猪粪型有机肥对春玉米地土壤养分含量及产量的影响

2011-03-07荣湘民张玉平郭春铭向秀媛韩永亮

湖南农业科学 2011年9期

吴巍，荣湘民，张玉平，郭春铭，向秀媛，韩永亮，司婷，杨兰

（湖南农业大学资源与环境学院，湖南长沙 410128）

长期以来，肥料的不合理使用不仅造成了环境的污染，更加剧了肥料资源的短缺，同时生猪集约化养殖规模不断扩大，大量新鲜养殖废弃物的任意排放，造成了严重的环境污染[1]。猪场废弃物的综合利用模式已成为人们研究的热点。有机肥和无机肥配施条件对土壤肥力和作物生长的影响始终是近年来研究较多的一个领域[2-8]。本试验以猪场废弃物为研究对象，探讨不同利用模式下，猪粪型有机肥配施无机肥对土壤养分含量和春玉米产量的影响，为猪粪型有机肥的合理施用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验在湖南省湘阴县楠竹村八组进行，供试土壤类型为紫潮泥，前茬作物为小白菜。

供试春玉米品种为隆玉6号。化肥为尿素，含N 46%；钙镁磷肥，含P2O512%；氯化钾，含K2O 60%。供试猪粪、沼渣沼液从农户家收集，其中猪粪（未腐熟）含全氮12.52 g/kg，全磷16.89 g/kg，全钾11.68 g/kg，沼渣沼液含全氮2.7 g/L，全磷0.56 g/L，全钾1.41 g/L。供试猪粪堆肥为自制，含全氮21.24 g/kg，全磷 10.21 g/kg，全钾 7.47 g/kg。

1.2 试验设计

试验共设7个处理，分别为处理CK：不施肥；处理A：施纯化肥；处理B：化肥和猪粪配合施用（其中化肥N占80%，有机肥N占20%）；处理C：化肥和猪粪堆肥配合施用（其中化肥N占80%，有机肥N占20%）；处理D：化肥和沼渣沼液配合施用（其中化肥N占80%，有机肥N占20%）；处理E：化肥和猪粪堆肥配合施用（其中化肥N占90%，有机肥N占10%）；处理F：化肥和猪粪堆肥配合施用（其中化肥N占70%，有机肥N占30%）。试验小区面积为3.6m×5m，采用随机区组排列，3次重复，并设有保护行。春玉米行距为60 cm，株距为35 cm，每小区定植84株。所有施肥处理氮磷钾施用量相等，N 为 241.5 kg/hm2，P2O5为 150 kg/hm2，K2O 为150 kg/hm2。各施肥处理中，有机肥和磷肥全作基肥，氮肥按总N量的30%作基肥，30%作苗肥，40%作穗肥（大喇叭口期施）；钾肥按总钾量的50%作基肥，50%作穗肥（大喇叭口期施）。春玉米于2010年3月20日播种，4月9日移栽，5月4日施苗肥，6月12日施穗肥，8月6日收获，考种并测产。2010年春玉米栽种前各小区土壤基本理化性状见表1。

表1 供试土壤的基本理化性状

1.3 样品采集与统计分析

土壤样品分别于春玉米移栽后第14天、28天、44天、58天和80天采用S形取样法采集。混匀过2mm筛后测定土壤速效养分。土壤基本理化性状测定参照鲁如坤[9]方法进行。收获时每小区随机选取5株春玉米考种。

