施用有機(jī)肥對(duì)土壤物理性狀和玉米生長的影響

許蘭梅 王明友

摘 要：通過大田試驗(yàn)，研究了CK（不施肥）、CF（習(xí)慣施肥）、SM（羊糞有機(jī)肥）、SM+CF（羊糞有機(jī)肥和尿素各50%的氮）等處理對(duì)農(nóng)田土壤物理性狀、玉米農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響，結(jié)果表明：與CK處理相比，SM和SM+CF處理能顯著降低土壤容重，增加總孔隙度，其中SM+CF處理顯著增加土壤毛管孔隙度;SM+CF處理較CK、CF和SM處理顯著促進(jìn)玉米株高和莖粗的生長，有效改善了穗部性狀，提高了千粒重和產(chǎn)量，其中千粒重分別較CK、CF和SM處理提高22.94%、7.30%和8.55%，產(chǎn)量分別提高64.16%、17.54%和20.22%。因此，羊糞有機(jī)肥與尿素配施的施肥方式，更有利于改善農(nóng)田土壤物理性狀，并有效地改善了玉米穗部性狀，進(jìn)而提高了玉米產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞：玉米;羊糞有機(jī)肥;物理性狀;穗部性狀;產(chǎn)量

中圖分類號(hào) S513文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1007-7731（2020）07-0116-03

大量施用化肥，忽視有機(jī)肥的使用是近些年來農(nóng)業(yè)種植模式的一個(gè)重要特征，長此以往，將會(huì)導(dǎo)致土壤有機(jī)質(zhì)明顯缺少、地下水與農(nóng)作物中硝酸鹽嚴(yán)重超標(biāo)等一系列問題[1]。有機(jī)肥具有豐富的養(yǎng)分與緩釋性，并能改善土壤物理化學(xué)性狀，促進(jìn)土壤微生物的快速繁殖與活動(dòng)，同時(shí)還能改善作物品質(zhì)等[2]。增施有機(jī)肥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中保持土壤肥力、減少施用化肥與降低成本的一個(gè)有效措施[2-3]。其中，化肥與有機(jī)肥搭配施用，能夠促進(jìn)作物增產(chǎn)、培肥土壤、提高肥料利用效率、減少環(huán)境污染等[4-5]。因此，有機(jī)肥與化肥的配施，有助于促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，得到了國內(nèi)外的高度重視。

