，植株體內(nèi)氮素含量增加，進(jìn)而促進(jìn)葉片葉綠素合成。

2.2 不同施肥處理對(duì)毛豆農(nóng)藝特征性狀的影響

如表1所示，在比較不同處理對(duì)毛豆農(nóng)藝特征影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，施用有機(jī)液體肥后毛豆植株平均株高41.5 cm，極顯著高于對(duì)照（32.8 cm），這表明施用有機(jī)液體肥對(duì)毛豆株高有較好的促進(jìn)作用；2個(gè)處理的植株平均底莢高度為11.5～11.2 cm、主莖節(jié)數(shù)10.0～10.3節(jié)、有效分枝2.5～2.6個(gè)，施用有機(jī)液體肥與對(duì)照處理間無明顯差異，這可能與作物品種屬性有較大關(guān)系，同一作物其主莖節(jié)數(shù)和有效分枝在同一生態(tài)環(huán)境下可能較為穩(wěn)定；但在單株有效莢數(shù)上，有機(jī)液體肥處理為38.0個(gè)，對(duì)照處理為27.7個(gè)，兩者之間差異極顯著，這表明施用有機(jī)液體肥可能為毛豆?fàn)I養(yǎng)生長和生殖生長都提供了肥力。

2.3 不同施肥處理對(duì)毛豆產(chǎn)量的影響

通過試驗(yàn)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，不同處理間毛豆鮮莢產(chǎn)量差異較為顯著，其中施用有機(jī)液體肥的處理其鮮莢產(chǎn)量為10 182 kg/hm2，而對(duì)照處理的毛豆產(chǎn)量僅為8 402 kg/hm2，增產(chǎn)達(dá)21.2%，這表明施用有機(jī)液體肥在增加毛豆鮮莢產(chǎn)量方面有較為明顯的作用。

2.4 不同施肥處理對(duì)毛豆商品性狀的影響

有機(jī)液體肥富含多種有機(jī)酸、氨基酸、糖、小分子肽等可溶營養(yǎng)物質(zhì)，在保花保果和促進(jìn)果實(shí)膨大方面有較好促進(jìn)作用。由表2可以發(fā)現(xiàn)，不同試驗(yàn)處理的毛豆商品性狀不同，其中施用有機(jī)液體肥后毛豆單株秕莢、單株粒重、百粒鮮重和完整粒率分別為6.6個(gè)、49.9 g、70.6 g和96.4%，而對(duì)照處理的分別為11.7個(gè)、36.6 g、62.8 g和85.7%，2個(gè)處理間差異極顯著，這表明施用有機(jī)液體肥對(duì)提升毛豆商品性狀有一定的促進(jìn)作用。

2.5 不同施肥處理對(duì)新墾土地土壤理化性質(zhì)的影響。

如表3可知，除土壤pH值無明顯變化外，其他幾項(xiàng)指標(biāo)均呈現(xiàn)極顯著差異，其中，有機(jī)液體肥處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量為8.4 g/kg，這表明施用有機(jī)液體肥可有效增加土壤中有機(jī)質(zhì)含量，對(duì)改良土壤有較好的促進(jìn)作用。

通過表3還可以發(fā)現(xiàn)，有機(jī)液體肥處理的土壤硝態(tài)氮含量為7.98 mg/kg，顯著高于對(duì)照，但低于初始土壤硝態(tài)氮含量，這可能是種植毛豆對(duì)硝態(tài)氮的吸收利用導(dǎo)致土壤中含量下降，而施用有機(jī)液體肥可提供部分硝態(tài)氮，以緩解土壤中硝態(tài)氮的流失；另外有機(jī)液體肥處理的土壤和初始土壤速效磷和速效鉀含量無顯著差異，這可能是施用有機(jī)液體肥既可滿足種植毛豆對(duì)土壤中速效磷和速效鉀的需求，還可維系土壤中速效磷和速效鉀含量在一定水平，對(duì)保護(hù)和維持土壤肥力有積極作用。

3 討論與結(jié)論

試驗(yàn)結(jié)果表明，施用有機(jī)液體肥可增加毛豆葉片中葉綠素含量，且對(duì)毛豆株高和單株有效莢數(shù)也有較好的促進(jìn)作用；在產(chǎn)量方面，有機(jī)液體肥處理的鮮莢產(chǎn)量為10 182 kg/hm2，比對(duì)照增產(chǎn)21.2%，有較為顯著的增產(chǎn)作用；在商品性狀提升方面，施用有機(jī)液體肥在增加毛豆單株粒重的同時(shí)，能使其完整粒率、百粒鮮重也有顯著提升。

