不同有机物料对玉米农艺性状及产量的影响

李 奇，郭正厅，陈礼鹏，敖云焕，陈梦军，李 熙

（1.毕节市农田建设服务中心；2.毕节市土肥站；3.贵州毕节灵丰复肥有限公司，贵州 毕节551700）

有机物料还田能有效改善土壤物理性状，保水、保肥，提高肥料利用率，增加作物产量，降低施肥成本，使土地实现良性循环[1-4]。用于还田的有机物料主要包括农作物秸秆、林木枝叶、家畜粪便和各类堆肥等农林生产过程中所产生的一些含碳量高的剩余物或废弃物料[5-7]。加快推进有机物料还田，提高农业废弃物综合利用水平，对发展绿色农业、建设美丽乡村具有重要的现实意义[8-10]。玉米秸秆作为重要的有机物料，资源量丰富，还田方式多样，可直接粉碎还田、堆沤还田，作为畜禽的饲料过腹还田，以及作为草腐菌基料产生的菌渣经堆制、发酵成有机肥还田[11-12]。特别是用玉米秸秆生产草腐食用菌，再用生产食用菌产生的菌渣为主要原料，堆制、发酵生产有机肥后再还田，利用最为充分，也是目前最有效的综合利用方式[13-15]。因此，本研究随机区组试验设计，分析了玉米秸秆直接还田、腐熟剂堆沤还田、过腹还田（牛粪）、食用菌基料化利用后生产有机肥还田对土壤状况、玉米农艺性状、产量和产量构成性状的影响，以期为秸秆循环利用中草腐菌菌渣有机肥生产和应用提供理论和技术支撑。

1 材料和方法

1.1 供试材料

供试玉米品种盛农3号，玉米秸秆腐熟剂、牛粪、酒糟、双胞菇菌渣、菌渣有机肥、商品有机肥（毕节主销）。

1.2 试验方法

试验在大方县东关乡龙泉村丁希祥的承包地里实施，土壤为黄壤，土壤有机质32.26 g/kg，全氮1.98 g/kg，碱解氮168.37 mg/kg，有效磷7.77 mg/kg，速效钾99.67 mg/kg，pH值6.23。试验共设置9个处理，各处理施肥水平见表1，以不施肥（ck1）和当地农户习惯单施复合化肥处理（ck2）为对照。试验采用随机区组设计，3次重复，小区宽3.20 m，长8 m，面积25.60 m2，重复之间用50 cm的宽厢沟隔开。根据每667 m2用肥量计算小区施肥量并称取肥料，放到对应小区，检查无误后再穴施，保证种肥料隔离。玉米宽窄行单株种植，密度50 000株/hm2。田间管理措施按常规进行，力求质量一致，并详细记载整个试验过程中的农事操作的日期、数量、方法以及玉米生育动态等。

1.3 测定指标与方法

（1）土壤：测定指标为有机质含量、pH值、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾，在试验开始前采集基础土样进行测定，在玉米收获后对各处理相应的指标进行测定。（2）生育期记载：播种期、出苗期、大喇叭口期、抽雄期、吐丝期、成熟期、收获期。以小区内75%的植株达到该生育期为记载标准。（3）农艺性状：收获前测定株高、穗位高农艺性状。（4）产量及产量构成性状：小区实收计产，测定各处理的产量。并按照平均穗重法选取15个玉米果穗测定产量性状，包括穗长、穗粗、秃尖、穗行数和行粒数。

表1 不同有机物料肥效试验各处理施肥量

2 试验结果

2.1 土壤pH值及养分变化

与试验开始时相比，玉米收获时，除使用堆沤肥处理外，其余处理土壤pH值均有所降低，其中，施用复合肥降幅最大，下降0.233，降幅3.74%，说明施用复合肥可能更容易造成土壤酸化；而各处理有机质含量均有所增加，以菌渣有机肥、商品有机肥、牛粪、菌渣4个施肥处理的增幅最大，不施肥和施用复合肥的对照处理增加幅度最小，说明施用有机肥有利于土壤有机质积累；全氮和碱解氮含量均有所下降，但不同处理间规律性不强；各处理有效磷含量均有所增加，以施用复合肥增幅最大，玉米收获时为20.33 mg/kg，是基础土样的2.60倍，说明施用复合肥更能加快磷的富集；各处理速效钾含量均有所下降，以施用复合肥处理降幅最大，其余处理有高于不施肥对照处理、也有低于不施肥对照处理，规律性不强（见表2）。

