有机肥对旱地燕麦生产效应的影响

王盼忠 徐惠云 王 婧

（1.山西省农业科学院高寒区作物研究所 大同037008；2.山西省农业科学院农产品质量安全与检测研究所 太原030006）

燕麦是晋北高寒地区的古老作物， 也是重要的饲草、饲料作物，一般分为带皮型和裸粒型两大类。晋北栽培的燕麦以裸粒型为主，常称裸燕麦，也叫莜麦，以旱地栽培种植为主，种植面积达10 万hm2以上，并且面积在逐年扩大[1]。 燕麦是杂粮作物中最好的营养保健食品之一，燕麦蛋白质含量较高，脂肪为聚不饱和脂肪，富含β-葡聚糖，长期食用燕麦有降低甘油三脂、胆固醇和血糖的作用[2]。 目前世界上许多国家人们都十分重视燕麦的营养保健作用， 长期以来，一直被视为畜牧饲料的燕麦在国内外身价倍增[3]。山西燕麦主要分布在晋北高寒地区， 主产区属黄土高原的干旱、半干旱地区，气候特点为多风干燥、春旱频繁、气温较低、无霜期短；生产方式为耕作粗放、广种簿收。 由于生育特点和水肥条件受到一定限制，旱地燕麦生长缓慢，分蘖成穗率低，施肥成为影响燕麦产量的主要因素[4]。 长期以来，由于受传统种植方式的影响， 当地燕麦生产中存在着肥料施用不合理， 化肥施用过多， 有机肥施用量逐年减少， 肥料利用率较低等问题[5]。 本研究旨在探讨利用有机肥料提高旱地土壤肥力， 增加土壤养分含量， 充分挖掘旱地燕麦的生产潜力， 提高产量， 为燕麦生产提供理论参考。

1 材料与方法

试验于2017-2019 年在山西省农业科学院高寒作物研究所大同试验基地旱地进行。 试验前对0～20 cm 耕层土壤养分进行化验分析， 土壤有机质为0.732%，全氮 0.076%，全磷 0.071%，全钾 0.652，pH值 8.21。 共设 7 个处理，重复 3 次，小区面积 32 m2。有机肥为优质圈肥，圈肥来源和质量历年差异不大。试验处理分别为：①不施有机肥做对照；②施有机肥15 t/hm2；③施有机肥 30 t/hm2；④施有机肥 45 t/hm2；⑤施有机肥60 t/hm2；⑥施有机肥75 t/hm2；⑦施有机肥 90 t/hm2。 有机肥与化肥（磷酸二铵 450 kg/hm2）拌均匀做基肥耕翻入土。

供试品种为晋燕9 号， 播种量为150 kg/hm2，试验于4 月下旬整地播种，于8 月上旬成熟期收获，按试验小区单独收获，单独脱粒计产；收获时按小区进行取样， 然后进行考种， 测量燕麦的株高、 有效分蘖、 有效铃数、 单株穗粒数、 千粒重等经济性状，最后进行科学的统计分析。 其他管理同一般大田。逐年对土壤有机质养分含量， 燕麦单株性状， 干物质积累量以及产量进行测定分析[6]；按直线回归与相关法进行统计。

2 结果与分析

2.1 有机肥对旱地燕麦干物质量的影响

2.1.1 根部干物质 在苗期和成熟期分别对燕麦根系及地上部干物质进行测定分析，从表1 可以看出，根系干物质在苗期无明显的规律性变化； 而在成熟期， 随着有机肥的增加， 根系干物质逐渐增加， 有机肥由每公顷15 t 增加到90 t 时， 根系干物重由0.91 g/株增加到 1.26 g/株，比不施有机肥（CK）增加24.7%～72.6%。这说明，有机肥越多，越有利于根系的生长发育；根系愈发达，愈有利于吸收土壤深层养分与水分，愈有利于抗御干旱。

2.1.2 地上部干物质 在苗期有机肥对地上部干物质的影响甚微（见表1）；在成熟期，随着有机肥料的增加， 地上部干物质重由2.66 g/株增加到4.67 g/株,增加了75.6%。 单株干物质量从3.39 g 增至5.93 g，增长74.9%。 说明越到生育后期，有机肥对旱地燕麦干物质的影响越显著。

2.2 有机肥对燕麦主要农艺性状的影响

燕麦的主要农艺性状， 单株有效分蘖、 单株铃数、粒数、千粒重等均随有机肥料的增加而增加（见表 2）。 有机肥料从 0 增加至 90 t/hm2， 燕麦株高由88.7 cm 增至 92.6 cm， 增加了 3.9 cm； 单株铃数由19.6 增加到 24.8， 单株粒数由 49.4 粒增至61.7 粒，千粒重从18.45 g 增加到24.86 g，分别比不施有机肥的增加26.5%、24.9%和34.7%， 单株有效分蘖率由65.9%增长到80.8%。 而有机肥对株高和穗长的影响不明显。

从表2 可以看出， 燕麦产量随有机肥的增加而增加，每公顷施用90 t 有机肥，燕麦产量达3.98 t/hm2，比对照增产89.1%。燕麦产量与有机肥用量呈极显著相关，相关系数 r＝0.999 8**，回归方程为y＝2 090.55+140.67x。 研究结果表明，在旱地燕麦生产中，只施用化肥不施有机肥会导致莜麦产量低而不稳， 必须合理施用有机肥，以有机肥为主，化肥为辅，进一步提高土壤肥力水平，才能获得燕麦高产和稳产。

2.3 有机肥对土壤肥力的影响

为了研究土壤养分变化， 我们逐年对土壤有机质含量进行了测定，从表3 可以看出，施用有机肥的土壤有机质含量明显增加，施入75 t/hm2和90 t/hm2有机肥， 土壤有机质由试验前的0.732%增加到0.947%和0.985%, 年平均递增0.072%和0.084%；而只施化肥的处理， 土壤有机质由试验前的0.732%下降到0.723%，平均年下降0.003%，土壤有机质随有机肥施用量的增加而增加，二者极显著相关（相关系数 r＝0.996 8**）。

表2 有机肥对旱地燕麦主要农艺性状的影响

表3 各处理土壤有机质含量变化

于2019 年8 月燕麦试验田收获后，对施用有机肥不同处理的试验地耕层（0～20 cm）土壤养分进行测定分析，结果表明，施用有机肥的处理，土壤氮、磷含量均比3 年前（施用有机肥前）有所增加，全氮增加0.002%～0.042%，全磷增加0.003%～0.028%，土壤钾含量也略有增加。 而不施有机肥的处理，土壤氮、磷、钾含量均比3 年前减少，全氮、全磷、全钾分别降低0.012%、0.014%和0.011%。

3 小结与讨论

研究结果表明，随着有机肥的增加，燕麦根系和地上部干物质量显著增加； 有机肥对燕麦产量的影响极为显著，产量与有机肥的施用量呈显著正相关。

合理施用有机肥， 不但能获得旱地燕麦高产和稳产， 而且能快速地提高土壤肥力， 增加土壤有机质。 而不施有机肥，只施用化肥，不仅产量较低，而且还使土壤肥力逐年下降，土壤养分逐年减少，若如此长期下去， 就要逐年加大化肥的用量方能维持土壤养分的平衡。 因此，有机肥既能供应作物所需要的各种养分，又能培肥土壤，提高土壤肥力，是化学肥料所不及的。