养殖业粪肥还田对土壤及农作物的影响

路向东

（舞阳县农业技术推广总站，河南 舞阳 462400）

舞阳是传统的畜牧养殖大县、国家级生猪调出大县，近年来规模化畜牧业逐渐壮大，为减少畜禽养殖污染物的排放，对现有养殖场进行粪肥处理基础设施改造升级，引导中小养殖场（户）配套建设储污池、粪棚等粪肥处理设施，确保畜禽粪肥水不外排、基本实现无害化处理，全县规模化养殖场中，已全部配套粪肥处理设施。

为推进处理后的粪肥还田利用，舞阳县以农业绿色发展为导向，不断深化“以用利治、以治促用”理念，探索农牧结合的绿色种养循环农业，助力舞阳县农业绿色高质量发展。

为研究养殖粪肥还田对农作物产量、质量及对土壤性状的影响，舞阳县开展了粪肥还田利用试验，确定不同施肥量对作物、质量及土壤性状的影响。2021年6月至9月在马村乡前姚村漯河晟延农业科技服务有限公司流转耕地开展玉米使用积造有机粪肥还田田间试验2个，通过田间试验，用监测数据展示积造有机粪肥还田在农业提质增效、地力培肥等方面的作用。

1 粪肥与商品有机肥农作物产量对比试验

1.1 材料与方法

试验于2021 年6 月6 日安排在舞阳县马村乡前姚村。该地块土类为黄褐土，肥力中上等，地力均匀。该地块土壤耕层养分为：有机质25.2 g/kg，碱解氮107.3 mg/kg，速效磷26.9 mg/kg，速效钾125.3 g/kg。供试作物玉米，前茬作物为小麦。供试商品有机肥，供试粪肥为积造点积造粪肥。

试验设4个处理，随机排列，重复3次，小区面积40 m2。处理1 为常规施肥+亩底施商品有机肥50 kg；处理2 为常规施肥+亩底施积造粪肥150 kg；处理3为常规施肥+亩底施积造粪肥50 kg；处理4为常规施肥。

试验在习惯施肥的基础上进行。常规施肥为亩底施40%玉米专用肥40 kg。该地于2021年6月6日肥种同播，9月15日各处理小区随机抽取20株进行田间调查与考种，玉米于2021年9月20日收获，收获时分区记载实际产量。试验除按方案要求的施肥外，其他管理措施同一般大田。

1.2 结果与分析

1.2.1 不同的施肥方式对玉米经济性状的影响（见表1）

底施生物有机肥和积造粪肥改善了玉米生育性状。由表1可以看出，处理1与处理2、处理3、处理4生长中期相比，株高分别增长3.3 cm、3.3 cm、3.8 cm，叶数分别增长0.5片、0.1片、1.1片，茎粗分别多出0.08 cm、0.11 cm、0.28 cm。说明在常规施肥的基础上，底施生物有机肥能够增加玉米的株高、叶数和茎粗。

表1 田间调查与考种统计表

1.2.2 底施生物有机肥对玉米产量的影响（见表2）

由表2 可以看出处理1 与处理2 相比亩增产21.7 kg，增产率为3.5%；处理1 与处理3 相比亩增产73.4 kg，增产率为13.2%；处理1与处理4相比亩增产81.7 kg，增产率为14.9%。处理3、处理4之间产量差异不显著。由此可见增施“商品有机肥”或有机积造养殖肥能全面提高玉米产量，积造粪肥对产量的影响随着使用量的增加而增大。

表2 玉米产量结果统计表

1.3 试验结论

在玉米常规减量施肥的基础上，增加底施“商品有机肥”或积造粪肥，与同期底施一般肥料相比增加了玉米的株高、叶数及穗粒数，最高亩增产81.7 kg，增产率为14.9%，产量差异达极显著水平，积造粪肥对产量的影响随着使用量的增加而增大。

2 积造有机粪肥还田试验

该田间试验于2020 年6 月至9 月在舞阳县马村乡园艺场进行。交通方便，利于观摩，土地平整，肥力均匀，灌排条件好，利于机械作业，并于播种前采集基础土样和粪肥样品分析测定其中养分及重金属含量，结果如表3、表4所示：

表3 土壤基础理化性状

表4 粪肥养分及重金属含量

2.1 施肥处理

处理1施用粪肥200 kg/亩+复混肥30 kg/亩；处理2施用粪肥1 000 kg/亩+复混肥30 kg/亩；处理3 施用粪肥500 kg/亩+复混肥30 kg/亩；处理4 施用复混肥40%（28-6-6）50 kg/亩；处理5不施肥（CK）。

2.2 小区设计

试验设3次重复，随机排列。结合当地种植习惯，选择适宜播量，合理密植。试验田中预留观察走道，四周设保护行。

2.3 试验布置

种子处理：在播前进行种子拌种包衣，保证玉米出苗率，降低玉米苗期病虫危害。

施肥：按试验要求施用。

播种：6月上旬机械播种，播深3～5 cm，行距60 cm，要求足墒播种，确保出苗率。

田间管理按常规管理进行，收获前采用对角线法，每小区选择有代表性的样点5个，每个样点取1 m长、2行果穗，脱粒晒干后计实产。

3 结果与分析

3.1 不同施肥处理对玉米产量的影响

与传统施用化肥相比，施用粪肥的处理增加了玉米的产量。其中处理2的增产效果最佳，对照常规施肥产量增加了18.4%，增产效果显著。从穗粒数和百粒重来看，处理2的百粒重显著高于常规施用化肥的处理，从而达到增产的目的。在3个不同用量的粪肥处理中，处理2的增产效果优于处理1和处理3，粪肥施用量在1 000kg/亩时的增产效果是最高的。

3.2 不同施肥处理对土壤养分及重金属含量的影响（见表5）

表5 不同施肥处理对土壤重金属含量的影响 单位：mg/kg

由表5可知，施用粪肥的各处理组与常规施肥处理组相比，并没有显著提高土壤中的重金属含量。

3.3 对土壤养分及性状的影响

经试验检测，施用有机肥的土壤有机质含量提高0.17%～0.6%，含氮量增加0.03%～0.05%，含磷增加0.01%～0.03%。对土壤中铜、锌、铁等微量元素均有不同程度的活化作用。土壤容重降低，总孔隙度增加，活土层深度比对照组增加8 cm 以上，显著改善了土壤的物理性状，增加了持水性，疏松了土壤，加快了土壤微生物的活动和土壤团粒结构的形成，使长年过度施用化肥而坂结的土壤得到了有效改良，有利于作物的生长发育。

4 结论

综上可知，粪肥还田可促进土壤良好团粒的形成，既可培肥地力，又可改善土壤的通气性、透水性、蓄水性及耕性，对改善土壤理化性状和生物学特性方面也有积极作用。粪肥施入土壤后，其中的腐殖质可促进土壤团聚体的形成，提高土壤的孔隙度，从而有效改善土壤的水、肥、气状况，使土壤变得疏松肥沃，有利于耕作及作物根系的生长发育，为土壤微生物的生命活动提供能量和养料，利于微生物繁殖与活性提高，微生物又通过其活动加速有机质的分解，丰富土壤中的养分，促进作物的生长发育。施用适宜用量的粪肥可以增加玉米的产量，并且提高玉米籽粒的品种，改善土壤中养分含量；虽然施用粪肥增加了少量的重金属元素的含量，但是这种增加量是在食品安全范围之内的，所以在玉米上施用粪肥是可行的。