循環(huán)農(nóng)業(yè)田間應用畜禽糞便堆肥效果分析

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摘要：畜禽糞便堆肥田間應用效果表明，施用畜禽糞便堆肥與常規(guī)施肥相比，土壤理化性質得到改善，其中pH值提高0．16，土壤容重降低16．3％，孔隙度與CEC分別提高16．1％和20．0％。土壤全N提高17．1％，堿解N提高6．6％；全P提高21．7％，有效P提高30．0％，速效K提高15．0％。改善了大豆根際土壤微生態(tài)環(huán)境，在促進了有益微生物大量繁殖的同時控制了有害菌群（真菌）。并且提高了土壤酶活性，大豆鼓粒期脲酶活性、蔗糖酶活性、磷酸酶活性和過氧化氫酶活性分別較常規(guī)施肥處理提高2．03mg／g•24h、0．23mg／g•24h、1．18mg／g•24h和4．32mL／g•24h。促進了大豆干物質和養(yǎng)分的積累，產(chǎn)量比施用常規(guī)施肥提高18．32％，達5％顯著水平；子粒蛋白、脂肪含量分別增加4．27％和0．34％。達到提高大豆產(chǎn)量和改善品質的目的。

關鍵詞：循環(huán)農(nóng)業(yè)；畜禽糞便堆肥；田間應用；大豆；產(chǎn)量

0引言

目前，我國農(nóng)業(yè)正從傳統(tǒng)的“資源－產(chǎn)品－廢棄物”的線性生產(chǎn)方式向“資源－產(chǎn)品－廢棄物－再生資源”的循環(huán)農(nóng)業(yè)方式轉變。循環(huán)農(nóng)業(yè)實質上是將農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)與廢棄物資源化利用有機結合，最大限度地提高農(nóng)業(yè)資源的利用效率，以推進農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)是解決農(nóng)業(yè)資源環(huán)境問題的客觀需要。廢棄物利用重點涉及作物秸稈、畜禽糞便等的資源化利用問題。農(nóng)業(yè)廢棄物在循環(huán)農(nóng)業(yè)生態(tài)鏈中的增益化利用，不僅能提高資源利用率，還能實現(xiàn)經(jīng)濟、生態(tài)和社會效益的統(tǒng)一。在循環(huán)農(nóng)業(yè)中，廢棄物的資源化利用是這個循環(huán)非常重要的環(huán)節(jié)，尤其以畜禽糞便的無害化處理和資源化利用最為關鍵。本文在循環(huán)農(nóng)業(yè)田間試驗中應用畜禽糞便和秸稈堆肥，探討畜禽糞便堆肥對作物產(chǎn)量和品質的影響，以及對土壤理化性質和生物學性質的影響。

1試驗材料與方法

1．1試驗材料

1．1．1供試土壤基礎肥力有機質含量2．03％，全氮1．23g／kg，全磷0．92g／kg，堿解氮120．40mg／kg，速效磷23．16mg／kg，速效鉀102．40mg／kg，pH值6．37。

1．1．2供試大豆品種墾豐16，亞有限結莢習性，株高65cm左右，百粒重18g，生育日數(shù)120d，需活動積溫2447．2℃，壟作種植公頃保苗25～32萬株。

1．1．3畜禽糞便堆肥性質有機質含量47．74％，全氮2．17％，全磷0．84％，速效氮4．33g／kg，速效磷5．64g／kg，速效鉀6．14mg／kg，pH值8．26。

1．2試驗方法

1．2．1田間試驗設計處理1采取常規(guī)施肥＋自制堆肥（牛、雞糞混合堆肥，撒施）20t／hm2；處理2為對照，采取常規(guī)施肥（公頃施磷酸二銨175kg、氯化鉀50kg、尿素40kg）。田間排列，隨機區(qū)組，3次重復，每小區(qū)面積8壟×0．65m×6m＝31．2m2。

