程富榮，陳修斌（.張掖市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，甘肅張掖734000；2.河西學(xué)院農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院，甘肅張掖734000）

糠醛渣生態(tài)肥配方篩選及對(duì)甜菜經(jīng)濟(jì)效益影響的研究

程富榮1，陳修斌2*
（1.張掖市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，甘肅張掖734000；2.河西學(xué)院農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院，甘肅張掖734000）

在甘肅省張掖市甘州區(qū)三閘鎮(zhèn)高寨村三社甜菜種植基地上，采用田間試驗(yàn)方法，進(jìn)行了糠醛渣生態(tài)肥配方篩選及對(duì)甜菜經(jīng)濟(jì)效益影響的研究。結(jié)果表明，糠醛渣生態(tài)肥配方比例為：改性糠醛渣0.5114:尿素0.3409：磷酸二銨0.1136：鋅鉬微肥0.0341?？啡┰鷳B(tài)肥施用量與甜菜產(chǎn)量間的肥料效應(yīng)回歸方程式為：y=69.43+19.3812x-2.8295 x2，經(jīng)濟(jì)效益最佳施肥量為2.61t/hm2，甜菜理論產(chǎn)量為100.74 t/hm2。施用糠醛渣生態(tài)肥與傳統(tǒng)化肥比較，甜菜單株塊根重和塊根產(chǎn)量分別增加5.21%和5.26%；施肥利潤(rùn)和肥料投資效率分別增加0.20萬(wàn)元/hm2和0.51元/元。

甜菜；糠醛渣生態(tài)肥；經(jīng)濟(jì)效益

甘肅省河西走廊的武威、張掖和酒泉市近年來(lái)建成了甜菜生產(chǎn)基地1.5萬(wàn)hm2，年產(chǎn)甜菜塊根120萬(wàn)噸，甜菜產(chǎn)業(yè)已發(fā)展成為本區(qū)農(nóng)民增收、企業(yè)增效的重要支柱產(chǎn)業(yè)之一。經(jīng)調(diào)查甘肅共享化工有限公司、張掖市玉鑫化工有限責(zé)任公司和臨澤縣匯隆化工有限責(zé)任公司采用玉米芯生產(chǎn)糠醛，每年排出的糠醛渣（風(fēng)干重）總量為10萬(wàn)t[1]，這些糠醛渣堆積如山，長(zhǎng)期遭到風(fēng)吹雨淋，不但對(duì)環(huán)境造成了污染，而且給廠家增加了拉運(yùn)糠醛渣的費(fèi)用和安全隱患。經(jīng)室內(nèi)化驗(yàn)分析，糠醛渣有機(jī)質(zhì)含量高，并含有作物生長(zhǎng)發(fā)育必需的大量元素和微量元素，而重金屬離子Hg、Cd、Cr、Pb含量均小于GB8172—87規(guī)定的農(nóng)用有機(jī)廢棄物控制含量標(biāo)準(zhǔn)[2]。有關(guān)糠醛渣廢棄物資源的利用，前人做了部分研究工作[3-4]，而糠醛渣生態(tài)肥配方篩選及對(duì)甜菜經(jīng)濟(jì)效益影響的研究，尚未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道，為了提高糠醛渣廢棄物資源的利用率，本文將糠醛渣、尿素、磷酸二銨、鋅鉬微肥按比例混合，合成糠醛渣生態(tài)肥，為糠醛渣資源開(kāi)發(fā)利用提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2011—2016年在甘肅省張掖市甘州區(qū)三閘鎮(zhèn)高寨村三社甜菜種植基地上進(jìn)行，試驗(yàn)地海拔高度1430m，土壤類(lèi)型是鹽化潮土[5]，0～20 cm土層有機(jī)質(zhì)含量18.65g/kg，堿解氮60.14 mg/kg，速效磷6.12mg/kg，速效鉀144.23mg/kg，有效鋅0.43 mg/kg，有效鉬0.11 mg/kg，pH值8.45。尿素（含N 46%）；磷酸二銨（含N 18%，P2O546%）；硫酸鋅（含Zn 23%）；鉬酸銨（含Mo 50%）；改性糠醛渣[6]：在糠醛渣中加入4%的碳酸氫銨，將pH調(diào)整到6.00～6.50，經(jīng)室內(nèi)化驗(yàn)分析，含有機(jī)質(zhì)70.23%、有機(jī)碳40.74%、腐殖酸11.63%、N 0.61%，P2O50.36%，K2O 1.18%，pH為6.0～6.5，粒徑1～2mm；鋅鉬微肥（自己配制）：將硫酸鋅、鉬酸銨重量比按0.70∶0.30混合，含Zn 16.1%，含Mo15.0%。參試甜菜品種是張?zhí)?01，由甘肅省張掖市農(nóng)科院選育。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)處理試驗(yàn)一：糠醛渣生態(tài)肥配方篩選。2011—2012年5月8日設(shè)選擇改性糠醛渣、尿素、磷酸二銨、鋅鉬微肥4個(gè)因素，每個(gè)因素設(shè)計(jì)3個(gè)水平，按正交表L9（34）設(shè)計(jì)9種糠醛渣生態(tài)肥[7]（表1），按表1稱(chēng)取括號(hào)內(nèi)各種原料并混合均勻，按試驗(yàn)小區(qū)面積分別稱(chēng)好每個(gè)處理施肥量，在甜菜播種前做底肥施入0～20 cm土層，每個(gè)小區(qū)單獨(dú)收獲，將小區(qū)產(chǎn)量折合成公頃產(chǎn)量，采用正交試驗(yàn)分析原料間的極差（R）和T值，確定鹽土改良肥配方。

