酒糟有機肥配施化肥對油菜產量及肥料利用效率的影響

摘 要 以油菜德油5號為主栽品種，設置不施肥（CK）、單施化肥（CF）、50%化肥配施50%酒糟有機肥（CF50+OF50）3個處理，研究酒糟有機肥對油菜產量及肥料利用效率的影響。結果表明：1）施肥能有效提高油菜產量及其構成，其中CF50+OF50處理的產量和單株有效角果數較CF分別提高4.54%和4.83%；CF50+OF50處理的氮、磷、鉀肥料利用效率較CF平均增加15%～40%；CF50+OF50更利于提高土壤有效養分含量。2）相關性分析表明，CF50+OF50處理的油菜產量、植株養分吸收量與肥料貢獻率呈顯著正相關。3）酒糟有機肥配施化肥可以有效促進油菜生長，提高營養元素吸收和肥料利用效率，在減少化肥施用量的同時優化了土壤微環境，實現了釀酒廢棄物的循環利用。

關鍵詞 油菜；酒糟有機肥；產量；肥料利用效率；土壤有效養分

中圖分類號：S565.4 文獻標志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.17.022

酒糟富含有機質、氮、磷、鉀等植物生長所需的營養物質，如果發酵生產成有機肥后，施入土壤可提高土壤養分含量、改善微生物群落結構，對植物的生長具有積極作用[1]。在利用酒糟發酵有機肥的過程中，酒糟中的大分子有機物在好氧條件下降解成小分子物質，進一步縮合形成腐殖質。酒糟經過發酵產生的有機肥與其他肥料配施，有利于提高作物產量和改善土壤理化性質[2]。趙鵬等研究表明，酒糟有機肥與化肥減量配施有利于提高烤煙產量和品質[3]。胡偉等通過對比試驗發現，配施酒糟有機肥相對于單一化肥，能提高湄潭翠芽茶葉中的氮磷鉀含量，有效改善茶葉品質[4]。崔丙健等研究了生物有機肥、腐植酸、玉米酒糟等對再生水滴灌根際土壤細菌群落多樣性及特定基因豐度的影響，證明玉米酒糟處理顯著增加了土壤電導率、總氮和總磷含量，并能顯著降低根際土壤pH[5]。雖然對于酒糟資源化的利用及對作物的生長已有進一步的研究[6-10]，但不同地域和不同土壤仍差異較大，探討大田條件下酒糟有機肥對作物生長及肥料利用效率的影響仍顯必要。為此，本文將酒糟發酵產生有機肥，然后與化肥配施，研究其對油菜生長及肥料利用效率的影響。

1" 材料與方法

1.1" 研究區概況

試驗地處四川省瀘州市黃艤鎮，土壤為當地典型的紫色土（pH值6.52），地勢平坦、地力均勻。播前0～20 cm土壤有機質、氮、磷、鉀總量分別為20.14、0.82、0.58、17.32 g·kg-1，土壤堿解氮、有效磷、速效鉀含量分別為80.25、16.98、110.5 mg·kg-1。

1.2" 試驗材料及設計

1.2.1" 參試油菜品種

參試油菜品種為“德油5號”。

1.2.2" 供試有機肥

供試有機肥是酒糟與釀酒廢水菌渣發酵生產的自制有機肥，其中pH值、有機質、氮、磷、鉀和種子發芽指數等見表1，其他指標均符合《有機肥料》（NY/T 525—2021）要求。

1.2.3" 供試化肥

供試化肥分別為尿素（N含量為46%）、過磷酸鈣（P2O5含量為12%）、硫酸鉀（K2O含量為50%）

1.3" 試驗設計

2019—2021年開展2年大田定位試驗。試驗設置不施肥（CK）、單施化肥（CF）、化肥配施50%有機肥（CF50+OF50）3個處理。在施肥處理中，每667 m2氮、磷、鉀用量（分別以N、P2O5、K2O計）相等，根據油菜的養分需求，每667 m2施用氮、磷、鉀的量分別為14、8、10 kg，種植密度為4 600株/667 m2。在CF50+OF50處理中，有機肥提供50%的氮。其中，有機肥、磷和鉀肥及70%的氮肥做基肥，其余的氮肥在油菜蕾薹期做追肥施用。試驗采用完全隨機區組排列，每個處理重復3次，小區面積6 m×5 m =30 m2。每年10月播種，次年4月收獲。田間管理同當地大田生產。

