生物有机肥对土壤容重和作物抗病性及产量的影响

2015-10-13赖登明唐洪峰

河南畜牧兽医 2015年19期

关键词：抗病性夏玉米化肥

赖登明，唐洪峰，刘　伟，杨　丹，秦　聪

（1.河南花花牛实业总公司，河南郑州　450008；2.河南省田金生物科技有限公司）

生物有机肥对土壤容重和作物抗病性及产量的影响

赖登明1，唐洪峰1，刘伟1，杨丹2，秦聪2

（1.河南花花牛实业总公司，河南郑州450008；2.河南省田金生物科技有限公司）

研究生物有机肥对土壤容重和作物抗病性及产量的影响，结果表明，使用生物有机肥能增加土壤容重及孔隙度，增强作物的抗病性，提高作物产量。

生物有机肥料；土壤容重；抗病性；产量

近年来我国由于化肥的长期过量使用，造成土壤有机质减少和土壤微生物菌群多样性及其功能降低［1］。因此，研究和开发生物有机肥成了必然。畜禽粪便和农作物秸秆中含有大最有机质和作物生长所需的营养元素，是重要的有机肥源，生物有机肥以作物秸秆和鸡粪为主要原料，加入多功能复合微生物菌剂，配以一定比例的无机养分，集微生物独特的生理调节功能，达到种养结合和农业可持续发展的目的。相关研究显示［2］，有机肥料中含有的磷、钾等其他营养元素能对国内农业生产产生积极影响作用。实际农业生产也证实，仅施用尿素等其他氮肥，会因为反硝化作用、挥发作用等原因，大大降低氮肥的有效利用率，流失的部位也会对地下水造成污染影响。而施用生物有机肥料能提高氮肥利用率，该肥料的施用不会对土壤产生污染，另外有机酸还能与铝、镁、钙以及铁等金属元素发生反应生产一种化学性质稳定的络合物，有效降低了铝、铁危害及磷固定，提高磷的有效利用。沼肥中不仅含有N、P、K等营养元素，而且含有丰富的腐植酸、有机质、氨基酸、生长激素、抗生素、微量元素等营养物质，是一种速效兼备的有机复合肥［3］。合理使用生物有机肥可提高作物产量，改善产品品质［4-6］。生物有机肥是指畜禽粪便、秸秆、农副产品和食品加工的固体废弃物、有机垃圾以及城市污泥等经微生物发酵、除臭和腐熟后加工而成的肥料［7］。生物有机肥集中了生物肥和有机肥的诸多优点，施用生物有机肥可以提高作物的产量和品质［8-9］。生物有机肥可以改善土壤理化性质，增加作物的抗病性。生物肥料能减轻植物病虫害。有些微生物可通过产生抗生素来抑制植物病害，尤其是放线菌类微生物制剂。生物肥料施用后，在作物根部大量生长繁殖，成为作物根迹的优势菌，可以抑制或者减少病原微生物的繁殖机会，有的还有抗病原微生物的作用，起到减轻作物病害的效果。所以可以增强植物抗逆和抗病能力。生物有机肥具有传统有机肥与添加微生物菌剂的优势，施用生物有机肥可减少化肥、农药的使用，增强作物抗逆性，改善作物品质，在保持、改善和提高土壤肥力、活化土壤养分、增强微生物活性等方面有着不可替代的作用［10-11］，不但可以减少环境污染，改善生态环境，而且可以充分利用肥料资源，培肥地力、提高作物产量和品质。

1　材料与方法

1.1试验地点及材料

试验地点设在平顶山叶县。试验地土壤类型为潮土，土壤0～20 cm层次理化性质为有机质1.83 g/kg，碱解氮2.1 mg/kg，速效磷2.57 mg/kg，速效钾125 mg/kg，pH 7.6。

