鸡粪发酵肥对桑园土壤肥力及桑树生长的影响

甘丽红　廖青　田智得　黄东亮

摘要：【目的】研究鸡粪发酵有机肥对桑园土壤微生物数量、理化性状及桑树生长的影响，为改良桑园土壤肥力、提高桑叶产量和品质提供科学依据。【方法】以桑树长势一致的田块为供试区，设置6个不同比例的有机无机配比施肥处理，分别为单施有机肥（100% M）、单施化肥（100% CF）、不同比例有机无机配施（75% M+25% CF、50% M+50% CF、25% M+75% CF）和不施肥（CK），测定不同施肥处理对土壤微生物数量、理化性状及桑树生长和桑叶品质的影响。【结果】100% M处理对增加土壤微生物总数的效果最好，细菌、放线菌和真菌数量最高，分别为4.73×107、18.60×106和11.50×105 CFU/g，与CK间差异达极显著水平（P<0.01，下同），且所有有机肥配施处理的土壤微生物数量均高于100% CF和CK处理。增施有机肥可提高土壤有机质含量和土壤pH，100% M和75% M+25% CF处理的土壤有机质含量显著高于其他处理（P<0.05），pH极显著高于其他处理；50% M+50% CF处理土壤碱解氮和速效磷含量最高，75% M+25% CF处理土壤含速效钾含量最高，且3种速效养分含量均以CK和100% CF处理含量较低。从桑叶产量来看，75% M+25% CF处理最高，50% M+ 50% CF处理次之。从桑叶品质来看，75% M+25% CF处理的粗蛋白、粗脂肪、可溶性糖等成分含量较高、粗灰分含量最低。【结论】施用鸡粪发酵有机肥可增加桑园土壤微生物数量、改善桑园土壤理化性状，促进桑树生长，增加桑叶产量并提高其品质，其中以75% M+25% CF配比处理效果最佳。

关键词： 鸡粪发酵肥；桑园土壤；微生物；理化性状；桑树生长

中图分类号： S888.5 文献标志码：A 文章编号：2095-1191（2016）03-0353-06

0 引言

【研究意义】近年来，随着东桑西移的实施，广西大力发展桑蚕业。目前，桑蚕业已成为广西新兴的农业支柱产业之一，2014年广西桑园面积19.26万ha，约占全国桑园总面积的1/4，自2006年以来连续9年位居全国首位，蚕种饲养量达705万张，蚕茧总产量27.95万t，蚕农售茧收入125.66亿元（祁广军等，2015；广西农业信息网，2015）。桑树是多年生叶用植物，需从土壤中摄取大量营养元素才能维持正常的生长发育，但目前桑树施肥普遍存在偏施化肥、NPK比例失调等问题，导致桑园土壤条件恶化，土壤肥力下降、酸化和板结，土壤有机质含量偏低，进而导致桑园收获期缩短，产量减少，严重制约着广西桑蚕业的发展。因此，有必要对桑树的优质高产施肥技术进行深入研究。畜禽粪便中含有丰富的N、P、K养分及其他微量元素，是一种优质的有机肥源。广西是畜牧大省（区），畜禽粪便资源丰富，2010年畜禽粪便产生量约9141.30万t（廖青等，2013），就地取材、充分利用好畜禽粪便资源，不仅可以减少环境污染，还能有效减少化肥施用量，降低施肥成本，增加土壤有机质，提高土壤肥力，实现减肥增效和农田可持续利用。研究鸡粪发酵肥在桑园中的应用，可为改良桑园土壤肥力、提高桑叶品质提供有效途径。【前人研究进展】众多研究表明，施用有机肥或采用有机肥与化肥配施的方式对增加土壤微生物量、改善土壤肥力、提高作物产量和品质有明显效果（陈琨等，2014；丁阔等，2015；张四伟等，2015）。近20年来，桑园偏施、重施化肥，桑园土壤有机质下降，影响桑树的正常生长发育，导致桑叶低产。桑园合理施用有机肥，不仅可以改善土壤的理化性状，增加土壤的通气、保水、保肥性能，提高土壤微生物数量及多样性，还能大幅度提高桑树产量和品质。覃鲜花和黄朝富（2007）研究表明，桑树施用生物有机肥，增强了土壤的保肥性、保水性和缓冲性，增加了土层通透性及土壤有机质含量，可促进桑树快速生长，与常规施化肥比较，具有极显著的增产效果。汤武建（2007）进行了桑树生物有机无机复混肥与化学肥料的对比试验，结果表明，生物有机无机复混肥区的桑树株产叶量比普通复合肥区和尿素区分别增长11.5%和45.2%。于翠等（2011）测定了露地和盆栽桑树分别施用3000 kg/ha有机—无机桑树专用复混肥（TA）、3750 kg/ha有机—无机桑树专用复混肥（TB）、与TA处理等氮的尿素（TC）、与TA处理等氮磷钾的复合肥（TD）4种方案施肥后根围土壤微生物的数量，并对微生物的多样性指数进行分析，发现TB处理的露地和盆栽桑树在施肥后，根围细菌数量均高于其他施肥方案处理，且施肥90 d后根围放线菌和解磷细菌数量高于其他处理，但露地桑树根围真菌数量低于其他处理，施肥后TA、TB处理的露地和盆栽桑树根围细菌多样性指数均高于TC和TD处理。【本研究切入点】鸡粪较其他畜禽粪便养分含量更丰富（廖青等，2013），作为有机肥尤为合适。近年来国内外也开发了相关鸡粪有机肥产品或直接采用鸡粪还田应用于其他作物（潘峰等，2008；王炳召和向奎，2014；刘亚柏等，2014），但鸡粪发酵肥在桑园上的应用研究尚未见报道。【拟解决的关键问题】通过对桑园设置不同比例的有机无机肥配施比例试验，研究鸡粪发酵有机肥对桑园土壤微生物、理化性状及桑树生长的影响，寻找最佳的鸡粪发酵有机肥和无机肥配施配方，为改良桑园土壤肥力、提高桑叶产量和品质，同时减少畜禽粪便污染并建立广西桑树高效生产技术体系提供参考。

