厲桂香 郎文培 李希臣 高曉東 于田利 王麗杰 邱 鑫

（1.濰坊市農(nóng)業(yè)科學院 山東濰坊 261061；2.高密市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 山東高密 261500）

隨著畜禽養(yǎng)殖業(yè)的迅速發(fā)展，畜禽養(yǎng)殖廢棄物包括畜禽糞便及尿液等直接排放，給土壤、水資源及空氣質量帶來嚴重的影響[1]。研發(fā)適合的畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用方法[2]，是促進養(yǎng)殖業(yè)和諧發(fā)展的重要途徑。

畜禽養(yǎng)殖廢棄物制造堆肥、有機肥，用于糧食作物、蔬菜等種植的土壤改良及產(chǎn)品品質提升，是一項重要的資源化利用方式[3]。畜禽養(yǎng)殖的固體廢棄物，利用好氧堆肥發(fā)酵無害化處理[4]，處理后直接就近還田利用，既能減輕養(yǎng)殖廢棄物污染，又能補充土地養(yǎng)分，促進農(nóng)作物生長。

氮素是植物生長發(fā)育最重要的元素之一，不合理的氮肥施用量和施用方法會引起土壤次生鹽漬化[5]、植物體內(nèi)硝酸鹽累積[6]、地下水污染[7]等一系列的環(huán)境和生態(tài)問題，進而影響農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，合理施氮一直是農(nóng)業(yè)與環(huán)境科學研究的熱點和重點。

為做好2021年綠色種養(yǎng)循環(huán)農(nóng)業(yè)試點，加快畜禽糞便資源化利用，優(yōu)化氮肥施用，本研究通過優(yōu)化施肥及對化肥不同比例氮的堆肥替代處理，探索堆肥替代化肥減肥梯度，科學確定糞肥還田量及其對土壤理化性質的影響，達到種植蔬菜的提升效果。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗設在高密市姜莊鎮(zhèn)大楚新村“萬畝良田”合作社進行。試驗田土地平整，肥力中等。耕層土壤養(yǎng)分狀況：pH為7.45，有機質含量為14.4 g/kg，堿解氮含量為69.8 mg/kg，有效磷含量為44.3 mg/kg，速效鉀含量為106 mg/kg。

1.2 供試材料

供試作物：大白菜品種為濰白9號，由山東省濰坊市農(nóng)業(yè)科學院選育。

供試肥料：供試堆肥由高密市德農(nóng)資源環(huán)保科技有限公司研制，肥料的原料組成為52%雞糞、30%菇渣、18%木薯渣，制成肥料的養(yǎng)分含量為有機質40%、全氮3.2%、全磷3.4%、全鉀含量1.0%；化肥：氮肥為42%尿素、磷肥為12%過磷酸鈣、鉀肥為50%硫酸鉀。

1.3 試驗設計

試驗設5個處理（表1），包括空白（不施肥）、常規(guī)施肥、化肥優(yōu)化、堆肥替代15%N、堆肥替代30%N。每個處理3次重復，小區(qū)面積30 m2，共15個小區(qū)，采用完全隨機區(qū)組設計。常規(guī)施肥按照當?shù)剞r(nóng)民的施肥習慣施用，為15∶15∶15的復合肥料；化肥優(yōu)化為根據(jù)大白菜生長需肥特點優(yōu)化氮磷鉀配方施肥；堆肥替代是在優(yōu)化施肥的基礎上按氮肥替代15%與30%施用。

表1 試驗處理設計（單位：kg/畝）

1.4 施肥安排與田間管理

施肥安排：磷肥與堆肥全部用作基肥，30%氮肥（包含堆肥氮）、35%鉀肥（包含堆肥鉀）作基肥；40%氮肥、20%鉀肥蓮座期追肥（蓮座肥在移栽后14～20 d施）；30%氮肥、45%鉀肥結球期追肥（結球肥在開始包心時施）。施肥方式為點施，施肥后滴灌澆水。

田間管理：試驗于2021年8月10日定植，10月21日收獲。除施肥不同外，試驗過程中的田間管理保持一致。保持田間土壤濕潤，淋水在下午傍晚時進行，接近采收期適當控制水分。

1.5 分析檢測

大白菜測產(chǎn)前，采集0～20 cm土層土壤樣品，每小區(qū)隨機選取3個樣點測定土壤理化現(xiàn)狀。采收時，各處理選有代表性的部位連續(xù)選10株，統(tǒng)計大白菜株高、莖粗等生長性狀；每小區(qū)大白菜株數(shù)為120株，在各小區(qū)選擇有代表性的位置隨機取10棵稱量，計算各小區(qū)的平均單棵重。最后根據(jù)平均單棵重與總株數(shù)計算小區(qū)產(chǎn)量與畝產(chǎn)量

1.6 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用Excel進行整理，采用SPSS 19.0進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 不同處理的土壤理化性質比較

由表2可知，土壤有機質、堿解氮、速效鉀含量均以處理5（堆肥替代30%化肥氮）為最高，處理4次之（堆肥替代15%化肥氮）；處理5和處理4的有效磷均高于處理3（化肥優(yōu)化）；土壤pH在各處理間的變化不明顯。

表2 試驗前后土壤理化性狀比較

2.2 不同處理對大白菜性狀和產(chǎn)量的影響

由表3可知，以堆肥替代30%處理的株高和莖粗為最高；不施肥與常規(guī)施肥的株高、莖粗均低于其他3個處理。

表3 不同處理大白菜產(chǎn)量性狀

大白菜小區(qū)產(chǎn)量經(jīng)F檢驗可知，區(qū)組間（F=0.006F0.01=7.01）差異達極顯著水平。用Duncan法對各處理進行多重比較，結果表明，處理3與處理4之間未達到顯著水平（p=0.268），處理4與處理5之間未達到顯著水平（p=0.228），其他各個處理間差異均達到顯著水平（p<0.05）。

同不施肥及常規(guī)施肥相比較，優(yōu)化施肥、堆肥替代15%N、堆肥替代30%N均具有明顯的增產(chǎn)效果，優(yōu)化施肥同常規(guī)施肥處理相比，增產(chǎn)395.7 kg/畝，增幅為10.1%，達到顯著水平；堆肥替代15%N同優(yōu)化施肥處理相比，增產(chǎn)44.5 kg/畝，增幅為1.0%，未達到顯著水平；堆肥替代30%N同優(yōu)化施肥處理相比，增產(chǎn)97.8 kg/畝，增幅為2.3%，達到顯著水平。

3 結論與討論

施用畜禽糞便堆肥能夠提高土壤有機質、有效氮、有效磷和速效鉀，堆肥替代30%化肥氮的處理高于堆肥替代15%化肥氮的處理。畜禽糞便堆肥能夠培肥地力，緩解土壤板結現(xiàn)象，既解決了畜禽糞便的資源化利用，又有利于土壤可持續(xù)利用。

同時，堆肥替代化肥能明顯改善大白菜生育性狀，具有顯著的增產(chǎn)增收效果，從資源利用和經(jīng)濟效益2個方面來考慮，堆肥替代30%化肥氮的效果尤為突出，可促進化肥“減量增效”目標的實現(xiàn)，建議重點推廣應用。

大白菜生產(chǎn)期較短，有機肥肥效慢[8]，化肥肥效快，堆肥不能完全替代化肥[9]。優(yōu)化施肥加堆肥部分替代技術具有長效、短效肥互補，有機-無機肥結合優(yōu)勢[10]，投入少，效益高，可應用于大白菜實際生產(chǎn)，建議在地力類似區(qū)域大力推廣應用。