試驗(yàn)結(jié)果還表明，施用有機(jī)液體肥可有效增加土壤中有機(jī)質(zhì)含量，對(duì)改良土壤有較好的促進(jìn)作用。同時(shí)施用有機(jī)液體肥既可滿足作物對(duì)土壤中速效磷和速效鉀的需求，還可維系土壤中速效磷和速效鉀含量在一定水平，對(duì)保護(hù)和維持土壤肥力有著積極的作用，但該觀點(diǎn)可能尚需多點(diǎn)、持續(xù)觀測以進(jìn)一步確認(rèn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 周際海，郜茹茹，魏倩，等. 旱地紅壤不同土地利用方式對(duì)土壤酶活性及微生物多樣性的影響差異[J]. 水土保持學(xué)報(bào)，2020，34（1）：327-332.

[2] 陳原，張秋惠，張海峰. 我國耕地資源形勢分析及保護(hù)對(duì)策建議[J]. 資源與產(chǎn)業(yè)，2008，10（5）：114-118.

[3] 徐明崗，盧昌艾，張文菊，等. 我國耕地質(zhì)量狀況與提升對(duì)策[J]. 中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃，2016，37（7）：8-14.

[4] 韋仕川，熊昌盛，欒喬林，等. 基于耕地質(zhì)量指數(shù)局部空間自相關(guān)的耕地保護(hù)分區(qū)[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2014，30（18）：249-256.

[5] 沈仁芳，陳美軍，孔祥斌，等. 耕地質(zhì)量的概念和評(píng)價(jià)與管理對(duì)策[J]. 土壤學(xué)報(bào)，2012，49（6）：1210-1217.

[6] 陳誠，林晨. 蘇南地區(qū)耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)與分區(qū)保護(hù)研究[J]. 長江流域資源與環(huán)境，2016，25（12）：1860-1869.

[7] 趙其國，黃國勤，馬艷芹. 中國南方紅壤生態(tài)系統(tǒng)面臨的問題及對(duì)策[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)，2013，33（24）：7615-7622.

[8] 魯艷紅，廖育林，聶軍，等. 我國南方紅壤酸化問題及改良修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015（3）：148-151.

[9] 張莉，鮑陳燕，章明奎. 利用沼肥培育新增耕地地力的研究[J]. 土壤通報(bào)，2015，46（6）：1472-1477.

[10] 周影，趙荷娟，管永祥，等. 生物有機(jī)肥對(duì)丘陵地區(qū)補(bǔ)充耕地水稻產(chǎn)量和土壤肥力的影響[J]. 天津農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，23（8）：98-101.

[11] 高菊生，文石林，段貴平. 湘南紅壤丘陵區(qū)草山草坡改良及綜合利用技術(shù)研究[J]. 湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2005（2）：74-75，78.

[12] 陳國徽，高冰可. 淺析南方紅壤退化原因及改良措施[J]. 安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2016，22（17）：79-80.

[13] 陳先茂，章發(fā)根，鄧國強(qiáng)，等. 紅黃壤土壤結(jié)構(gòu)改良劑應(yīng)用效果研究[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2013，25（12）：86-88，92.

[14] 王曉艷，韓延超，吳偉杰，等. 氣調(diào)貯藏對(duì)毛豆采后葉綠素降解的影響[J]. 中國食品學(xué)報(bào)，2023，23（11）：191-201.

[15] 葉靜，安藤豐，符建榮，等. 幾種新型有機(jī)肥對(duì)菜用毛豆產(chǎn)量、品質(zhì)及化肥氮利用率的影響[J]. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)（農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版），2008，34（3）：289-295.

[16] FEHR W R，CAVINESS C E. Stages of soybean sevelopment. special report 80，cooperative extension service，agriculture and home economic experiment station [M]. Ames，Iowa：Iowa State University，1977：1-11.

[17] 夏冬冬，何章，劉冰，等. 吉林省不同時(shí)期育成大豆品種葉片衰老過程中光合相關(guān)參數(shù)的研究[J]. 大豆科學(xué)，2017，36（4）：569-574.

[18] 李照君. 大豆光合特性與產(chǎn)量結(jié)構(gòu)相關(guān)性及其生理基礎(chǔ)研究[D]. 濟(jì)南： 山東師范大學(xué)，2020.

[19] 劉麗君，孫聰姝，劉艷，等. 氮肥對(duì)大豆結(jié)瘤及葉片氮素積累的影響[J]. 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，36（2）：133-137.

[20] 李燦東，郭泰，王志新，等. 葉面施氮對(duì)大豆“合豐50” 葉片葉綠素含量及干物質(zhì)積累的影響[J]. 中國土壤與肥料，2014（5）：43-46.

（責(zé)任編輯：肖彥資）