莫彥軍 李永霞
(河南省柘城縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 河南柘城 476200)
柘城縣地處豫東平原,是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大縣,耕地面積70 666.67 hm2,常年農(nóng)作物播種面積146 666.67 hm2,主要種植小麥、玉米、辣椒等作物,這些作物產(chǎn)生大量秸稈,年產(chǎn)秸稈在110 萬t 以上。 豐富的農(nóng)作物秸稈資源是寶貴的可再生資源,“用之為寶,棄之為廢,燒之為害”,加快推進(jìn)秸稈綜合利用,對于穩(wěn)定農(nóng)業(yè)生態(tài)平衡、緩解資源約束、減輕環(huán)境壓力都具有十分重要的意義。
柘城縣是全國產(chǎn)糧大縣、全國糧食生產(chǎn)先進(jìn)縣、全國綠色食品原料標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)基地縣[1]、省級農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全縣[2]和綠色種養(yǎng)循環(huán)農(nóng)業(yè)試點(diǎn)項(xiàng)目縣。 近年來,柘縣把推廣有機(jī)肥、化肥配施和綠色種養(yǎng)循環(huán),減輕畜禽糞便及有機(jī)廢棄物對環(huán)境造成的污染,作為綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要技術(shù)措施。 與單施化肥相比,配施有機(jī)肥不僅避免了由于過量施用化肥引起的土壤板結(jié)、地力退化、品質(zhì)下降、環(huán)境面源污染等問題,而且具有增加土壤肥力和作物產(chǎn)量的作用[3]。 因此,為加快畜禽糞污資源化利用,促進(jìn)糞肥還田利用,探索有機(jī)肥替代化肥比例及有機(jī)無機(jī)配施技術(shù)模式,特安排本次試驗(yàn)。
試驗(yàn)地安排在柘城縣牛城鄉(xiāng)梁老家村村民岳如意責(zé)任田內(nèi),地勢平坦,地力均勻,排灌方便,土壤為黃潮土,質(zhì)地為兩合土,中高產(chǎn)肥力。 前茬作物為玉米,畝產(chǎn)玉米550 kg,未施用有機(jī)肥,畝折合施氮磷鉀量分別為11.2 kg、2.4 kg、2.4 kg。
本試驗(yàn)設(shè)5 個處理,3 次重復(fù),隨機(jī)區(qū)組排列,每個處理小區(qū)長4 m、寬5 m,小區(qū)面積20 m2,重復(fù)間設(shè)0.5 m 走道,試驗(yàn)地四周設(shè)1 m 保護(hù)行。供試作物:冬小麥,品種:鄭麥1860;供試肥料:尿素(46.4%)、氯化鉀(60%)、過磷酸鈣(12%)、有機(jī)肥(本地養(yǎng)殖場按規(guī)定要求生產(chǎn))。 各處理有機(jī)肥、磷鉀肥作基肥一次性底施,65%氮肥底施,35%氮肥于小麥起身拔節(jié)期追施。
處理1:空白對照(CK),不施肥;處理2:常規(guī)施肥,畝分別施氮磷鉀17.1 kg、7.0 kg、3.0 kg;處理3:優(yōu)化施肥, 畝分別施氮磷鉀16.0 kg、6.0 kg、5.0 kg;處理4:氮肥10%有機(jī)替代,畝分別施氮磷鉀15.4 kg、7.0 kg、3.0 kg,施有機(jī)肥200 kg;處理5:氮肥20%有機(jī)替代,畝分別施氮磷鉀13.7 kg、7.0 kg、3.0 kg,施有機(jī)肥400 kg。
堆肥還田以畜禽糞便為原料, 根據(jù)堆肥場地條件、生產(chǎn)規(guī)模需求等,采用條垛(槽式等)方式堆肥。 控制含水量45%~65%、碳氮比(2~40)∶1、pH 5.5~9.0,按堆肥物料質(zhì)量的0.1%~0.2%接種有機(jī)物料腐熟劑。堆肥作基肥撒施,整地時翻耕入土。
2021 年10 月12 日整地施肥;2021 年10 月13 日播種小麥, 機(jī)械條播, 畝播量12.5 kg;2022 年3 月16 日,澆水1 次;2022 年2 月25 日,每畝噴施18%氯氟吡氧乙酸苯磺隆油懸浮劑40 g,2022 年3 月16 日、4 月23 各用藥1 次,用40%戊唑醇·咪鮮胺水乳劑25 mL+10%吡蟲啉可濕性粉劑25 g,兌水30 kg噴 霧;2022 年3 月25 日 追 肥;2022 年6 月1 日 收獲,收獲時分小區(qū)記載產(chǎn)量,并同時進(jìn)行田間調(diào)查與考種。 其他管理措施同一般大田。
試驗(yàn)開始前和結(jié)束后, 按規(guī)范要求分別采集基礎(chǔ)土樣,用于測定土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、全磷、有效磷、全鉀、速效鉀、pH 主要理化性狀;小麥?zhǔn)斋@時, 按各處理采集小麥樣品, 分別測定植株樣品全氮、全磷、全鉀、蛋白質(zhì)含量。