1.4" 測定指標與方法

1.4.1" 有機肥pH、有機質、N、P2O5、K2O含量

有機肥的pH、有機質、N、P2O5、K2O含量均按照《有機肥料》（NY/T 525—2021）提供的方法進行測定。

1.4.2" 油菜產量

在油菜成熟期，每個試驗小區單獨收獲后，稱重計產。

1.4.3" 植株及土壤養分含量

用5點采樣法，在每個小區分別采集代表性油菜10株，植株及根際土壤（抖根法），植株105 ℃殺青后，80 ℃烘干，測定其生物量，然后粉碎過1 mm篩，硫酸-過氧化氫消化，分別用凱氏法、鉬藍比色法和火焰光度法測定消化液中的氮、磷、鉀含量。收獲期根際土壤采集后，風干土壤，揀去雜物，過2 mm篩，采用重鉻酸鉀氧化-硫酸亞鐵滴定法測定土壤有機質含量，用精密pH計測定土壤的pH[m （土）∶V（水）=1∶4]，采用擴散法測定土壤堿解氮、采用NaHCO3浸提-鉬銻抗比色法測定土壤有效磷，采用乙酸銨浸提–火焰光度法測定土壤速效鉀。

1.4.4" 油菜養分吸收量、肥料利用率、偏生產力及農學效率

油菜養分吸收量、肥料利用率、偏生產力及農學效率分別按以下公式計算。

養分吸收量=植株養分含量×植株生物量 （1）

肥料貢獻率=（施肥區產量-無肥區產量）/施肥區產量×100% （2）

肥料利用率=（施肥區作物吸收養分量-未施肥區作物吸收養分量）/施入養分量×100% （3）

偏生產力=施肥情況下作物產量/施入養分量 （4）

農學效率=（施肥情況下作物產量-未施肥情況下的產量）/施入養分量 （5）

1.4" 數據處理

試驗數據采用SPSS 21.0進行單因素方差分析，采用LSD法進行各處理間顯著性檢驗（p＜0.05）。數據作圖使用Origin 10.0軟件。

2" 結果與分析

2.1" 不同處理對油菜產量及其構成的影響

由表2可知，2年施肥均顯著影響油菜產量及其構成（p＜0.05）。2019—2020年，CF、CF50+OF50在油菜產量上較CK分別增加37.19%、41.09%，在單株角果數上較CK分別增加36.25%、43.5%，在每果粒數上較CK分別增加13.51%、18.92%，在千粒質量上較CK分別增加29.81%、29.82%，在單株生物量上較CK分別增加41.18%、47.06%。

2020—2021年，CF、CF50+OF50在油菜產量上較CK分別增加77.35%、88.35%，在單株角果數上較CK分別增加48.05%、54.44%，在每果粒數上較CK分別增加10.26%、15.38%，在千粒質量上較CK分別增加27.46%、28.14%，在單株生物量上較CK分別增加50.00%、55.00%。

2.2" 不同處理對油菜肥料利用效率的影響

由表3可知，施肥模式會對肥料利用率產生影響。總體而言，CF50+OF50較CF能提高油菜氮、磷、鉀肥的肥料利用率、農學效率和偏生產力，尤其是氮、磷、鉀肥利用效率，呈顯著性差異（p＜0.05）。2019—2020年，CF50+OF50較CF在氮、磷、鉀肥利用效率上分別增加18.89%、37.54%、39.35%；2020—2021年，CF50+OF50較CF在氮、磷、鉀肥利用效率上分別增加16.02%、29.11%、31.25%。由此可見，在肥料氮磷鉀總量不變的條件下，通過酒糟有機肥配施化肥不僅能減少化肥用量，還能提高作物肥料利用效率，是肥料減量增效的有效途徑。

2.3" 不同處理對油菜根際土壤有效養分含量的影響

由表4可知，2年施肥能顯著提高土壤根基有效養分含量（p＜0.05）。2019—2020年，CF50+OF50較CF在有機質、堿解氮、有效磷、速效鉀含量上分別增加12.75%、12.61%、10.95%、9.95%；2020—2021年，CF50+OF50較CF在有機質、堿解氮、有效磷、速效鉀含量上分別增加14.99%、15.72%、2.23%、16.55%。總體而言，CF50+OF50較CF更能增加根際土壤有效養分，優化土壤微環境，有利于作物對養分的吸收。

