施用有機肥對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，研究了CK（不施肥）、CF（習慣施肥）、SM（羊糞有機肥）、SM+CF（羊糞有機肥和尿素各50%的氮）等處理對農田土壤物理性狀、玉米農藝性狀及產量的影響，結果表明：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%，產量分別提高64.16%、17.54%和20.22%。因此，羊糞有機肥與尿素配施的施肥方式，更有利于改善農田土壤物理性狀，并有效地改善了玉米穗部性狀，進而提高了玉米產量。

關鍵詞：玉米;羊糞有機肥;物理性狀;穗部性狀;產量

中圖分類號 S513文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2020）07-0116-03

大量施用化肥，忽視有機肥的使用是近些年來農業種植模式的一個重要特征，長此以往，將會導致土壤有機質明顯缺少、地下水與農作物中硝酸鹽嚴重超標等一系列問題[1]。有機肥具有豐富的養分與緩釋性，并能改善土壤物理化學性狀，促進土壤微生物的快速繁殖與活動，同時還能改善作物品質等[2]。增施有機肥是農業生產中保持土壤肥力、減少施用化肥與降低成本的一個有效措施[2-3]。其中，化肥與有機肥搭配施用，能夠促進作物增產、培肥土壤、提高肥料利用效率、減少環境污染等[4-5]。因此，有機肥與化肥的配施，有助于促進農業的可持續發展，得到了國內外的高度重視。

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揮著不可替代的重要作用。近年來，為了追求更高的玉米產量而過量施用化肥的現象十分普遍，導致農業種植成本大幅增加、肥料利用效率降低、農業面源污染持續加重等問題，并且威脅到農業生態環境的可持續發展[3，6]。農業農村部提出，力爭到2020年實現“化肥零增長”的目標，并有效解決農業的污染問題[7]。目前，有關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]、腐植酸有機肥或肥料增效劑配施氮肥[11]等方面，而針對羊糞有機肥與尿素配施在玉米上的應用研究報道還較少。羊糞有機肥是一種普遍的微堿性、熱性肥料，有機質含量高于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肥為供試原料，開展了羊糞有機肥與尿素配施對土壤物理性狀及玉米生長影響試驗，為羊糞有機肥在玉米上的應用以及當地玉米種植中減肥增效提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地點與供試材料 試驗地點設在德州市陵城區徽王莊鎮孫世官村，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，有機質含量為10.87g./kg。供試玉米品種為隆平206;供試羊糞有機肥購自市場，有機質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 試驗設計 大田試驗于2019年6—10月進行，共設4個處理，隨機區組排列。各處理為：（1）CK，不施肥;（2）CF，習慣施肥（尿素提供100%的氮）;（3）SM，羊糞有機肥提供100%的氮;（4）SM+CF，羊糞有機肥和尿素各提供50%的氮。每個處理重復3次，每小區面積46m2（9.2m×5m），共計12個小區。除CK外，各處理均為等養分量，N、P2O5和K2O含量相當于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%的尿素在拔節期人工追施。其他田間管理措施與當地常規管理方法一致。

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

1.4 數據處理 采用Excel 2013處理數據并制圖，采用SPSS 17.0軟件進行方差分析和多重比較（LSD法，P<0.05）。

2 結果與分析

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，其不僅是影響作物根系發育的重要因素，亦是表征土壤質量的重要參數。由表1可知，不同處理的土壤含水量變化范圍在13.58%～14.30%，處理之間未表現出明顯差異。各處理容重的大小次序為：CK≈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，但兩者差異未達顯著水平，并均顯著高于CK和CF處理。同時可見，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。以上分析認為，不同施肥措施對土壤物理性狀的影響存在一定的差異，施用羊糞有機肥處理較對照和習慣施肥處理能明顯改善土壤的物理性狀，其中，羊糞有機肥與尿素配施使土壤毛管孔隙度達最大值，對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，施肥對玉米的穗部性狀有一定的影響。不同處理的穗長和行粒數呈現出基本一致的變化規律，其大小排序為：SM+CF>SM≈CF>CK，SM+CF處理的穗長和行粒數均達最大值，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個施肥處理的穗粗均顯著增大，其中3個施肥處理之間的差異未達顯著水平。此外，各處理的穗行數無顯著性差異。由此可見，不同施肥措施對玉米穗部性狀的影響具有一定的差異，其中羊糞有機肥與尿素配施對玉米穗部性狀的改善效果最佳。

