有機(jī)肥替代化肥減施對(duì)鮮食大豆的效果

牛天新，查燕，馬華升

(杭州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江 杭州 310024)

施肥是大豆生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，直接影響大豆產(chǎn)量及品質(zhì)的提高[1]，但由于長(zhǎng)期過(guò)分依賴化肥，不僅導(dǎo)致肥料利用率、大豆品質(zhì)和生產(chǎn)效益降低，更會(huì)造成土壤板結(jié)、有機(jī)質(zhì)含量下降[2]、河流及地下水污染等一系列問(wèn)題。有機(jī)肥不僅能夠提高肥料利用率，提高大豆產(chǎn)量，改善品質(zhì)[3-4]，糾正化肥養(yǎng)分單一、供肥不平衡的缺點(diǎn)[5]，還能改善土壤結(jié)構(gòu)，培肥土壤，保護(hù)生態(tài)環(huán)境[6]，在促進(jìn)大豆產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展上具有潛在的研究和應(yīng)用價(jià)值。

為探明不同有機(jī)肥對(duì)鮮食大豆生產(chǎn)的影響，選擇4種生產(chǎn)上有代表性的有機(jī)物料進(jìn)行田間小區(qū)試驗(yàn)，研究有機(jī)肥氮素代替化肥氮素施入土壤后對(duì)作物的影響，以期為大豆產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)在杭州市轉(zhuǎn)塘鎮(zhèn)新試驗(yàn)基地進(jìn)行，供試土壤為黏質(zhì)生土，作物種類(lèi)為大豆，品種浙農(nóng)8號(hào)。

施用的有機(jī)肥有豬糞為原料的商品有機(jī)肥(有機(jī)質(zhì)≥45%，N+P2O5+K2O≥5%，桐廬吉誠(chéng)農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)有限公司，下稱豬糞有機(jī)肥)，以羊糞為原料的羊糞有機(jī)肥(有機(jī)質(zhì)≥45%，N+P2O5+K2O≥5%，杭州南塢莊有機(jī)肥有限公司，下稱羊糞有機(jī)肥)，菌渣為原料的有機(jī)肥(N=1%，杭州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，下稱菌渣有機(jī)肥)，城市生活易腐垃圾有機(jī)肥(N=2%，杭州蔚復(fù)來(lái)科技股份有限公司，下稱易腐垃圾有機(jī)肥)。化肥有硫酸鉀復(fù)合肥(N 15%，P2O515%，K2O 15%，安徽省司爾特肥業(yè)股份有限公司)，硫酸鉀(K2O≥52%，埃佩克有限責(zé)任公司)。

1.2 處理設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)6個(gè)處理，各處理667 m2肥料用量：處理1，不施肥，空的對(duì)照；處理2，單施化肥，復(fù)合肥66.7 kg；處理3，豬糞有機(jī)肥700 kg, 復(fù)合肥0.73 kg，硫酸鉀8 kg；處理4，羊糞有機(jī)肥700 kg，復(fù)合肥11.8 kg，硫酸鉀10 kg；處理5，菌渣有機(jī)肥2 000 kg，復(fù)合肥14.4 kg，硫酸鉀7 kg；處理6，易腐垃圾有機(jī)肥600 kg，復(fù)合肥1.5 kg，硫酸鉀14 kg。5個(gè)施肥處理的氮素用量相同。試驗(yàn)小區(qū)面積15 m2，隨機(jī)區(qū)組排列。有機(jī)肥作基肥一次性施入，化肥分基肥和追肥施入。不同處理除施肥種類(lèi)不同外，其他田間管理措施均一致。化肥中的N、P、K用量按照作物目標(biāo)產(chǎn)量的需肥量進(jìn)行測(cè)算。

4月下旬播種，5月16日移栽，每小區(qū)種植50株，大豆間距40 cm，每穴移栽2株，肥料按壟稱量，均勻撒施，翻入土中。分別在開(kāi)花期、結(jié)莢期、鼓粒期對(duì)各處理每667 m2追施復(fù)合肥8.6 kg，穴施，整個(gè)生育期不打除草劑，雜草人工拔除，就地還田，7月28日收獲。