玉米是我國重要的糧飼兼用作物之一，在保障糧食安全方面發(fā)揮著不可替代的重要作用。近年來，為了追求更高的玉米產(chǎn)量而過量施用化肥的現(xiàn)象十分普遍，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)種植成本大幅增加、肥料利用效率降低、農(nóng)業(yè)面源污染持續(xù)加重等問題，并且威脅到農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展[3，6]。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部提出，力爭到2020年實(shí)現(xiàn)“化肥零增長”的目標(biāo)，并有效解決農(nóng)業(yè)的污染問題[7]。目前，有關(guān)玉米種植的研究主要集中在氮肥種類與用量[8]、秸稈還田[9]、起壟覆膜模式和緩釋肥[10]、腐植酸有機(jī)肥或肥料增效劑配施氮肥[11]等方面，而針對(duì)羊糞有機(jī)肥與尿素配施在玉米上的應(yīng)用研究報(bào)道還較少。羊糞有機(jī)肥是一種普遍的微堿性、熱性肥料，有機(jī)質(zhì)含量高于30%，且氮、鉀含量較高，肥力足，肥效快[12-13]。為此，本研究選用羊糞有機(jī)肥為供試原料，開展了羊糞有機(jī)肥與尿素配施對(duì)土壤物理性狀及玉米生長影響試驗(yàn)，為羊糞有機(jī)肥在玉米上的應(yīng)用以及當(dāng)?shù)赜衩追N植中減肥增效提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)與供試材料 試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)在德州市陵城區(qū)徽王莊鎮(zhèn)孫世官村，供試土壤為潮土，土壤堿解氮、速效磷和速效鉀的含量分別為72.5mg/kg、38.6mg/kg和93mg/kg，pH值7.59，有機(jī)質(zhì)含量為10.87g./kg。供試玉米品種為隆平206;供試羊糞有機(jī)肥購自市場，有機(jī)質(zhì)46%、N 2.53%、P2O5 0.92%、K2O 1.09%;所用化肥為尿素、過磷酸鈣和硫酸鉀。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 大田試驗(yàn)于2019年6—10月進(jìn)行，共設(shè)4個(gè)處理，隨機(jī)區(qū)組排列。各處理為：（1）CK，不施肥;（2）CF，習(xí)慣施肥（尿素提供100%的氮）;（3）SM，羊糞有機(jī)肥提供100%的氮;（4）SM+CF，羊糞有機(jī)肥和尿素各提供50%的氮。每個(gè)處理重復(fù)3次，每小區(qū)面積46m2（9.2m×5m），共計(jì)12個(gè)小區(qū)。除CK外，各處理均為等養(yǎng)分量，N、P2O5和K2O含量相當(dāng)于276.5、198.0和172.5kg/hm2，各處理的磷與鉀不足部分分別用過磷酸鈣、硫酸鉀補(bǔ)足。玉米于2019年6月10日播種，株行距為30cm×60cm，播種密度5.55萬株/hm2。其中，羊糞有機(jī)肥、40%尿素和全部磷鉀肥作為基肥施入，剩余60%的尿素在拔節(jié)期人工追施。其他田間管理措施與當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)管理方法一致。

1.3 測定項(xiàng)目與方法 2019年10月8日（成熟期），每個(gè)小區(qū)選取長勢均勻的10株玉米，首先測定玉米株高與莖粗（用游標(biāo)卡尺測定莖基第1節(jié)間），然后測定穗長、穗粗、行粒數(shù)、穗行數(shù)和千粒重，待脫粒烘干后稱重，計(jì)算產(chǎn)量。同時(shí)，采集土樣進(jìn)行土壤理化性狀的測定，其中土壤含水量采用烘干法，土壤容重采用環(huán)刀法，土壤孔隙度采用公式計(jì)算法[14]。

1.4 數(shù)據(jù)處理 采用Excel 2013處理數(shù)據(jù)并制圖，采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行方差分析和多重比較（LSD法，P<0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤物理性狀 土壤容重是表征土壤松緊狀況的敏感性指標(biāo)，其不僅是影響作物根系發(fā)育的重要因素，亦是表征土壤質(zhì)量的重要參數(shù)。由表1可知，不同處理的土壤含水量變化范圍在13.58%～14.30%，處理之間未表現(xiàn)出明顯差異。各處理容重的大小次序?yàn)椋篊K≈CF>SM+CF≈SM，SM處理的容重最小，與SM+CF處理差異不顯著，但均顯著低于CK和CF處理，其中SM+CF處理的容重分別較CK、CF處理下降7.53%、6.90%。SM處理的總孔隙度最大，SM+CF處理次之，但兩者差異未達(dá)顯著水平，并均顯著高于CK和CF處理。同時(shí)可見，SM+CF處理的毛管孔隙度最大，且顯著高于CK、CF和SM處理，而CK、CF與SM處理之間無顯著性差異。此外，SM處理的非毛管孔隙度最大，SM+CF處理次之，均顯著高于CK和CF處理。以上分析認(rèn)為，不同施肥措施對(duì)土壤物理性狀的影響存在一定的差異，施用羊糞有機(jī)肥處理較對(duì)照和習(xí)慣施肥處理能明顯改善土壤的物理性狀，其中，羊糞有機(jī)肥與尿素配施使土壤毛管孔隙度達(dá)最大值，對(duì)于提高土壤的保水保墑能力具有重要意義。