2.4" 優化施肥下油菜產量和養分吸收量與肥料利用率的相關性分析

由圖1可知，CF50+OF50優化施肥模式下，油菜產量與肥料貢獻率呈顯著正相關（p＜0.05），與增產率、氮肥農學效率及氮肥肥料偏生產力呈極顯著正相關（p＜0.05）。油菜植株N吸收量與K吸收量呈顯著正相關，與P吸收量呈極顯著正相關；P吸收量與K吸收量呈顯著正相關。土壤堿解氮含量與油菜植株K吸收量呈顯著正相關；速效鉀含量與油菜植株P吸收量、K吸收量呈顯著正相關。由此可見，一方面，酒糟有機肥與化肥減施的優化施肥模式有利于作物肥料利用效率；另一方面，酒糟有機肥與減量化肥的肥料配方，其營養成分結構較為合理，各元素間具有較強的關聯，能促進作物均勻有效吸收。

3" 討論與結論

3.1" 討論

酒糟是白酒釀造最大的固體廢棄物，按2022年我國白酒產量674.1萬L計算，白酒酒糟產量超2 000萬t[11]。如此大規模的釀造副產物量，若不能有效利用將造成巨大的污染和浪費[12]。因此，對酒糟高附加值資源化利用技術研究具有重要意義：一方面能有效解決釀酒行業產生的環境污染問題，另一方面能取得良好的經濟效益[13]。由于白酒酒糟中含有大量微量元素，可通過飼料化、肥料化、能源化及原料化來實現資源化利用[14-17]。當前，酒糟在肥料化方面的利用，主要是通過添加固氮細菌、纖維素降解菌等配合釀酒酵母等復合菌劑，腐熟而成微生物有機肥，其技術相對成熟[18-21]。然而，相對于酒糟在飼料方面的應用，其作為有機肥在作物生產上的效果研究還顯得不足。在現有研究中，酒糟有機肥通常作為配施肥料混合使用，難以實現對化肥的完全替代[22-24]；同時，其在大田作物上的應用也僅在高粱、煙草、茶葉及少數蔬菜作物上有少量報道，缺乏大量理論依據作為參考[25-28]；其對土壤微環境的影響及調控機制更是鮮有報道。

本文采用50%酒糟有機肥配施50%化肥的優化施肥策略，探索其對油菜產量及肥料利用效率的影響。研究結果顯示，酒糟有機肥具有較大程度替代傳統化肥的發展潛力，但要取決于酒糟構成、制肥技術、土壤肥力、作物種類等諸多因素；酒糟有機肥能提高土壤有效肥力和作物養分吸收，證明其成分構成更適宜于改善土壤微環境并利于作物吸收。下一步，應加強酒糟有機肥在減肥增效上的作用機制及代謝機理研究，挖掘其在資源化循環利用上的潛力。

3.2" 結論

本研究通過2年大田定位試驗，通過設置不施肥（CK）；單施化肥（CF）；優化施肥（CF50+OF50）3個處理，研究酒糟有機肥與化肥配施對油菜生長的調控效應。結果表明，通過酒糟有機肥的應用，在減少化肥用量的優化施肥模式下，CF50+OF50能有效提高油菜產量及其構成，以及肥料利用效率和土壤有效養分。相關性分析結果表明，在優化施肥下，油菜產量與氮肥貢獻率呈顯著正相關，與增產率、肥料農學效率及肥料偏生產力呈極顯著正相關。由此可見，采用酒糟有機肥與化肥各50%的優化施肥模式，能達到減肥增效的目的，同時有利于酒糟循環利用和土壤微環境優化，是低碳農業值得探索的途徑。

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（責任編輯：敬廷桃）

基金項目：國家重點研發計劃重點專項（2018YFC1901100）；重慶市北碚區川渝科技合作項目（2024cykjhz-31）。

作者簡介：楊紅軍（1978—），博士，主要研究方向為農業資源利用。E-mail：meilirensheng@swu.edu.cn。

*為通信作者，E-mail：wangxq1@lzlj.com。