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玉米-鹅种养结合模式对土壤理化性质的影响

2024-10-28张琦田慧丽提金凤张兴国石颖颖陈焱代惠洁郭瑞萍

家禽科学 2024年10期

摘 要:为探究玉米-鹅种养结合模式对土壤理化性质的影响,试验以放养鹅的玉米田作为试验组,同时设置不放养鹅的玉米田作为对照组,分别于放养鹅1年和2年后采集各组土壤样品,测定土壤含水率、容重、孔隙度、pH值、有机质、有效磷、碱解氮及速效钾等相关理化指标并进行分析。结果显示:试验组土壤含水率与对照组相比差异不显著(P>0.05);试验组土壤容重与对照组相比显著降低(P<0.05);试验组土壤孔隙度、pH值、有机质及速效养分含量均较对照组显著升高(P<0.05)。本试验结果表明玉米-鹅种养结合模式可以改善土壤理化性质,促进土层疏松,提高土壤肥力。

关键词:种养结合;鹅;玉米;土壤疏松度;土壤肥力

中图分类号:S815.2 文献标识码:A 文章编号:1673-1085(2024)10-0044-06

随着经济的快速发展,生态环境问题日趋严重。我国作为世界上规模最大的鹅生产国和消费国,养鹅业已从传统养殖模式向集约化、规模化方向发展,但集约化养殖所带来的食品安全和环境污染问题也逐渐凸显[1]。同时,玉米种植的化肥和农药施用、连年的不合理耕作等,使土壤抵抗能力逐渐减弱,养分含量降低,土壤肥力下降,这成为阻碍我国农业可持续发展的主要问题[2]。面对农牧业发展所带来的各种问题,迫切需要寻找一种新发展模式来改善土地肥力,提高农畜产品质量,从而使经济效益与环境生态和谐发展。

玉米-鹅种养结合模式是一种新型生态农业发展模式,通过将商品肉鹅放养在玉米田中采食玉米叶、杂草、害虫以及鹅粪还田等方式,从而使养鹅成本降低、养殖废弃物资源化利用,实现生态种养循环发展[3]。种养结合模式能够提高农畜产品产量、质量和收益,同时通过鹅的采食、活动及鹅粪的就地还田,显著影响着土壤性状。赵立琴等[4]探讨了黑龙江省大庆市和安达市玉米田养鹅对土壤性质的影响,表明玉米田养鹅可以改善土壤理化性质并带来一定经济效益。本研究通过探讨玉米-鹅种养结合模式对土壤理化性质的影响,探索新的生态发展模式,从而降低生产过程中的环境污染,保障食品安全,改善土壤环境,为促进农牧业可持续发展提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验动物及试验场地

试验地点位于菏泽单县某养殖场。试验品种为三花鹅,试验所用玉米地为养殖场承包的流转土地,用来种植玉米消化养殖过程产生的粪污,玉米采用等行距平作模式进行播种。种植的玉米吐丝前后放入鹅苗,避免踩踏玉米植株。

1.2 试验设计

连续两年在玉米田中放养三花鹅、不使用化肥和农药,作为试验组;设置不放养三花鹅、使用化肥和农药的同等条件的玉米田,作为对照。分别在2022年10月(试验组放养鹅1年)和2023年10月(试验组放养鹅2年)分别采集土壤样品进行相关指标检测。

1.3 测定项目及方法

各组采用五点取样法采集土壤耕层(约距土壤表层0~20 cm)样品,标注后送至实验室分析。土壤含水量采用烘干法测定;容重和孔隙度采用环刀法测定;pH值使用蒸馏水浸提后pH计测得;有机质含量采用重铬酸钾氧化-外加热法测定;有效磷含量采用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法测量;碱解氮含量采用碱解-扩散法测定;速效钾含量采用乙酸铵浸提-火焰光度法测量。

1.4 数据处理

利用GraphPad Prism 5对试验数据进行整理与绘图,采用SPSS22.0进行单因素方差分析(one-way ANOVA,LSD),结果以“平均值±标准差”表示,以P<0.05为显著性差异。

2 结果

2.1 玉米-鹅种养结合模式对土壤物理性状的影响

2.1.1 土壤含水率 土壤含水率测定结果如图1所示。放养鹅1~2年期间,试验组土壤含水率均较对照组升高,但两组之间差异均不显著(P>0.05)。

2.1.2 土壤容重 土壤容重测定结果见图2。两次测定结果中,试验组土壤容重均显著小于对照组(P<0.05)。从总体趋势看,试验组使耕层土壤容重进一步降低,疏松程度增加。

2.1.3 土壤孔隙度 土壤孔隙度测定结果见图3。试验组的土壤孔隙度均高于对照组,两组之间呈显著性差异(P<0.05),且试验组土壤孔隙度有升高趋势。

2.2 玉米-鹅种养结合模式对土壤化学性状的影响

2.2.1 土壤pH 土壤pH值的测定结果见图4。试验组与对照组土壤pH值相比均显著升高(P<0. 05),试验组土壤pH值比对照组土壤更接近中性。

2.2.2 土壤有机质 对土壤有机质含量的测定结果见图5。试验组土壤有机质含量均较同年对照组显著升高(P<0. 05)。

2.2.3 土壤养分含量 对土壤中有效磷、碱解氮、速效钾的含量测定结果,分别见图6~8。试验组与对照组土壤中有效磷含量在放养鹅1年时差异不显著(P>0.05);连续放养鹅2年,试验组土壤中有效磷含量较对照组显著升高(P<0.05)。土壤中碱解氮和速效钾含量试验组与对照组相比均显著升高,且差异显著(P<0.05)。