差异显著性检验表明，不同施肥处理间的pH值和主要养分含量的差异均达到了极显著水平，多重比较时LSRa值计算结果见表3。

施用堆沤肥、菌渣有机肥、菌渣、商品有机肥、玉米秸秆、牛粪和酒糟的7个处理pH值均高于不施肥和施用复合肥的2个对照处理，与施用复合肥处理的差异达到显著水平，而与不施肥对照的差异不显著。施用菌渣有机肥、商品有机肥、牛粪、菌渣、酒糟5个处理有机质含量显著高于不施肥和施用复合肥的2个对照处理，而施用玉米秸秆和堆沤肥处理与2个对照处理的差异不显著，2个对照处理之间的差异也不显著。

表2 玉米收获时土壤pH值及养分较试验开始时的增减变化

施用堆沤肥和菌渣2个处理全氮含量高于不施肥和施用复合肥的2个对照处理，差异达显著水平；施用商品有机肥、牛粪、菌渣有机肥3个处理全氮含量高于不施肥和施用复合肥的2个对照处理，但与不施肥对照处理差异不显著，与施用复合肥的对照处理相比，施用商品有机肥、牛粪2个处理差异显著，施用菌渣处理差异不显著；施用酒糟处理全氮含量低于不施肥的对照处理、高于施用复合肥的对照处理，但差异不显著；施用玉米秸秆全氮含量最低，与不施肥对照处理差异显著，与施用复合肥的对照处理差异不显著。

施用菌渣有机肥、商品有机肥和菌渣3个处理碱解氮含量高于2个对照处理，但与施用复合肥的对照处理差异不显著，而与不施肥的对照处理差异达到显著水平；施用堆沤肥和玉米秸秆2个处理低于施用复合肥的对照处理、高于不施肥的对照处理，前者与施用复合肥的对照差异不显著而与不施肥的对照差异显著，后者与施用复合肥的对照差异显著而与不施肥的对照差异不显著。

表3 多重比较时LSRa值

施用商品有机肥、菌渣有机肥、菌渣、酒糟、牛粪、堆沤肥、玉米秸秆7个处理有效磷含量均高于不施肥的对照处理、低于施用复合肥的对照处理，并与2个对照处理的差异都达到了显著水平。

施用牛粪、堆沤肥、菌渣有机肥、商品有机肥4个处理速效钾含量均高于2个对照处理，差异均达到显著水平；施用酒糟、玉米秸秆、菌渣3个处理速效钾含量低于不施肥的对照处理、高于施用复合肥的对照处理，差异均达到了显著水平。

2.2 株高、穗位高

施用商品有机肥处理株高286 cm，为各处理最高，不施肥的对照处理株高253.30 cm，为各处理最低；施用复合肥处理穗位高125.70 cm，为各处理最高，不施肥的对照处理穗位高97.70 cm，为各处理最低。

差异显著性检验表明，不同施肥处理间的株高和穗位高的差异均达到了极显著水平，多重比较时LSRa值计算结果见表5。

表4 不同施肥处理土壤pH值及养分的差异

表5 株高、穗位高差异多重比较LSRa值

表6 不同施肥处理株高、穗位高的差异

施用商品有机肥、菌渣有机肥、菌渣3个处理株高均高于施用复合肥和不施肥的对照处理，3个处理与施用复合肥处理的差异不显著，但与不施肥处理的差异均达到显著水平；施用牛粪、酒糟、堆沤肥、玉米秸秆4个处理的株高低于施用复合肥的对照处理、高于不施肥的对照处理，差异均达到了显著水平。

施用菌渣有机肥、商品有机肥、菌渣、酒糟、牛粪、堆沤肥、玉米秸秆7个处理的穗位高均低于施用复合肥的对照处理、高于不施肥的对照处理，施用菌渣有机肥、商品有机肥、菌渣、酒糟4个处理与施用复合肥处理的差异不显著，与不施肥处理的差异达到显著水平，施用牛粪、堆沤肥、玉米秸秆3个处理与施用复合肥和不施肥处理的差异均达到了显著水平。

2.3 产量及产量构成要素

施用复合肥处理穗长20.50 cm，为各处理最高，不施肥的对照处理穗长17.02 cm，为各处理最低；施用菌渣有机肥处理穗粗5.50 cm，为各处理最高，不施肥的对照处理穗粗5.06 cm，为各处理最低；施用复合肥处理穗行数14.73行，为各处理最高，不施肥的对照处理穗行数14.27行，为各处理最低；施用菌渣有机肥处理行粒数36.91粒，为各处理最高，不施肥的对照处理行粒数31.35粒，为各处理最低；施用复合肥处理百粒重34.72 g，为各处理最高，不施肥的对照处理百粒重31.97 g，为各处理最低；施用菌渣有机肥处理每667 m2产量为623.68 kg，为各处理最高，不施肥的对照处理每667 m2产量为464.38 kg，为各处理最低。差异显著性检验表明，不同施肥处理间的株高和穗位高的差异均达到了极显著水平，多重比较时LSRa值计算结果见表7。