数据应用Excel 2000程序和SPSS 17.0统计分析软件处理。

2 结果分析

2.1 猪粪型有机肥对土壤肥力的影响

2.1.1 对土壤碱解N含量的影响从表2可以看出，土壤碱解氮含量随着时间的推移而逐渐降低，这是因为玉米生长发育需要不断从土壤中吸收养分，造成土壤碱解氮含量减少。从取样测定的5个时期看，各施肥处理土壤碱解氮含量明显高于不施肥处理；各有机无机肥配施处理土壤碱解氮含量在玉米生育前期与纯化肥处理相比，差异不明显，在玉米生育中后期差异明显，各有机无机肥配施处理均高于纯化肥处理。各有机无机肥配施处理土壤碱解氮氮含量差异规律不明显，但在玉米移栽第80天时，E处理土壤碱解氮含量最高，B处理次之，E处理与B处理之间的差异不显著，但碱解氮含量均显著高于不施肥处理与纯化肥处理。

表2 不同取样时期各处理碱解N含量比较（mg/kg）

2.1.2 对土壤有效P含量的影响表3表明，各施肥处理土壤有效P含量均显著高于不施肥处理。同纯化肥处理相比，猪粪型有机肥处理能明显提高土壤有效P含量。春玉米移植第44天，所有有机无机肥配施处理之间差异不显著，猪粪型有机肥配施无机肥能显著增加土壤有效P的含量，其中新鲜猪粪配施无机肥的处理增加程度最为明显，其原因是新鲜猪粪中的P多为水溶性较高的无机P[10]，玉米移植第80天后，B处理有效P含量最高，但与其他施肥处理差异不显著。以上结果说明猪粪型有机肥具有提高土壤有效P的功能。

表3 不同取样时期各处理有效P含量比较（mg/kg）

2.1.3 对土壤速效K含量的影响从表4可以看出同CK相比，所有施肥处理均能显著提高土壤速效K的含量。在玉米移栽第14天和第28天，各施肥处理土壤速效K含量之间的差异不显著；在玉米移栽第44天，土壤速效K含量以C处理最高，它与E、F处理之间的差异不显著，但显著高于A、B、D处理；在玉米移栽第58天，土壤速效K含量也是以C处理最高，且显著高于A、B、D、E、F处理；在玉米移栽第80天，土壤速效K含量以E处理最高，C处理次之，与A、C、D、F处理之间的差异不显著，但显著高于B处理。

表4 不同取样时期各处理速效K含量比较（mg/kg）

2.2 猪粪型有机肥对春玉米产量的影响

2.2.1 对玉米籽粒百粒重的影响从图1可以看出与CK相比，施肥处理的春玉米百粒重均有所增加，提高幅度为7.76%~12.84%；与纯化肥处理（A）相比，施用有机肥处理的春玉米百粒重均有增加趋势，提高幅度为0.32%~4.71%。其中以E处理的玉米籽粒百粒重最大，B处理次之。各施肥处理间差异不显著，除A、D外，施肥处理玉米籽粒的百粒重显著高于CK。图1 不同处理对春玉米籽粒百粒重的影响

图2 不同处理对春玉米产量的影响

2.2.2 对春玉米产量的影响由图2可知，与不施肥处理（CK）相比，所有施肥处理均能显著增加春玉米的产量，产量增加幅度为2 879.6～3 712.8 kg/hm2，增产幅度为73.8%～95.3%；与施纯化肥处理（A）相比，除C处理产量下降幅度为3.87%外，其他施用有机肥处理的春玉米产量都有所升高，升高幅度为1.42%~7.94%；方差分析与多重比较结果表明各施肥处理与玉米籽粒之间的差异不显著，但显著高于对照处理，其中以E处理最好，达到7 610.4 kg/hm2。

2.2.3 对春玉米地上部干物质重的影响由图3可知，与不施肥处理（CK）相比，所有施肥处理均能显著增加春玉米地上部干物质重量，增重达4 645.6～6 776.5 kg/hm2，增产幅度为 33.9%～49.4%；与施纯化肥处理（A）相比，除F处理产量下降2.22%外，其他施用有机肥处理的春玉米地上部干物质重都有所升高，升高幅度为1.08%~9.13%；其中以D处理最高，E处理次之。方差分析与多重比较结果表明，各施肥处理之间的差异不显著，但均显著高于对照处理。