1 材料与方法

1. 1 试验材料

供试桑树品种：桂桑优62号，由广西蚕业科学研究院提供。

供试肥料：鸡粪发酵有机肥为新鲜鸡粪混合适量统糠添加菌剂发酵而成，N、P2O5、K2O含量分别为1.48%、2.67%和1.87%，有机质含量为27%（广西农业科学院农业资源与环境研究所研制并提供）；尿素（含N 46%，广西河池产）；钙镁磷肥（含P2O5 15%，云南昆明產）；氯化钾（含K2O 60%，加拿大产）。

1. 2 试验方法

试验于2014年3～8月在广西蚕业科学研究院里建桑树试验基地进行。供试土壤为第四纪红色粘土发育的赤红壤，土壤理化性质如下：pH 4.70，有机质22.6 g/kg，碱解氮103.0 mg/kg，速效磷9.7 mg/kg，速效钾69.0 mg/kg。

选择桑树长势一致的田块作为供试区，共设置6个施肥处理：（1）100%有机肥（100% M）；（2）100%化肥（100% CF）；（3）75%有机肥+25%化肥（75% M+ 25% CF）；（4）50%有机肥+50%化肥（50% M+ 50% CF）；（5）25%有机肥+75%化肥（25% M+75%CF）；（6）不施肥（CK）。以处理（1）全部施用有机肥（3371 kg/ha）中含量最高的P2O5为基准，用化肥调整各处理总施N、P2O5和K2O分别为180、90和90 kg/ha，即N∶P2O5∶K2O=2∶1∶1。所有肥料于3月中旬前一次性施入，施肥方式为沟施。每处理重复3次，随机区组排列，每区面积67 m2，桑树株数约465株。其他田间管理按常规进行。

1. 3 测定项目及方法

土壤：桑叶采收后取样分析土壤细菌、放线菌及真菌总数，测定土壤pH及主要养分含量。土壤微生物菌落计数采用稀释平板法（李振高等，2008）；土壤养分分析参考《土壤分析技术规范》（全国农业技术推广服务中心，2006）的方法，土壤pH采用电位法检测；碱解N含量采用碱解扩散法测定；速效P含量采用NaHCO3浸提、钼蓝比色法测定；速效K含量采用乙酸铵提取—火焰光度法；有机质含量检测采用重铬酸钾容量法。

桑树：各重复小区随机选取10株桑树作为调查样本。6月采收桑叶时调查壮枝数、千克叶片数、枝条长、单叶重及桑叶产量。桑叶采收时，从每枝条顶部往下数，采第6～7叶位的2片叶，除去叶柄，3个重复小区混合共取鲜叶100 g，80 ℃烘干，除去粗叶脉后过80目筛，进行营养成分含量测定。粗蛋白含量采用凯氏法测定（刘利林等，2010），粗脂肪含量采用索氏提取法测定（鲍士旦，1996），可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定（张宪政，1992），粗灰分含量采用干灰化法测定（日本食品工业学会，1986）。

1. 4 统计分析

试验数据采用Excel 2003和DPS 7.05软件进行统计分析。

2 结果与分析

2. 1 不同施肥处理对土壤微生物数量的影响

土壤微生物对土壤中植物养分的转化和吸收起着至关重要的作用。由表1可看出，桑叶采收后，土壤微生物数量以细菌最多，放线菌次之，真菌最少。与CK相比，各施肥处理的土壤细菌、放线菌和真菌总数均有所增加，其中以100% M处理对增加土壤微生物总数效果最明显（图1），细菌、放线菌和真菌数量均为最高，分别为4.73×107、18.60×106和11.50×105 CFU/g，与CK间差异达极显著水平（P<0.01，下同），且所有有机肥配施处理的土壤微生物数量均高于100% CF和CK处理，表明有机肥能明显促进土壤微生物的生长繁殖。