施用商品有机肥、菌渣有机肥、菌渣、牛粪、酒糟、玉米秸秆、堆沤肥7个处理的穗长均低于施用复合肥的对照处理、高于不施肥的对照处理，施用商品有机肥、菌渣有机肥2个处理与施用复合肥处理的差异不显著，与不施肥处理的差异达到显著水平，施用菌渣、牛粪、酒糟、玉米秸秆、堆沤肥5个处理与施用复合肥和不施肥处理的差异均达到了显著水平（见表8）。

表7 产量及产量构成性状差异多重比较LSRa值

施用菌渣有机肥处理穗粗高于施用复合肥和不施肥的对照处理，与施用复合肥处理的差异不显著，但与不施肥处理的差异均达到显著水平；施用商品有机肥、菌渣、牛粪、酒糟、堆沤肥、玉米秸秆6个处理的穗粗低于施用复合肥的对照处理、高于不施肥的对照处理，其中，施用商品有机肥、菌渣、牛粪3个处理与复合肥处理的差异不显著、与不施肥处理的差异达到了显著水平，施用酒糟、堆沤肥2个处理与2个对照的差异均不显著，施用玉米秸秆处理与施用复合肥处理的差异显著，与不施肥处理的差异不显著。

施用菌渣有机肥、商品有机肥、菌渣、牛粪、酒糟、堆沤肥、玉米秸秆7个处理的穗行数均低于施用复合肥的对照处理、高于不施肥的对照处理，施用菌渣有机肥、商品有机肥2个处理与施用复合肥处理的差异不显著，与不施肥处理的差异达到显著水平，施用菌渣处理与2个对照的差异均不显著，施用牛粪、酒糟、堆沤肥、玉米秸秆4个处理与施用复合肥的差异显著，与不施肥处理的差异不显著。

表8 不同施肥处理玉米产量及产量构成性状的差异

施用菌渣有机肥处理行粒数高于施用复合肥和不施肥的对照处理，与施用复合肥处理的差异不显著，但与不施肥处理的差异达到显著水平；施用商品有机肥、菌渣、牛粪、堆沤肥、酒糟、玉米秸秆6个处理的行粒数低于施用复合肥的对照处理、高于不施肥的对照处理，其中，施用商品有机肥、菌渣2个处理与复合肥处理的差异不显著、与不施肥处理的差异达到了显著水平，施用牛粪、堆沤肥、酒糟、玉米秸秆4个处理与2个对照的差异均达到显著水平。

施用菌渣有机肥、商品有机肥、菌渣、牛粪、堆沤肥、酒糟、玉米秸秆7个处理的百粒重均低于施用复合肥的对照处理、高于不施肥的对照处理，施用菌渣有机肥、商品有机肥、菌渣、牛粪4个处理与施用复合肥处理的差异不显著，与不施肥处理的差异达到显著水平，施用堆沤肥、酒糟、玉米秸秆3个处理与施用复合肥的差异显著，与不施肥处理的差异不显著。

施用菌渣有机肥处理产量高于施用复合肥和不施肥的对照处理，与施用复合肥处理的差异不显著，但与不施肥处理的差异均达到显著水平；施用商品有机肥、菌渣、酒糟、牛粪、堆沤肥、玉米秸秆6个处理的产量低于施用复合肥的对照处理、高于不施肥的对照处理，其中，施用商品有机肥、菌渣2个处理与复合肥处理的差异不显著，与不施肥处理的差异达到了显著水平，施用牛粪、堆沤肥、酒糟、玉米秸秆4个处理与2个对照的差异均达到显著水平。

3 结语

施用有机物料能减少土壤磷素富集，提高有机质含量，对改善土壤酸化有明显作用。有研究认为，连续不施肥的对照处理，十几年来其土壤有机质含量并未呈现下降趋势,而是基本维持在原来水平，这说明在正常耕种条件下，当土壤有机质含量降低到一定水平后，仍可在某一较低的水平下维持相对稳定和平衡，本试验玉米收获后，各处理有机质含量并未降低，而是均有所增加，说明试验地块有机质含量已经达到低水平下的相对稳定和平衡，试验地块3%左右的有机质含量远低于5%的平均水平。

从不同有机肥的施用效果来看，施用菌渣有机肥、商品有机肥的效果较好，玉米的农艺性状、产量构成性状、产量和施用复合肥相差不大，施用菌渣的效果次之，而施用牛粪、堆沤肥、玉米秸秆等无论从株高、穗位高，以及产量和产量构成性状，都受到了一定的影响，其效果只略好于不施肥的对照处理，特别是施用玉米秸秆，多项指标都与不施肥处理的差异不显著，说明有机物料可能经过科学的配比和充分的发酵，才能转化为植物可吸收的营养物质，促进作物生长发育和产量形成。