試驗(yàn)二：糠醛渣生態(tài)肥經(jīng)濟(jì)效益最佳施肥量研究。2013—2014年5月8日依據(jù)試驗(yàn)一處理8配方，將改性糠醛渣、尿素、磷酸二銨、鋅鉬微肥重量比按0.5114∶0.3409∶0.1136∶0.0341混合，合成糠醛渣生態(tài)肥，經(jīng)室內(nèi)測(cè)定，含有機(jī)質(zhì)35.89%，N 18.03%，含P2O55.30%，Zn 0.54%，Mo 0.51%。將合成的糠醛渣生態(tài)肥施肥量梯度設(shè)計(jì)為0.00、0.53、1.06、1.59、2.12、2.65和3.18 t/hm2共7個(gè)處理，以處理1不施肥為對(duì)照（CK），每個(gè)處理重復(fù)3次，隨機(jī)區(qū)組排列。

試驗(yàn)三：糠醛渣生態(tài)肥與傳統(tǒng)化肥比較試驗(yàn)。2015—2016年5月8日在純N（481.40kg/hm2）、純P2O5（141.51kg/hm2)、純Zn（14.42kg/hm2)和純Mo（13.62 kg/hm2)投入量相等的條件下，試驗(yàn)設(shè)3個(gè)處理：處理1，不施肥（CK，不施任何肥料）；處理2，施用傳統(tǒng)化肥（尿素930.50kg/hm2+磷酸二銨307.63kg/hm2+硫酸鋅62.70kg/hm2+鉬酸銨27.22 kg/hm2）；處理3，施用糠醛渣生態(tài)肥（2670 kg/hm2）。每個(gè)處理重復(fù)3次，隨機(jī)區(qū)組排列。

1.2.2 種植方法小區(qū)面積32m2（8m×4m），小區(qū)四周筑埂，埂寬30cm，高35cm，分別在2011—2016每年的5月8日播種，播種深度1.5 cm，株距24 cm，行距50 cm，小區(qū)保苗267株?？啡┰鷳B(tài)肥、磷酸二銨、硫酸鋅、鉬酸銨在甜菜播種前做底肥施入0～20 cm土層，尿素分別在甜菜塊根膨大期和生長(zhǎng)盛期結(jié)合灌水追施，施肥方法為穴施。

1.2.3 灌水方法每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)為一個(gè)支管單元，在支管單元入口安裝閘閥、壓力表和水表，在甜菜溝內(nèi)安裝1條薄壁滴灌帶，滴頭間距24 cm，流量4.65L/(m·h)，每個(gè)支管單元壓力控制在4903Mpa，分別在甜菜播種后、播種30d后、塊根膨大期和生長(zhǎng)盛期各滴灌1次，每個(gè)小區(qū)灌水量相等，每次灌水2.36m3。