1.3 調(diào)查項(xiàng)目與數(shù)據(jù)處理

大豆植物學(xué)性狀調(diào)查。在大豆開(kāi)花結(jié)莢期和成熟期測(cè)量株高，觀察葉色。

產(chǎn)量。分別測(cè)豆莢鮮重和干重、大豆鮮重和干重、莖葉鮮重和干重、地上生物量鮮重和干重、地下生物量鮮重和干重、小區(qū)大豆總鮮重、百粒鮮重和干重、折算667 m2產(chǎn)量。

利用SPSS軟件進(jìn)行方差和顯著性分析，比較各處理之間的差異性。

2 結(jié)果與分析

2.1 植物學(xué)性狀

大豆株高，施用有機(jī)肥的處理比空白(處理1)及純化肥(處理2)處理明顯增加。開(kāi)花結(jié)莢期株高，從高到低依次為處理2、處理6、處理5、處理4、處理3、處理1。經(jīng)方差分析，大豆開(kāi)花結(jié)莢期處理2、4、5、6與處理1有顯著差異，處理2、4、5、6間差異不顯著。成熟期株高，從高到低分別為處理6、處理5、處理2、處理3、處理4、處理1。處理2、5、6與處理1、4、3差異顯著，處理1、3和4之間沒(méi)有顯著差異，處理2、5和6之間沒(méi)有顯著差異(圖1)。相應(yīng)的葉片顏色也是從濃綠到綠到淺綠，增施有機(jī)肥能促進(jìn)大豆生長(zhǎng)。

圖1 不同肥料處理的大豆株高

因?yàn)樵囼?yàn)田土質(zhì)貧瘠，保水保肥能力較差，易腐垃圾有機(jī)肥(處理6)和菌渣有機(jī)肥(處理5)處理在試驗(yàn)中表現(xiàn)比較好。施用有機(jī)肥能有效改善大豆的農(nóng)藝性狀，有機(jī)肥施入土壤后會(huì)促進(jìn)大豆對(duì)水分和礦質(zhì)離子的吸收和運(yùn)輸，從而增加大豆株高，提高大豆根系活力及生長(zhǎng)速度，增加大豆地上部干物質(zhì)的積累[7]。純化肥處理及時(shí)在大豆生長(zhǎng)期提供了速效養(yǎng)分，使純化肥區(qū)大豆株高表現(xiàn)良好，但豬糞和純羊糞有機(jī)肥在株高上表現(xiàn)一般。

2.2 大豆生物量

表1表明，豆莢鮮重、大豆鮮重、莖葉鮮重、地上生物量鮮重從高到低分別為處理6、處理5、處理2、處理3、處理4、處理1。易腐垃圾有機(jī)肥處理的總生物量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大與其他處理，其與菌渣有機(jī)肥處理的生物量都比純化肥處理的高。

表1 不同肥料處理大豆生物量表現(xiàn)

2.3 大豆產(chǎn)量

表2表明，大豆百粒鮮重從高到低依次為處理1、處理3、處理6、處理2、處理5、處理4。處理1、處理3、處理6的百粒重比純化肥處理高，加施有機(jī)肥的大豆生育期延長(zhǎng)，而空白處理1表現(xiàn)早衰，最早成熟，所以百粒重最高，易腐垃圾有機(jī)肥和豬糞有機(jī)肥處理比化肥處理提高了大豆百粒重。