1．2．2測定項目①土壤理化性質測定（pH值、土壤容重、孔隙度、陽離子代換量）；②土壤養(yǎng)分含量測定（有機質、全氮、堿解氮、全磷、有效磷、速效鉀）；③土壤微生物區(qū)系測定（稀釋培養(yǎng)法測定細菌、放線菌和真菌的數(shù)量）；④土壤酶活性測定（過氧化氫酶、堿性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶）；⑤大豆干物質積累和植株養(yǎng)分含量測定（大豆主要生育期的植株干重，植株氮、磷、鉀）；⑥大豆產(chǎn)量和品質測定（收獲時各小區(qū)選擇中間4壟，兩端各去掉1．0m測產(chǎn)。選有代表性10株考種，測定單株莢數(shù)、單株粒數(shù)、單株粒重、百粒重等。品質測定：蛋白質、脂肪含量）。

2試驗結果與分析

2．1不同施肥處理對土壤理化性質的影響

與單獨施用化肥相比，施用自制堆肥對土壤團粒結構起到積極的改善作用，土壤容重降低16．3％，總孔隙度也相應地增加16．1％，陽離子交換量增加了20．0％，土壤pH值提高了0．16。良好的土壤物理性質，有利于植株養(yǎng)分的充分吸收，提高養(yǎng)分的利用率，但土壤物理性質的改變是一個長期緩慢的過程，需要進行長期的施用及研究。

2．2不同施肥處理對土壤養(yǎng)分含量的影響

不同施肥處理對土壤肥力狀況的影響：播種前（處理前）有機質20．29g／kg、全氮1．23g／kg、全磷0．92g／kg、速效磷23．16mg／kg、速效鉀102．4mg／kg、堿解氮120．4mg／kg；收獲后（自制堆肥）有機質22．64g／kg、全氮1．44g／kg、全磷1．12g／kg、速效磷30．11mg／kg、速效鉀117．8mg／kg、堿解氮128．3mg／kg；收獲后（常規(guī)化肥）有機質19．35g／kg、全氮1．19g／kg、全磷0．87g／kg、速效磷22．3mg／kg、速效鉀95．6mg／kg、堿解氮118．2mg／kg。施用自制堆肥，土壤有機質增加11．58％，由于肥料中的有機質補充到土壤中，提高了土壤有機質含量，別外有益微生物大量繁殖，土壤微生物的生物量占土壤有機質總量的近1／3，所以微生物數(shù)量的增加也提高了土壤有機質的含量。土壤全氮增加了17．1％，堿解氮增加了6．6％；全磷增加了21．7％，有效磷增加了30．0％；速效鉀增加了15．0％。通過施用有機肥為改良土壤質地、肥力、耕性，促進植株養(yǎng)分的利用、吸收及高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)奠定了基礎。

2．3不同施肥處理對土壤微生物區(qū)系變化的影響

細菌、放線菌和真菌在土壤中的數(shù)量可以表征土壤肥力，是土壤肥力評價指標之一。土壤微生物的數(shù)量與土壤肥力有極為密切的關系，較高的土壤微生物活性通常是肥沃的標志。施用自制堆肥增加土壤中微生物數(shù)量，尤其是大幅度增加大豆根際土壤中各種微生物數(shù)量，其中細菌、放線菌數(shù)量增加，真菌數(shù)量則明顯減少。因此，細菌和放線菌的數(shù)量同真菌數(shù)量的比值（B／F和A／F）顯著增大，明顯改善了土壤微生物區(qū)系組成，說明施用自制堆肥后，改善了大豆根際土壤微生態(tài)環(huán)境，在促進了有益微生物大量繁殖的同時控制了有害菌群（真菌）的繁殖。

2．4不同施肥處理對土壤酶活性變化的影響

各施肥處理鼓粒期對土壤酶活性的影響測定結果表明，自制堆肥處理脲酶活性較常規(guī)施肥處理提高2．03mg／g•24h，而脲酶活性與土壤供氮能力密切相關，在很大程度上左右著施入土壤尿素利用率的高低，因此脲酶活性增強可提高活性肥料的氮素利用率。自制堆肥處理蔗糖酶活性較常規(guī)施肥處理提高0．23mg／g•24h，而蔗糖酶參與土壤碳循環(huán)，被廣泛用于表征土壤生物化學過程的動向與強度，是土壤生物學指標之一。自制堆肥處理磷酸酶活性較常規(guī)施肥處理提高1．18mg／g•24h，而磷酸酶活性可用來表征土壤肥力狀況，特別是磷素狀況，其活性高低可直接影響土壤中有機磷的轉化及釋放，因此磷酸酶活性的增強對改善作物磷素營養(yǎng)水平有著重要作用。自制堆肥處理過氧化氫酶活性較常規(guī)施肥處理提高4．32mL／g•24h，而過氧化氫酶參與生物呼吸代謝的同時分解呼吸過程中產(chǎn)生的對土壤生物體有毒害作用的過氧化氫，因此過氧化氫酶活性增強可有效保護土壤微生物的正?；顒印?/p>