1.2.4 采樣方法及測(cè)定項(xiàng)目甜菜收獲時(shí)，在試驗(yàn)小區(qū)中間4行按順序連續(xù)采集30株，測(cè)定單株塊根重，取平均數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)單獨(dú)收獲，將小區(qū)產(chǎn)量折合成公頃產(chǎn)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

1.2.5 數(shù)據(jù)處理方法差異顯著性采用SPSS 10.0統(tǒng)計(jì)軟件分析，多重比較，LSR檢驗(yàn)法。依據(jù)經(jīng)濟(jì)效益最佳施肥量計(jì)算公式x0=[（Px/Py）-b]/2c求得糠醛渣生態(tài)肥最佳施肥量(x0)[8-9]，依肥料效應(yīng)回歸方程式y(tǒng)=a+b x+ c x2，求得糠醛渣生態(tài)肥最佳施肥量時(shí)的甜菜理論產(chǎn)量（y）[10]。

表1 L（3）正交試驗(yàn)分析

表2 糠醛渣生態(tài)肥對(duì)甜菜經(jīng)濟(jì)效益的影響

2 結(jié)果與分析

2.1 糠醛渣生態(tài)肥配方篩選

連續(xù)定點(diǎn)試驗(yàn)2年后，從2012年9月28日甜菜收獲后測(cè)定數(shù)據(jù)可知，處理8產(chǎn)量最高，平均為93.89t/hm2，與處理9比較，差異不顯著（P＞0.05），與處理1、2、3、4、5、6、7比較，差異極顯著（P＜0.01）；處理9平均產(chǎn)量為89.37 t/hm2，與處理1、2、3、4、5、6、7比較，差異極顯著（P＜0.01）；處理3平均產(chǎn)量為83.78t/hm2，與處理1、2、4、5、6、7比較，差異極顯著（P＜0.01）；處理1平均產(chǎn)量為73.15 t/hm2，與處理2、4、7比較，差異不顯著（P＞0.05）；處理6平均產(chǎn)量為61.70 t/hm2，與處理5比較，差異顯著（P＜0.05）。經(jīng)差異顯著性分析可知，處理8產(chǎn)量最高，差異顯著高于處理1、2、3、4、5、6、7，由此可見(jiàn)，糠醛渣生態(tài)肥配方組合為A3改性糠醛渣1350kg∶B2尿素900 kg∶C1磷酸二銨300 kg∶D2鋅鉬微肥90 kg，即改性糠醛渣、尿素、磷酸二銨、鋅鉬微肥重量組合比例分別為0.5114∶0.3409∶0.1136∶0.0341（表1）。

2.2 糠醛渣生態(tài)肥經(jīng)濟(jì)效益最佳施肥量確定

連續(xù)定點(diǎn)試驗(yàn)2年后，從2014年9月28日甜菜收獲后測(cè)定數(shù)據(jù)可知（表2），不同劑量糠醛渣生態(tài)肥施肥量由0.53 t/hm2遞增到2.65 t/ hm2時(shí)，施肥利潤(rùn)隨著糠醛渣生態(tài)肥施肥量梯度的增加而遞增，當(dāng)糠醛渣生態(tài)肥施肥量超過(guò)2.65 t/hm2時(shí)，施肥利潤(rùn)開(kāi)始遞減。由此可見(jiàn)，糠醛渣生態(tài)肥適宜用量一般為2.65t/hm2。

將不同劑量糠醛渣生態(tài)肥施肥量與甜菜產(chǎn)量間的關(guān)系采用肥料效應(yīng)回歸方程y=a+b x+c x2擬合，得到的回歸方程為：

糠醛渣生態(tài)肥價(jià)格（Px）為1613.93元/t，2013—2014年甜菜市場(chǎng)平均售價(jià)為350元/t，將（Px）、（Py）、回歸方程系數(shù)b和c，代入經(jīng)濟(jì)效益最佳施肥量計(jì)算公式x0=[（Px/Py）-b]/2c，求得糠醛渣生態(tài)肥經(jīng)濟(jì)效益最佳施肥量(x0)為2.61t/hm2，將x0代入（1）式，求得甜菜理論產(chǎn)量（y）為100.74 t/hm2，回歸分析結(jié)果與田間試驗(yàn)處理6糠醛渣生態(tài)肥施肥量2.65t/hm2基本吻合。

表3 糠醛渣生態(tài)肥與傳統(tǒng)化肥對(duì)比對(duì)甜菜產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響