從表1 可以看出,有機(jī)無機(jī)肥配施不同處理對土壤理化性狀有一定的影響。 有機(jī)質(zhì)處理2、處理3、處理4、處理5 分別較處理1(空白對照)增加0.7 g/kg、2.6 g/kg、3.0 g/kg、2.8 g/kg;處理3、處理4、處理5 有機(jī)質(zhì)分別較處理2(常規(guī)施肥)增加1.9 g/kg、2.3 g/kg、2.1 g/kg;處理3、處理4 和處理5 有機(jī)質(zhì)增加較多,可見外源有機(jī)質(zhì)的施用是土壤增加有機(jī)質(zhì)含量的主要途徑。 有效磷處理4、處理5 分別較處理2(常規(guī)施肥)增加2.1 mg/kg、0.6 mg/kg;速效鉀處理3、處理4、處理5 分別較處理2 (常規(guī)施肥) 增加16.0 mg/kg、24.7 mg/kg、18.4 mg/kg;緩效鉀處理3、處理4、處理5分別較處理2(常規(guī)施肥)增加9.4 mg/kg、25.4 mg/kg、19.4 mg/kg,處理4 的有效磷、速效鉀和緩效鉀含量高于其他處理;各處理全磷、pH、全鉀變化不大。說明在氮磷鉀主要養(yǎng)分施用量總體不變的情況下, 通過有機(jī)無機(jī)肥配施促進(jìn)了土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成, 增加了土壤酶的活性,提高了土壤有效磷、速效鉀、緩效鉀含量。
表1 有機(jī)無機(jī)肥配施不同施肥處理對土壤理化性狀的影響
蛋白質(zhì)含量是衡量小麥品質(zhì)的重要指標(biāo)。從表2可以看出, 有機(jī)無機(jī)配施不同處理對小麥蛋白質(zhì)含量影響很大,提高了小麥蛋白質(zhì)含量。 不同處理小麥蛋白質(zhì)含量排列順序?yàn)樘幚? (12.4%)>處理5(11.5%)>處理2 (11.3%)>處理3 (11.2%)>處理1(10.4%), 處理4 的蛋白質(zhì)含量顯著高于其他處理,處理4 較處理2(常規(guī)施肥)增加1.1%。
表2 有機(jī)無機(jī)肥配施不同施肥處理對小麥品質(zhì)的影響
從表3 可以看出, 有機(jī)無機(jī)配施對小麥株高、莖粗、穗長產(chǎn)生一定影響。 小麥株高處理3、處理4、處理5 分別較處理2 (常規(guī)施肥) 增加0.27 cm、0.30 cm、0.80 cm;莖粗處理3、處理4、處理5 分別較處理2(常規(guī)施肥)增加0.02 cm、0.01cm、0.02 cm;穗長處 理3、處理4、處理5 分別較處理2(常規(guī)施肥)增加0.26 cm、0.33 cm、0.23 cm。 有機(jī)無機(jī)配施促進(jìn)了小麥健壯生長, 不同程度地增加了小麥株高、莖粗、穗長。
從表3 可以看出,不同有機(jī)無機(jī)肥配施改善了小麥成產(chǎn)三要素,提高了小麥產(chǎn)量。 畝穗數(shù)處理4、處理5較處理2(常規(guī)施肥)分別增加1 萬穗、1.4 萬穗,較處理3(化肥優(yōu)化施肥)分別增加1.44 萬穗、1.84 萬穗;穗粒數(shù)處理3、處理4、處理5 較處理2(常規(guī)施肥)分別增加1.4 粒、0.37 粒、0.74 粒,有機(jī)無機(jī)配施提高了小麥成穗率, 增加了畝穗數(shù)和穗粒數(shù); 處理3、 處理4、處理5 千粒重較處理2(常規(guī)施肥)均有不同程度的降低, 說明隨著小麥畝穗數(shù)、 穗粒數(shù)的增加,千粒重有所降低。 小麥畝產(chǎn)處理3、 處理4、 處理5分別較處理2 (常規(guī)施肥) 增加12.13 kg、27.21 kg、20.35 kg,分別增產(chǎn)2.25%、5.04%、3.77%。 有機(jī)無機(jī)肥配施可顯著增加小麥產(chǎn)量,以處理4(氮肥10%有機(jī)替代)增產(chǎn)最為顯著。
表3 有機(jī)無機(jī)配施不同施肥處理作物考種及測產(chǎn)結(jié)果
試驗(yàn)結(jié)果表明, 有機(jī)無機(jī)配施影響土壤理化性狀, 增加土壤有機(jī)質(zhì)含量, 改善小麥生物學(xué)性狀及成產(chǎn)三要素, 提高小麥產(chǎn)量和品質(zhì)。 以氮肥10%有機(jī)替代(畝分別施氮磷鉀15.4 kg、7.0 kg、3.0 kg,施有機(jī)肥200 kg)有機(jī)無機(jī)配施技術(shù)模式效果最佳,增產(chǎn)幅度最大, 較常規(guī)施肥土壤有機(jī)質(zhì)增加2.3 g/kg,小麥畝穗數(shù)、穗粒數(shù)分別增加1 萬穗、0.37 粒,蛋白質(zhì)含量提高1.1%,小麥畝增產(chǎn)27.21 kg、增幅5.04%。依托2022 年綠色種養(yǎng)循環(huán)農(nóng)業(yè)試點(diǎn)項(xiàng)目,柘城縣設(shè)置堆肥還田技術(shù)模式(氮肥10%有機(jī)替代)與常規(guī)施肥模式對比試驗(yàn),共有監(jiān)測區(qū)22 處,二者試驗(yàn)結(jié)果一致。2021-2022 年,在本縣安平鎮(zhèn)、大仵鄉(xiāng)、惠濟(jì)鄉(xiāng)、伯崗鎮(zhèn)等9 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)示范推廣有機(jī)肥 (沼液肥)+配方肥技術(shù)模式面積8 666.67 hm2,經(jīng)濟(jì)、社會、生態(tài)效益良好,因此在同等條件下,氮肥10%有機(jī)替代有機(jī)無機(jī)肥配施技術(shù)模式可進(jìn)行示范推廣。