氮肥为CO（NH2）2，磷肥为（NH4）2HPO4，钾肥用KCl。玉米品种为浚单29，小麦品种为矮抗58。

1.2试验设计

试验共3个处理，即：施化肥肥料（CK，总施1 100 kg/hm2碳铵，600 kg/hm2尿素，1 200 kg/hm2过磷酸钙）、施普通生物有机肥料（T1，基施7 500 kg/hm2）、施生物有机肥料（T2，基施生物有机堆肥7 500 kg/hm2）。每个处理3次重复，共9个小区，小区长8 m，宽4 m，各区组处理随机排列。

1.3试验实施

试验夏玉米播种日期为2014年6月14号，9月15号收获。冬小麦播种日期为2014年10月6号，2015年5月20号为收货日期。施肥方式为播种前结合翻地深施。在播种期和收获期采取土壤样品备测容重。成熟期，采取籽粒样品考种计产。

1.4测定项目及方法

土壤容重采用环刀法测定，以单位容积的烘干土重量表示。孔隙度，以单位容积土壤中空隙容积所占的百分数表示。

作物抗病性，以调查的方法，查看作物的抗病性。夏玉米蜡熟期调查弯孢叶斑病与南方锈病。此时玉米叶部病害达到高峰期。玉米田间病害调查均采用3个重复，每个小区调查中间2行，分别随机选择每行中间5株玉米，每株取5片叶，分别取果穗上部3片叶和下部2片叶；病情调查参考王晓鸣［12］的方法。冬小麦田间病害调查采用3个重复，每个小区随机调查1 m2，查看冬小麦抽穗期赤霉病的发生情况。

作物产量，夏玉米每个小区取20穗，烘干考种计产。冬小麦每小区取1 m2，烘干考种计产。

1.5数据处理

试验数据采用 Y D FM 2003和DPS 7.05版本进行统计分析。各处理平均值的多重比较采用lSD-test（P＜0.05）。

2　结果分析

2.1生物有机肥对土壤容重及孔隙度的影响

土壤的容重影响土壤的通气性和透水性，土壤容重还能反映土壤颗粒排列紧实情况。土壤容重决定土壤的孔隙度。从图1可以看出，经过施用一年生长周期后，供试土壤的物理性状发生了不同的变化。从土壤容重的变化结果分析，只施化肥处理土壤有明显增加，其他处理均有不同程度的下降，降幅最大的是处理T2（施生物有机肥），比试验前降低了19%，其次是T1处理，比试验前降低了8%，土壤容重降低由大至小的顺序为，施生物有机肥＞施普通有机肥＞只施化肥。土壤容重的降低相应地使土壤总孔隙度得到不同程度提高。图2表明：施有机肥处理土壤总孔隙度随施用有机肥而提高，施用生物有机肥增加量比施用普通有机肥增加作用明显。与试前本位土壤相比，分别增加了8%，5%。施化肥处理土壤总孔隙度随施用化肥而逐季降低，说明施用化肥能造成土壤板结，通气性降低，不利于作物生长。夏玉米收获时，冬小麦收获时土壤孔隙度均与试前本位土壤有显著差异，且施生物有机肥和施普通有机肥也存在显著差异。该研究表明，在等养分条下，施用生物有机肥、有机肥有改善土壤性状、增强土壤保水保肥能力的作用，为植物生长提供了适宜的土壤环境条件。施用化肥增加土壤容重，降低土壤孔隙度，加剧作物逆境环境。

图1　不同肥料处理对耕层土壤容重的影响

图2　不同肥料处理对土壤孔隙度的影响

2.2生物有机肥对作物抗病性的影响

作物抗病性以病情指数表示。经过调查夏玉米蜡熟期南方锈病与弯孢叶斑病和小麦抽穗期赤霉病发生的情况得出如下结果。如图3所示，在夏玉米季，3个处理夏玉米都不同程度地染病。其中施生物有机肥处理病情指数最低，施化肥处理病情指数最高，施普通有机肥处理在两者之中。且3个处理间有显著性差异。在冬小麦季，不同处理间有显著性差异，其中生物有机肥处理小麦病情指数最低，化肥处理最高。该研究表明，施有机肥能增加作物的抗病性，生物有机肥的作用更好。仅施化肥作物的抗病性较低，染病机会较大，作物产量不增反降。

