玉米施用猪粪商品有机肥的效果试验

摘要：“种养结合”模式可以有效处理一些养殖业产生的废弃物，使之得到资源化利用。作者利用处理后的生猪粪便作为有机肥施用于玉米，做了田间试验，观察并统计其对玉米生长指标、产量的影响。本试验采取单因素设计方法，规划出6 m×20 m的试验小区，分设4个组别：对照组（单施化肥）、观察1组（减施20%化肥+生猪粪便源有机肥）、观察2组（减施40%化肥+生猪粪便源有机肥）、观察3组（减施60%化肥+生猪粪便源有机肥）。结果发现：生猪粪便源有机肥的施用能够提高玉米生长指标，提高产量，观察2组与对照组相比，百粒重明显提高了21.68%（P＜0.05），玉米秃尖的长度整体上偏长，尤其观察3组更优于其他组别（P＜0.05）；观察2组与对照组、观察3组相比，产量明显提高了14.75%、14.22%（P＜0.05）。施生猪粪便源有机肥对0～30 cm土壤pH、有机质含量有明显影响，观察2组pH与有机质含量最高，其次是观察3组的有机质含量最高，均显著高于其他组别（P＜0.05），有机质含量分别较对照组显著增加55.77%、25.84%；同时，生猪粪便源有机肥施用亦可增加0～30 cm层土壤的碱解氮、速效磷与速效钾含量，土壤碱解氮与速效钾含量以观察3组积累量最高（P＜0.05），速效磷含量以观察2组最高（P＜0.05）。因此认为，施用生猪粪便源有机肥对促进玉米增产有积极作用，以减施40%化肥+生猪粪便源有机肥的组合促进玉米增产效果最好。

关键词：玉米；施肥技术；生猪粪便；有机肥

山东省的气候及环境非常适宜玉米的种植与生长，作为我国玉米的主产区之一，玉米种植产量和质量与整个山东省的农业发展密切相关。以往，农户多是通过施用化肥来提高玉米产量，但发展至今人们看到，化肥在玉米种植中的应用量已然出现了超标现象，这种过度施肥的问题虽然能带来一时产量的提高，但也会带来一些不利影响，不仅会增加土壤负担，造成环境污染，而且降低玉米种植效益，成为农业可持续发展的阻碍[1]。随着“种养结合”模式的提出，这种既能转变传统养殖模式，又能促进资源合理利用，减少环境污染的技术模式被普遍推广开来[2]。在“种养结合”的模式的影响下，推动了养殖业、种植业科学且合理的资源利用，将生猪粪便做处理后制成粪肥施入农田，其中，所含的营养物质能够发挥出

改善土壤质量的作用，为作物的更高质量成长提供助力[3]。此次试验我们就对生猪粪便源有机肥对促进玉米增产的作用展开田间试验探究。

1 材料和方法

1.1 试验材料

试验选址为山东省某地玉米种植地，该地处于暖温带大陆性季风区，为半湿润气候，年平均温度在13.2℃，年平均降水量在741.8 mm，无霜期时间较长、为217 d。该地土壤类型是棕壤土，测得其基础养分含量：有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾分别是9.96 g/kg、0.65 g/kg、57.66 mg/kg、31.83 mg/kg、271.33 mg/kg，土壤pH 8.3。

选用的玉米品种为德科501。

猪粪商品有机肥购自某肥业有限公司（40 kg/袋）。

其养分含量：有机质≥45%，全氮≥12%，全磷0.6%，全钾0.4%，pH 4。

1.2 试验设计

在本次试验中使用了单因素设计方法，于2022年5月9日耕种，10月7日收获，试验设4个处理组别：对照组（单施化肥）、观察1组（减施20%化肥+生猪粪便源有机肥）、观察2组（减施40%化肥+生猪粪便源有机肥）、观察3组（减施60%化肥+生猪粪便源有机肥）。修建长×宽为20 m×6 m的试验小区（面积是120 m2，耕作深度在0.2 m，密度是1.3 kg/m³）4个，有机肥施肥量为1 500 kg/hm2；化肥施用量为30 kg/667 m2。每个小区之间均设置宽为2 m的隔离带，防止发生交叉污染。使用履带式旋耕机把肥料和土壤完全混合均匀，试验后期便不再施加肥料，玉米的全期管理方法与本地区常规做法相同。

1.3 田间试验检测指标及测定方法

1.3.1 玉米产量与其构成因素

在玉米收获期时，各个小区设置出规格为1.1 m×2.0 m

的样方，使用卷尺对穗长、秃尖长进行测定；穗粗的测定使用游标卡尺进行；计数穗行和行粒数，对单穗重与百粒重进行称取，最终测得产量。

1.3.2 土壤养分的测定

收获期时，使用5点法对0～30 cm层土壤进行采集，带回实验室，使用pH计对土壤pH进行测定；使用重镉酸钾容量法进行有机质含量的测定；使用碱解扩散法进行碱解氮含量的测定；速效磷含量测定用0.5 mol/L碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法；速效钾含量测定用1 mol/L醋酸铵溶液浸提-火焰光度计法。