2.3 玉米穗部性狀 由表2可知，施肥對(duì)玉米的穗部性狀有一定的影響。不同處理的穗長和行粒數(shù)呈現(xiàn)出基本一致的變化規(guī)律，其大小排序?yàn)椋篠M+CF>SM≈CF>CK，SM+CF處理的穗長和行粒數(shù)均達(dá)最大值，并顯著高于其他處理，其中較CK分別提高25.87%、26.37%;依次為SM和CF處理，兩者差異不顯著，但均顯著高于CK。同CK相比，3個(gè)施肥處理的穗粗均顯著增大，其中3個(gè)施肥處理之間的差異未達(dá)顯著水平。此外，各處理的穗行數(shù)無顯著性差異。由此可見，不同施肥措施對(duì)玉米穗部性狀的影響具有一定的差異，其中羊糞有機(jī)肥與尿素配施對(duì)玉米穗部性狀的改善效果最佳。

3 討論與結(jié)論

有研究認(rèn)為，有機(jī)肥含有大量的有機(jī)物質(zhì)與作物所需的多種營養(yǎng)元素，在改善土壤結(jié)構(gòu)及協(xié)調(diào)水肥供應(yīng)、活化土壤養(yǎng)分庫容等方面具有化肥不可代替的優(yōu)勢[15]。合理施用有機(jī)肥能夠有效改善農(nóng)田的土壤物理性狀。本試驗(yàn)結(jié)果表明，與對(duì)照和習(xí)慣施肥相比，施用羊糞有機(jī)肥處理能顯著降低農(nóng)田土壤容重，明顯增加總孔隙度。可見，施用羊糞有機(jī)肥后，農(nóng)田的土壤容重與總孔隙度得到了顯著改善，有利于有機(jī)質(zhì)的快速積累，這與邱吟霜等[3]在當(dāng)季旱地土壤肥力與玉米產(chǎn)量的研究結(jié)果相類似。同時(shí)，羊糞有機(jī)肥與尿素配施能使農(nóng)田土壤的毛管孔隙度達(dá)最大值，這有助于增強(qiáng)土壤的保水保墑能力，進(jìn)而提高了玉米產(chǎn)量。

本試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，羊糞有機(jī)肥與尿素配施處理相比于其他處理，能顯著促進(jìn)玉米株高與莖粗的生長，并能明顯增加穗長和行粒數(shù)，顯著提高了玉米的千粒重與產(chǎn)量。分析其可能的原因可能是：（1）當(dāng)羊糞有機(jī)肥施入農(nóng)田后，為農(nóng)田土壤微生物提供了新的能源，使微生物在種群數(shù)量上發(fā)生明顯改變，并且羊糞有機(jī)肥本身也帶入大量活的微生物，所以有助于活化農(nóng)田土壤，提高土壤生物活性;（2）羊糞有機(jī)肥能降低土壤容重，增加土壤孔隙度，有效改善土壤物理結(jié)構(gòu)[3];（3）羊糞有機(jī)肥與尿素配施有利于協(xié)調(diào)土壤C/N比，且施入化肥補(bǔ)充了土壤中氮的消耗，更利于促進(jìn)土壤微生物的快速繁殖[16]，同時(shí)能明顯增加農(nóng)田土壤的毛管孔隙度，從而顯著增強(qiáng)了供肥性與保水性。

從以上分析可知，不同施肥措施對(duì)農(nóng)田土壤物理性狀和玉米生長的影響存在明顯的差異，而羊糞有機(jī)肥與尿素配施的施肥方式能更加有效地改善土壤物理性狀和玉米穗部性狀，并促進(jìn)玉米株高和地徑生長，進(jìn)而提高產(chǎn)量?？梢?，有機(jī)肥與化肥配合施用是值得在農(nóng)田作物上推廣的施肥措施，而有關(guān)有機(jī)肥與化肥的更優(yōu)搭配比例，仍有待于后期進(jìn)一步研究。

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（責(zé)編：張宏民）