3 討論與結論

有研究認為，有機肥含有大量的有機物質與作物所需的多種營養元素，在改善土壤結構及協調水肥供應、活化土壤養分庫容等方面具有化肥不可代替的優勢[15]。合理施用有機肥能夠有效改善農田的土壤物理性狀。本試驗結果表明，與對照和習慣施肥相比，施用羊糞有機肥處理能顯著降低農田土壤容重，明顯增加總孔隙度。可見，施用羊糞有機肥后，農田的土壤容重與總孔隙度得到了顯著改善，有利于有機質的快速積累，這與邱吟霜等[3]在當季旱地土壤肥力與玉米產量的研究結果相類似。同時，羊糞有機肥與尿素配施能使農田土壤的毛管孔隙度達最大值，這有助于增強土壤的保水保墑能力，進而提高了玉米產量。

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

從以上分析可知，不同施肥措施對農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，并促進玉米株高和地徑生長，進而提高產量。可見，有機肥與化肥配合施用是值得在農田作物上推廣的施肥措施，而有關有機肥與化肥的更優搭配比例，仍有待于后期進一步研究。

參考文獻

[1]劉高潔，逄煥成，李玉義.長期施肥對潮土夏玉米生長發育和光合特性的影響[J].植物營養與肥料學報，2010，16（5）：1094-1099.

[2]何翠翠，李貴春，尹昌斌，等.有機肥氮投入比例對土壤微生物碳源利用特征的影響[J].植物營養與肥料學報，2018，24（2）：383-393.

[3]邱吟霜，王西娜，李培富，等.不同種類有機肥及用量對當季旱地土壤肥力和玉米產量的影響[J].中國土壤與肥料，2019（6）：182-189.

[4]張晶，張定一，王麗，等.不同有機肥和氮磷組合對旱地小麥的增產機理研究[J].植物營養與肥料學報，2017，23（1）：238-243.

[5]李勝華，谷麗萍，劉可星，等.有機肥配施對番茄土傳病害的防治及土壤微生物多樣性的調控[J].植物營養與肥料學報，2009，15（4）：965-969.

[6]李開宇，肖繼兵，楊寧，等.不同可降解地膜對土壤水熱變化和玉米產量的影響[J].中國土壤與肥料，2019（5）：194-199.

[7]Jin S，Zhou F.Zero growth of chemical fertilizer and pesticide use： Chinas objectives，progress and challenges[J].Journal of Resources and Ecology，2018，9（1）：50-58.

[8]李烏日吉木斯，高欣梅，徐興健，等.氮肥種類及用量對旱地玉米肥料利用率和產量的影響[J].土壤與作物，2019，8（4）：415-426.

[9]劉瑋斌，田文博，陳龍，等.不同秸稈還田方式對土壤酶活性和玉米產量的影響[J].中國土壤與肥料，2019（5）：25-29.

[10]劉震，徐玉鵬，婁翼來，等.栽培施肥模式對華北旱作玉米生長及氮肥利用率的影響[J].江蘇農業科學，2019，47（24）：50-54.

[11]何浩，張宇彤，危常州，等.不同有機替代減肥方式對玉米生長及土壤肥力的影響[J].水土保持學報，2019，33（5）：281-287.

[12]程治良，全學軍，代黎，等.羊糞好氧堆肥處理研究進展[J].重慶理工大學學報，2013，27（11）：36-41.

[13]李娟，韓慧，常少剛，等.羊糞有機肥施用量對沙地甘藍生長和產量及土壤化學性質的影響[J].上海農業學報，2019，35（6）：97-101.

[14]鮑士旦.土壤農化分析（第3版）[M].北京：中國農業出版社，2000：16-106.

[15]謝娟娜，房琴，路楊，等.增施有機肥提升作物耐鹽能力研究[J].中國農學通報，2018，34（3）：42-50.

[16]郭振，王小利，徐虎，等.長期施用有機肥增加黃壤稻田土壤微生物量碳氮[J].植物營養與肥料學報，2017，23（5）：1168-1174.

（責編：張宏民）