2．5不同施肥處理對大豆干物質積累量的影響

自制堆肥和常規(guī)化肥相比，二者在苗期－盛花期干物質積累量差異不明顯，在生殖生長期，前者干物質積累速率增加，在盛莢期達39．48g／株，高于常規(guī)化肥處理27．81％，在鼓粒期達62．70g／株，高于常規(guī)化肥處理27．99％，達5％顯著水平，有利于植株后期的養(yǎng)分和干物質的積累，最終有利于向子粒中的轉運，增加子粒重量。

2．6不同施肥處理對大豆養(yǎng)分積累量的影響

試驗在大豆的主要生育時期測定了大豆植株氮、磷、鉀積累量，試驗結果如表1所示，施用自制生物有機肥，延緩了前期肥效的釋放，使整個生育期均保持較高的養(yǎng)分，與常規(guī)施肥處理相比，在盛莢期，植株氮素積累量增加29．20％，達5％顯著水平，磷、鉀積累量增加19．79％、48．22％，達1％極顯著水平；在鼓粒期，氮素、磷積累量增加14．08％、37．76％，達5％顯著水平；鉀積累增加53．54％，達1％極顯著水平。經(jīng)F檢驗，該差異來源于處理間差異，也就是說，生物有機肥不僅可以加快有機質分解釋放出養(yǎng)分，而且促進了植物對營養(yǎng)元素的吸收，提高了肥料的利用率，在生育后期獲得較高的養(yǎng)分積累，為增加子粒蛋白，增加子粒重量奠定基礎。

2．7不同施肥處理對大豆產(chǎn)量及產(chǎn)量構成因子的影響

不同施肥處理對大豆產(chǎn)量及產(chǎn)量構成因子的影響：處理1（自制堆肥）單株莢數(shù)53個，單株粒數(shù)113．3個，百粒重21．13g，產(chǎn)量3390kg／hm2；處理2（常規(guī)化肥）單株莢數(shù)43個，單株粒數(shù)95個，百粒重20．2g，產(chǎn)量2865kg／hm2。施用自制堆肥比施用常規(guī)化肥產(chǎn)量提高18．32％，達5％顯著水平，其主要是通過增加單株莢數(shù)及單株粒數(shù)以提高單株粒重。與常規(guī)化肥相比，自制堆肥單株莢數(shù)、單株粒數(shù)分別增加了23．25％和19．26％，達1％極顯著水平，百粒重提高4．6％。2．8不同施肥處理對大豆品質的影響施用自制堆肥促進了大豆植株后期氮素的積累，促進大豆子粒蛋白積累，與常規(guī)化肥處理相比，子粒蛋白、脂肪含量分別增加4．27％和0．34％，均未達到顯著性水平。

3結論

施用畜禽糞便堆肥增加土壤微生物數(shù)量，改變堆肥微生物的區(qū)系組成，提高土壤酶活力，進而改善土壤理化性質，增加有機質含量，提高土壤的緩沖能力，使肥效更加持久。同時，增加了土壤中速效養(yǎng)分的含量，與等養(yǎng)分量化肥相比，施用自制堆肥提高了肥料利用率，使植株干物質積累量、養(yǎng)分積累量顯著提高。施用自制堆肥，通過促進后期氮素積累，使子粒蛋白提高，由于子粒蛋白與子粒脂肪呈負相關，所以施用堆肥對提高脂肪含量效果不明顯。

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作者：趙曉鋒 隋文志 單位：黑龍江省農(nóng)墾科學院農(nóng)畜產(chǎn)品綜合利用研究所