2. 2 不同施肥处理对土壤理化性状的影响

由表2可看出，100% M处理的土壤有机质含量最高，75% M+25% CF处理次之，两者有机质含量差异不显著（P>0.05，下同），但均显著高于其他处理（P<0.05，下同），其余依次为50% M+50% CF>25% M+ 75% CF>CK>100% CF。土壤pH也以100% M处理最高，75% M+25% CF处理次之，两者间差异极显著，且均极显著高于其他处理，其余依次为CK>50% M+ 50% CF=100% CF>25% M+75% CF，说明增施有机肥对提高土壤有机质、改善pH有明显的效果。土壤碱解氮和速效磷含量均以50% M+50% CF处理最高，土壤速效钾含量以75% M+25% CF处理最高，3种速效养分含量均以CK和100% CF处理含量较低，说明施用鸡粪有机肥对桑园土壤有良好保肥作用，但对各种养分的保肥效果存在差异。

2. 3 不同施肥处理对桑树生长的影响

合理施肥是桑树增产的重要因素，壮枝数、千克叶片数和枝条长等指标是构成桑树产量的基本参数。由表3可看出，75% M+25% CF处理的桑树壮枝数最多，为4.7条/株；50% M+50% CF处理壮枝数次之，与75% M+25% CF和100% M处理差异不显著，但显著高于其他处理。50% M+50% CF处理千克叶片数最少且枝条最长，表明其叶片生长较快、单片叶最重。从桑叶产量来看，75% M+25% CF处理最高，50% M+50%CF处理次之，100% M处理产量第3，表明有机肥配施比例超过50%时对提高桑叶产量的效果明显。

2. 4 不同施肥处理对桑叶品质的影响

桑叶品质是蚕茧生产的基础物质，不仅影响蚕茧产量，还影响蚕体的强健性和茧质。桑叶营养成分测定结果（表4）表明，50% M+50% CF处理粗蛋白含量最高，75% M+25% CF处理次之；75% M+25% CF处理粗脂肪含量最高，100% M处理次之；100% M处理可溶性糖含量最高，75% M+25% CF处理次之；CK处理的粗灰分含量最高。综合分析结果表明，75% M+ 25% CF处理中桑叶的粗蛋白、粗脂肪、可溶性糖等成分含量较高，粗灰分含量最低，综合指标最佳。

3 讨论

目前，桑蚕业已成为广西新兴的农业支柱产业。由于大部分桑园土地使用时间较长，导致桑园土壤板结，加上追求短时效益偏施化肥以促进桑叶生长，使土壤有机质含量降低，土壤酸化加剧，土壤微生物群落少且活性弱化，土壤质量下降。增施有机肥是改良土壤、提高产量的有效措施（孙羲，1991）。土壤微生物是土壤有机质转化最重要和最积极的因素（陈文新，1990）。本研究结果表明，施用鸡粪发酵有机肥对增加土壤微生物数量效果显著，土壤细菌、放线菌和真菌总数明显增加，与吴凡等（2008）的研究结果有相似之处，即养分含量高的土壤其根际细菌和放线菌数量高于养分含量低的土壤。本研究中土壤养分含量高时其真菌数量同样较高，可能是由土壤pH不同所引起，随着土壤pH的升高，有利于其中某些真菌的生长。增加土壤有机质含量能提高土壤的缓冲性能，从而改善土壤酸性状况，并增加土壤的保水保肥能力（梁武业和周恒献，2006）。适合桑树生长的土壤pH为5.5～7.0，但赤红壤pH偏低（陆俣伽等，2010），加之长年施用化肥，土壤酸性强。本研究結果表明，施用鸡粪有机肥能明显提高桑园土壤有机质含量，有效改善土壤pH条件，达到保肥作用。

不同施肥处理对桑树生长及桑叶产量有着显著影响，结合实际生产中要求桑叶叶质好、产量高且成本较低的情况，本研究结果表明，75% M+25% CF处理最佳。50% M+50% CF处理中的碱解N含量最高，但该处理的产叶量并不是最高，与杨红和杨力（1996）桑树对氮肥的需要量最大，增施氮肥的增产效果最明显，但也并非氮肥用量越多越增产的研究结果一致。桑叶为蚕的发育提供必须营养成分，桑叶品质直接影响蚕的生长发育及蚕丝质量，蚕桑生产上的各种措施在不造成污染且可持续利用的情况下，均以提高产质量为目标。因此，改良桑园土壤、提高土壤肥力是提升蚕茧品质的有效途径，鸡粪发酵有机肥是一种肥效良好的桑园用肥料，有望在蚕桑生产上大力推广应用。

4 结论

本研究结果表明，施用鸡粪发酵有机肥可以增加桑园土壤微生物数量，改善桑园土壤理化性状，促进桑树生长，增加桑叶产量，提高桑叶品质，其中以75% M+25% CF配比处理效果最佳，可达到经济、肥效、产出、质量的最大化。

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（责任编辑 王 晖）