2.3 糠醛渣生態(tài)肥與傳統(tǒng)化肥對(duì)比對(duì)甜菜產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響

連續(xù)定點(diǎn)試驗(yàn)2年后，從2016年9月28日甜菜收獲后測(cè)定數(shù)據(jù)可知，不同處理甜菜單株塊根重、塊根產(chǎn)量、施肥利潤(rùn)和肥料投資效率由大到小的變化順序依次為：糠醛渣生態(tài)肥＞傳統(tǒng)化肥＞不施肥（表3）。施用糠醛渣生態(tài)肥與傳統(tǒng)化肥比較，甜菜單株塊根重和塊根產(chǎn)量分別增加5．21%和5．26%，差異顯著（P＜0．05），施肥利潤(rùn)和肥料投資效率分別增加0．20萬(wàn)元/hm2和0．51元/元。

3 小結(jié)

糠醛渣生態(tài)肥配方比例為：改性糠醛渣0．5114:尿素0．3409∶磷酸二銨0．1136∶鋅鉬微肥0．0341?？啡┰鷳B(tài)肥施肥量與甜菜產(chǎn)量間的肥料效應(yīng)回歸方程式為：y=69．43+19．3812x－2．8295x2，糠醛渣生態(tài)肥經(jīng)濟(jì)效益最佳施肥量為2．61t/hm2，甜菜理論產(chǎn)量為100．74 t/hm2。不同處理甜菜經(jīng)濟(jì)性狀及塊根產(chǎn)量和效益由大到小的變化順序依次為：糠醛渣生態(tài)肥＞傳統(tǒng)化肥＞不施肥。施用糠醛渣生態(tài)肥與傳統(tǒng)化肥比較，甜菜單株塊根重和塊根產(chǎn)量分別增加5．21%和5．26%，施肥利潤(rùn)和肥料投資效率分別增加0．20萬(wàn)元/hm2和0．51元/元。

[1]秦嘉海，金自學(xué)，陳修斌，等．含鉀有機(jī)廢棄物改性糠醛渣改土培肥效應(yīng)研究[J]．土壤通報(bào)，2007，38（4）：705－708．

[2]陳世和，張所明．城市垃圾堆肥原理與工藝[M]．上海：復(fù)旦大學(xué)出版社，1990：52－68

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[4]廖宗文．工業(yè)廢物的農(nóng)用資源化：理論、技術(shù)和實(shí)踐[M]．北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，1996．

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CHENG Fu－rong1，CHEN Xiu－bin2*

(1.Zhangye Agricultural Science Research Institute,Zhangye 734000,Gansu; 2.College of Agriculture and Biology Technology,Hexi University,Zhangye 734000,Gansu)

Formulation Screening and Effects of Furfural Slag Ecological Fertilizer on Econom ic Benefits of Sugarbeet

The formulation screening of furfural slag ecological fertilizer and effect of the fertilizer on economic benefits of sugarbeet were studied．The results showed that the formula ratio of furfural slag ecological fertilizer was:modified furfural residue 0．5114:urea 0．3409:diammonium phosphate 0．1136:zinc and molybdenum micro element fertilizer 0．0341．The regression equation of application rate of furfural residue ecological fertilizer(x) and root yield of sugar beet(y)was:y=69．43+19．3812x－2．8295x2．The theoretical root yield of sugar beet was 100．74 t/ha when fertilizer application rate of optimum economic benefits was 2．61 t/ha．In comparison with traditional fertilizer,the root weight and yield of sugarbeet increased by 5．21%and 5．26%;the profit and investment efficiency increased by 2 thousand yuan/ha and 0．51 yuan/yuan,respectively．

sugarbeet;furfural residue ecological fertilizer;economic benefits

S566.3

A

1007－2624（2017）04－0018－03

10.13570/j.cnki.scc.2017.04.006

2017-03-06

甘肅科技支撐計(jì)劃農(nóng)業(yè)類(lèi)（144NKCA241）。

程富榮(1977-)，男，甘肅省張掖市人，農(nóng)藝師，研究方向：土壤改良與培肥，E-mail：qinjiahai123@163.com。

陳修斌(1968-)，男，甘肅省張掖市人，教授，研究方向：新型肥料產(chǎn)品合成與開(kāi)發(fā)，E-mail：chenxiubin2003@163.com。