3 讨论

3.1 玉米-鹅种养结合模式对土壤物理性状的影响

土壤稳定的物理性状是作物健康生长的前提。土壤水分是农业生产的重要因素,孔隙度指示土壤的疏松程度,对土壤质量和作物生长有着重要影响[5]。土壤容重反映土壤的通气状况和紧实程度,容重过大通常会抑制植物生长,降低土壤生产能力[6]。土壤水分的增加也在一定程度上起着促进土层疏松的作用[7]。刘武[8]等利用猪粪处理后的沼液施用于蔬菜种植,结果显示施用沼液的土壤容重降低,孔隙度提高。张晓龙等[9]发现稻鸭、稻鱼、稻虾生态种养模式下土壤的容重均显著降低,孔隙度显著升高,土壤更加松软。曹舰艇等[10]指出玉米田养鹅模式下提高了农田中的生物多样性,使土壤含水率增加,土壤容重降低。本研究发现,试验组土壤含水率虽有升高,但两组之间差异不显著(P>0.05);试验组土壤容重与对照组相比显著降低;试验组土壤孔隙度明显高于对照组,表明种养结合能够改善土壤板结,增强土壤的蓄水和通气性能,促进土层疏松,进而增强作物对土壤养分的吸收作用。

3.2 玉米-鹅种养结合模式对土壤化学性状的影响

土壤酸碱性是重要的土壤化学特性之一,能够对土壤的肥力、养分特征及有毒有害物质积累产生影响,进而影响作物的生长发育。一般认为,当土壤pH值为中性或接近中性时最适宜作物生长[11]。Adekiya等[12]研究发现,禽类粪便中含有大量的氨,有助于提高土壤pH,从而使玉米地土壤pH显著提高。刁继辙[13]研究发现,玉米田放养籽鹅后的土壤pH更接近中性。王忍等[14]研究发现,稻鸭种养模式提高了土壤中的溶氧量,能够增强土壤的缓冲能力,有效缓解土壤酸化。本研究结果表明,试验组土壤pH值均显著高于对照组,养鹅玉米地的土壤pH值与对照组土壤相比更趋近于中性,可能更适合作物生长。

土壤有机质是衡量土壤肥力的重要指标,主要来源于土壤微生物、植物残骸及根系、腐殖质和木质素等,在为植物提供营养物质、提高作物产量方面发挥着重要作用[15]。Yagüe等[16]研究发现,施用猪粪能够增加土壤中的有机质含量,明显改善土壤质量。禹盛苗等[17]研究指出,鸭粪可作为一种优质的有机营养肥料,稻田养鸭模式能够提高土壤有机质的含量。翟骏飞等[18]的研究表明,玉米田养鹅可以提高土壤有机质含量,增加土壤肥力。本研究结果表明,三花鹅放养后的玉米田土壤有机质含量显著高于对照组土壤,表明鹅粪可以改善玉米田的土壤结构,增加有机质含量,与上述研究结果一致。

氮、磷、钾作为重要的营养元素,其长期稳定性和高效利用率影响着土壤养分循环和区域生态环境。土壤速效养分是指能被植物根系直接吸收和利用的土壤养分,与作物的生长和产量密切相关[19]。吴红等[20]通过研究表明,“桃-鸡”生态种养模式下土壤中速效磷和速效钾的含量均高于非生态种养桃园。徐国凤等[21]发现,施用羊粪能够显著提高土壤中速效氮、速效钾等养分的含量,显著改良土壤性质,促进作物增产。刘爽等[22]研究表明,玉米-鹅种养模式下,土壤中有效磷、速效钾、碱解氮等养分含量最大分别提高了368.78%、92.19%、66.03%,这种农业模式使土壤更加肥沃、玉米吸收利用养分的能力更强。本研究中试验组土壤中碱解氮和速效钾含量与对照组相比显著升高,且玉米田中连续放养鹅2年后土壤中有效磷含量较对照组显著升高,与上述研究结果相似。此结果表明,鹅的采食、活动会抑制杂草的生长,减少杂草对土壤养分的吸收,同时鹅粪还田可以有效增加土壤中的养分含量,进一步提高土壤肥力。

4 结论

玉米-鹅种养结合模式有利于促进土层疏松,改善土壤酸碱度,恢复土壤有机质及氮、磷、钾含量,从而提高土壤肥力。

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Effects of Corn-goose Breeding Model on Soil Physicochemical Properties

Abstract:In order to explore the effects of the combined corn-3fd0ef5528004d378e65c99b05492455goose breeding mode on soil physicochemical properties, the experiment used the corn field with geese as the experimental group, and the corn field without geese as the control group. Soil samples were collected from each group after one and two years of stocking geese,and the relevant physicochemical indexes such as soil available content,bulk weight, porosity, pH, organic matter, available phosphorus, alkaline dissolved nitrogen and available potassium were measured and analyzed. The results showed that: there was no significant difference in soil moisture content between experimental group and control group (P>0.05). Soil bulk density in experimental group was significantly decreased compared with control group (P<0.05). Compared with control group,soil porosity, pH, organic matter and available nutrient contents in experimental group were significantly increased (P<0.05). It is concluded that the combined model of corn-goose cultivation could improve the physical and chemical properties of soil, promote soil porosity and increase soil fertility.

Keywords: Combination of planting and breeding; Goose; Corn; Soil porosity; Soil fertility