關于施用畜禽糞肥對土壤呼吸和玉米產量的影響及其增效分析

申海梅

科學與合理的使用畜禽類肥是提升農作物生產安全與質量，推動農業種植優化與可持續發展的重要手段與途徑。由于雞、豬、牛、羊等不同畜禽其飼養需求不同、消化功能也不同，由此畜禽糞肥中所蘊含的營養物質及其對土壤呼吸與玉米產量增效存在的影響效果也不同。因此，如何實現畜禽糞肥的科學施用，達到土壤培肥與增產增效目的，得到人們越來越多的關注。基于此，采用實驗研究法，就施用畜禽糞肥對土壤呼吸和玉米產量的影響及其增效進行了如下分析。

1 試驗材料與試驗方法

1.1 試驗區基本概況

在本次試驗研究中，選擇以玉米為主要農作物的區域為試驗區。試驗區自然環境如下：屬溫帶大陸性季風氣候，年平均降水量為428.5mm，全面日照時長超過805小時，年平均氣溫保持在8.5℃，溫度超過10℃的積溫為3350℃～3600℃；試驗區地質條件：土壤以褐土性土壤為主，所在區域的地勢相對較高，坡度保持在8°以下，以種植春玉米為主，土壤整體肥力相對較差，在沒有進行有機肥處理時，土壤耕作層的肥力情況如表1所示。

表1 未經有機肥處理的土壤耕作層肥力情況

1.2 試驗設計方案

本次試驗設計利用二因素裂區法進行實踐操作，其中主因子設計為“畜禽糞肥類型”（包括羊糞、雞糞、豬糞與牛糞，其水分與養分情況如表2所示），副因子設計為“不同畜禽糞肥的施用水平”。以不適用畜禽糞肥的玉米種植區域為對照組（T1），以施加畜禽糞肥的玉米種植區域為實驗組，以同畜禽糞肥的施用水平為基準，進行實驗組處理，即T2（實驗組）施肥水平為30m3/hm2，T3（實驗組）施肥水平為60m3/hm2，T4（實驗組）施肥水平為90m3/hm2。

在試驗開始之前，為便于玉米種植、觀察與機械收割，每個區域玉米種植情況如下：12行為以對照區，行距保持在0.6m左右，每行長度控制在30m左右，植株種植株距為32cm，排列方式為隨機排列。試驗于2014年4月下旬開始，將羊糞、雞糞、豬糞與牛糞隨著深翻施于土壤之中，2015年與2016年不適用任何種類的畜禽糞肥，采用人工點播法于每年的五月份初旋耕后進行玉米種植，在田間管理過程中施加750 kg/hm2的復合肥（氮∶五氧化二磷∶一氧化二鉀=28∶10∶10）

表2 羊、雞、豬、牛糞肥水分與養分情況表

1.3 指標測定與數據統計方法

在此次研究中，主要測量的指標有土壤呼吸速率（大喇叭口期，晴天上午利用LI-8100A土壤碳通量自動測量系統進行測定）、土壤有機物含量（施肥前與玉米收獲后，利用重鉻酸鉀容量法—外加熱法進行測定）、玉米產量（實收測產與取樣測產）、以三年為周期進行效益計算與分析。采用SAS8.01數據統計軟件進行數據計算與統計，采用Duncan檢驗法進行數據比較分析。

2 試驗結果與分析

2.1 施用畜禽糞肥對土壤呼吸速率的影響

由土壤呼吸（Soil Respiration）概念可知，土壤呼吸主要是指土壤中的植物根系、細菌、真菌等在進行代謝活動時消耗有機物并產生二氧化碳的過程。它與土壤中存在的生物數量、玉米根系活力等存在密切關聯性，生物數量越多，玉米根系活動越強，土壤呼吸的速率相應的也就越大。因此，在施用畜禽糞肥時，由于不同畜禽糞肥中所含有的養分不同，所引發的新聲代謝活動也不同，對此土壤呼吸速率也就存在一定的差異性。試驗研究發展，相對于羊糞、豬糞、牛糞而言，施用雞糞的土壤呼吸速率平均水平較高，依據高低順序排列依次為：雞糞＞羊糞＞豬糞＞牛糞。同一類型的畜禽糞肥，施用量不同，土壤呼吸速率的高低也不同，其中施用雞糞時，施肥量為30m3/hm2時，土壤呼吸速率最高，達到了6.0μmol/（m2·s）；施用羊糞或豬糞時，施肥量為60m3/hm2時，土壤呼吸速率較高，分別達到了5.7μmol/（m2·s）與5.3μmol/（m2·s）；施用牛糞時，施肥量為90m3/hm2時，土壤呼吸速率最高，達到了4.7μmol/（m2·s）。

2.2 施用畜禽糞肥對玉米產量存在的影響

由于施用畜禽糞肥能夠有效提升土壤呼吸速率，提高土壤有機物含量，并在不同程度上對玉米株高、玉米莖粗、玉米穗位高等產生影響，因此對“施用畜禽糞肥對玉米產量存在影響”這一事實是毋庸置疑的。本文試驗研究發展，羊糞、豬糞、牛糞、雞糞的科學施用均能夠產生增產增效作用。不同畜禽糞肥產生的增產效果存在差異性。相對于對照組而言，施用羊糞，玉米平均增產41.1%，最佳施肥量為60m3/hm2；施用豬糞，玉米平均增產39.3%，最佳施肥量為60m3/hm2；施用牛糞，玉米平均增產32.9%，最佳施肥量為90m3/hm2；施用雞糞，玉米平均增產42.8%，最佳施肥量為30m3/hm2。

2.3 施用畜禽糞肥對玉米效益存在的影響

結合深翻、玉米種子、田間管理、肥料等市場調查情況，進行統計計算，發現在施用羊糞時，施肥量為60m3/hm2玉米種植經濟效益較高，年收益每公頃超過了0.98萬元；在施用雞糞，施肥量為30m3/hm2玉米種植經濟效益相對較高，年收益每公頃超過了1.01萬元；在施用豬糞時，施肥量為60m3/hm2玉米種植的經濟效益相對較高，年收益每公頃超過了0.92萬元；在施用豬糞時，施肥量為90m3/hm2玉米種植的經濟效益相對較高，年收益每公頃超過了0.86萬元。