表2表明，大豆產(chǎn)量從高到低依次為處理6、處理5、處理2、處理3、處理4、處理1。方差分析結(jié)果，所有施肥處理與空白對(duì)照產(chǎn)量差異顯著，說(shuō)明產(chǎn)量的高低與肥料是密切相關(guān)的。處理6與其它處理產(chǎn)量相比差異達(dá)顯著水平，證明易腐垃圾有機(jī)肥對(duì)大豆具有明顯的增產(chǎn)作用。處理5和處理2之間差異不顯著，處理3和處理4之間差異不顯著。處理5、處理2與處理3、處理4產(chǎn)量有顯著差異。易腐垃圾有機(jī)肥處理比空白對(duì)照667 m2產(chǎn)量提高67.1 kg，增產(chǎn)174.8%，比單施化肥處理提高25.5 kg，增產(chǎn)30.5%；菌渣有機(jī)肥處理比空白對(duì)照增產(chǎn)139.0%，比單施化肥的處理增產(chǎn)13.5%；豬糞有機(jī)肥處理比空白對(duì)照增產(chǎn)71.9%，比單施化肥處理減產(chǎn)18.4%；羊糞有機(jī)肥處理比空白對(duì)照增產(chǎn)54.02%，比單施化肥處理產(chǎn)量減產(chǎn)26.9%。研究[8-9]表明，施用有機(jī)肥能顯著提高大豆產(chǎn)量，原因可能在于有機(jī)肥施入土壤后能夠分解釋放出有機(jī)酸和部分微量元素，其中有機(jī)酸可溶解土壤中部分難溶性磷、鉀，提高磷、鉀有效性，而微量元素如硼等可直接影響大豆生殖生長(zhǎng)，從而促進(jìn)大豆對(duì)養(yǎng)分的吸收和籽粒發(fā)育，提高大豆產(chǎn)量[10]。

表2 不同肥料處理大豆產(chǎn)量表現(xiàn)

3 小結(jié)與討論

大豆增施有機(jī)肥，能增加株高，提高百粒重，增加產(chǎn)量。試驗(yàn)結(jié)果表明，易腐垃圾有機(jī)肥和菌渣有機(jī)肥效果較好，豬糞和羊糞有機(jī)肥表現(xiàn)一般。有機(jī)肥因肥效釋放比較慢，僅靠有機(jī)肥會(huì)使大豆缺肥，而化肥可快速有效地為大豆生長(zhǎng)提供所需要的養(yǎng)分，所以在生產(chǎn)中要有機(jī)與無(wú)機(jī)配施，同時(shí)注意肥料配施的比例，從而滿足植株生長(zhǎng)的多重需要，綜合考慮大豆品種、有機(jī)肥種類(lèi)、土壤類(lèi)型、氣候條件等因素因地制宜地施用有機(jī)肥。本試驗(yàn)中城市生活易腐垃圾有機(jī)肥作基肥的大豆在生長(zhǎng)初期(開(kāi)花結(jié)莢期)比純化肥處理的長(zhǎng)勢(shì)差，但在成熟期，長(zhǎng)勢(shì)遠(yuǎn)超過(guò)純化肥處理，表現(xiàn)了易腐垃圾有機(jī)肥的長(zhǎng)效性。

餐廚易腐垃圾富含糖類(lèi)、淀粉、脂肪和蛋白質(zhì)等有機(jī)物及豐富的微量元素，經(jīng)好氧發(fā)酵后可轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的腐殖酸和可利用的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[11-13]，餐廚垃圾制備的生物有機(jī)肥腐殖酸含量大于50%，易氧化有機(jī)物質(zhì)含量大于20%，是理想的貧瘠土壤調(diào)理劑，具有較高的應(yīng)用價(jià)值[14]。

有機(jī)肥的施用對(duì)大豆生產(chǎn)具有重要作用，施用有機(jī)肥或使用有機(jī)肥替代部分化肥，不僅可以減少化肥的使用，降低大豆生產(chǎn)成本，提高品質(zhì)和產(chǎn)量，還能提高土壤養(yǎng)分含量，改善土壤理化性質(zhì)和土壤生態(tài)環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)用養(yǎng)地結(jié)合，提高土地可持續(xù)生產(chǎn)能力。有機(jī)肥和化肥合理配施能降低過(guò)量施用化肥造成的環(huán)境污染，增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，提高地力，提高經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)性發(fā)展的目的。