图3　不同肥料对作物病情指数的影响

2.3生物有机肥对作物产量的影响

作物产量是评价农业措施的综合指标。经过一年田间试验，施用生物有机肥处理的夏玉米和冬小麦产量显著高于其他处理。夏秋季，施用生物有机肥和普通有机肥处理的夏玉米产量，与施用同等养分含量的化肥处理相比高出14%和11%。冬季，施用生物有机肥和普通有机肥处理的冬小麦产量比施用等同养分含量的化肥处理高出276 kg/hm2和82 kg/hm2，增幅达到3%和1%。该试验表明，施用有机肥能增加夏玉米和冬小麦的产量。生物有机肥的增产作用比普通有机肥效果更好。

3　讨论与结论

畜禽粪便和农作物秸秆经过高温堆肥，通过微生物作用最终合成腐植质类物质，增强了养分的生物有效性［13］，有利于提高作物产量，改善土壤理化性状。王立刚［14］、李北齐［15］、梅艳［16］等研究结果与该研究一致，长期施用生物有机肥可以促进作物干物质的积累，持续稳定的提高作物产量；显著增加土壤有机含量和全氮、全磷含量，提高土壤肥力。王艾平等［17］研究了生物有机肥对水稻产量和品质的影响，结果表明，生物有机肥不仅可以促进水稻分蘖的早生快发，增加有效穗数，而且叶面积指数下降，有利于光合产物的积累和籽粒的充实，提高水稻产量和品质。韦茂贵等［18］施用生物有机肥后，对木薯及土壤物理化学形状进行了研究，结果表明，生物有机肥可以改善土壤理化性状，提高作物产量，与该研究结果一致。

生物有机肥对小麦和玉米具有增产作用，且增产作用显著，其中夏玉米增产14%，冬小麦增产3%。长期施用生物有机肥可以改善土壤物理性质，提高土壤的通气性，增加土壤团粒结构，增强土壤蓄水保肥能力。

［1］李鸣雷，谷洁，高华，等.生物有机肥和有机无机复混肥的研制及应用［J］.中国土壤与肥料，2008，（1）：56-59.

［2］张雪峰，胡滨.生物有机肥对生态农业发展的影响［J］.绿色科技，2011（04）：50-51.

［3］全国农业技术推广服务中心.中国有机肥料资源［M］.北京：中国农业出版社，1999：102-119.

［4］徐福利，梁银丽，张成娥，等.施肥对日光温室黄瓜生长和土壤生物学特性的影响［J］.应用生态学报，2004，15（7）：1227-1230.

［5］王琪，刘雪颖，王玉刚.沼肥对日光温室黄瓜施用效果的研究［J］.吉林农业大学学报，1998，20（3）：75-77.

［6］李全.沼渣的改土作用及其对稻麦产量和品质影响的研究［J］.中国沼气，1992，10（1）：7-17.

［7］姜瑞波，张晓霞，吴胜军.生物有机肥及其应用前景［J］.磷肥与复肥，2003，18（4）7.

［8］李梦梅，龙明华，黄文浩，等.生物有机肥对提高番茄产量和品质的机理初探［J］.中国蔬菜，2005，（4）：18-20.

［9］李建设，高艳明，李文娆，等.不同肥料配合对温室迷你黄瓜硝酸盐含量及品质的影响［J］.土壤肥料，2005，（4）：36-39.

［10］王立刚，李维炯，邱建军，等.生物有机肥对作物生长、土壤肥力及产量的效应研究［J］.土壤肥料，2004（5）：12-16.

［11］胡可，李华兴，卢维盛，等.生物有机肥对土壤微生物活性的影响［J］.中国生态农业学报，2010，18（2）：303-306.