1.4 试验数据处理

试验数据以SPSS25.0软件作处理和分析，将所得试验数据指标表达为均数±标准差的数据形式，使用t检验，P＜0.05代表差异存在显著统计学。

2 结果

2.1 生猪粪便源有机肥对玉米产量构成因素的影响

由表1中数据可知，生猪粪便源有机肥的施用能够提高玉米生长指标，提高产量。各处理玉米的穗长、穗粗、行粒数与穗重并无明显差异（P＞0.05）；观察2组与对照组相比，百粒重明显提高了21.68%（P＜0.05），其他各组之间并无显著差异（P＞0.05）；玉米秃尖的长度整体上偏长，尤其观察3组更长于其他组别（P＜0.05）。观察2组与对照组、观察3组相比，产量明显提高了14.75%、14.22%（P＜0.05），其他各组之间并无明显差异（P＞0.05）。

2.2 生猪粪便源有机肥对0～30 cm土壤养分含量的影响

由表2可知，施生猪粪便源有机肥对0～30 cm土壤pH、有机质含量有明显影响，观察2组pH与有机质含量最高，其次是观察3组的有机质含量最高，均显著高于其他组别（P＜0.05），有机质含量分别较对照组显著增加55.77%、25.84%。同时，生猪粪便源有机肥施用亦可增加0～30 cm层土壤的碱解氮、速效磷与速效钾含量，土壤碱解氮与速效钾含量以观察3组积累量最高（P＜0.05），速效磷含量以观察2组最高（P＜0.05）。

3 讨论

作物的健康生长离不开土壤养分状态的重要前提，有机肥的施用既能增加并更新土壤中的有机质，促进生物活性增强，而且还能使土壤的理化性质得到改善，使肥料利用率显著提高[4-5]。有机质除了是农作物矿质的主要来源之外，还能为土壤微生物提供能源物质，是参与土壤结构改善、反映土壤质量的关键性指标，虽然土壤中的有机质仅在土壤总重量中占据很少的一部分，但却是保证土壤肥沃程度、减小污染风险的重要指标[6]。刘宇等[7]研究中选择猪粪有机肥作为代表肥源，以田间试验的方法研究有机肥对于土壤特性产生的影响，结果发现随着有机肥施用量的增多，土壤耕层中的全碳、全氮、氨态氮、硝态氮与速效磷含量也逐渐增加。纪洪亭等[8]研究中评估了猪粪有机肥替代化学氮肥的农学效应及安全性，试验结果发现，和常规施氮相比，猪粪有机肥氮替代50%化学氮肥氮处理对于氮、磷径流流失质量浓度，氮、磷径流流失总量，和氮、磷径流流失率的影响并不显著，同时水稻产量也没有明显下降，认为猪粪有机肥氮替代50%化学氮肥能够减少化学氮肥的施用量，使水稻获得稳产。杜鑫宇等[9]认为，有机+无机结合的方式更有利于增加土壤氮、磷、钾元素的积累，数据发现，100%氮素猪粪有机肥+100%氮素化肥混合处理下的冬小麦无论是产量还是品质都较高，产量与对照组增加了177.53%，粗蛋白含量较处理1组增加了8.1%，粗脂肪含量最高、较对照组增加了9.7%。通过以上大量试验结果可以发现，施用猪粪有机肥既有利于提高土壤中的有机质含量、又有利于提升农作物产量，这与本次试验结果基本一致，本文试验结果发现，生猪粪便源有机肥的施用能够提高玉米生长指标，提高产量，观察2组与对照组相比，百粒重明显提高了21.68%，观察2组与对照组、观察3组相比，产量明显提高了14.75%、14.22%，且观察2组pH与有机质含量最高，有机质含量较对照组显著增加55.77%，同时生猪粪便源有机肥施用亦可增加0～30 cm层土壤的碱解氮、速效磷与速效钾含量。这主要是因为生猪粪便源有机肥中除了含有丰富的可供作物生长所需的营养物质外，也含有许多腐殖质与微量元素，相较于化肥更有益于促进作物的生长，使作物产量与品质均得到提高。除此之外，猪粪有机肥的施用能够增加土壤中的有机质与腐殖酸含量，使土壤微生物活性得到增强，提高土壤脲酶对氮素的转化，最终提高土壤中的含氮量，积累土壤中的有机质。所以，生猪粪便源有机肥的施用体现出增加土壤养分、改善土壤理化性质的作用。

本研究结果表明，施用生猪粪便源有机肥对促进玉米增产有积极作用，以减施40%化肥+生猪粪便源有机肥的组合促进玉米增产效果最好，考虑是通过改善土壤理化性质的机制来实现的。

参考文献

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[4] 陈广银，曹海南，吴佩，等.稻麦轮作下施用猪粪水对作物生长及农田土壤质量的影响[J].土壤学报，2023，60（3）：893-903.

[5] 张春龙，李冰，黄容，等.长期施用猪粪对土壤磷含量及无机磷组分的影响[J].农业环境科学学报，2022，41（10）：2241-2249.

[6] 崔政武，王洋，于锐，等.吉林省农田长期施用猪粪的土壤—玉米重金属含量特征及健康风险[J].土壤与作物，2022，11（4）：470-481.

[7] 刘宇，吴云成，赵家印，等.施用猪粪有机肥对土壤特性及有机蔬菜品质的影响[J].江西农业学报，2023，35（3）：76-83.

[8] 纪洪亭，周炜，郭智，等.猪粪有机肥替代化学氮肥对水稻农学效应、安全效应及经济效益影响的综合评价[J].江苏农业学报，2021，37（6）：1451-1459.

[9] 杜鑫宇，张哲栋，闫之春，等.增施猪粪有机肥以及不同比例替代化肥对冬小麦生长及土壤养分的影响[J].中国沼气，2023，41（4）：53-58.