有機肥替代化肥減施對鮮食大豆的效果

牛天新，查燕，馬華升

(杭州市農業科學研究院，浙江 杭州 310024)

施肥是大豆生產的重要環節，直接影響大豆產量及品質的提高[1]，但由于長期過分依賴化肥，不僅導致肥料利用率、大豆品質和生產效益降低，更會造成土壤板結、有機質含量下降[2]、河流及地下水污染等一系列問題。有機肥不僅能夠提高肥料利用率，提高大豆產量，改善品質[3-4]，糾正化肥養分單一、供肥不平衡的缺點[5]，還能改善土壤結構，培肥土壤，保護生態環境[6]，在促進大豆產業可持續發展上具有潛在的研究和應用價值。

為探明不同有機肥對鮮食大豆生產的影響，選擇4種生產上有代表性的有機物料進行田間小區試驗，研究有機肥氮素代替化肥氮素施入土壤后對作物的影響，以期為大豆產業可持續發展提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗在杭州市轉塘鎮新試驗基地進行，供試土壤為黏質生土，作物種類為大豆，品種浙農8號。

施用的有機肥有豬糞為原料的商品有機肥(有機質≥45%，N+P2O5+K2O≥5%，桐廬吉誠農業開發有限公司，下稱豬糞有機肥)，以羊糞為原料的羊糞有機肥(有機質≥45%，N+P2O5+K2O≥5%，杭州南塢莊有機肥有限公司，下稱羊糞有機肥)，菌渣為原料的有機肥(N=1%，杭州市農業科學研究院，下稱菌渣有機肥)，城市生活易腐垃圾有機肥(N=2%，杭州蔚復來科技股份有限公司，下稱易腐垃圾有機肥)。化肥有硫酸鉀復合肥(N 15%，P2O515%，K2O 15%，安徽省司爾特肥業股份有限公司)，硫酸鉀(K2O≥52%，埃佩克有限責任公司)。

1.2 處理設計

試驗共設6個處理，各處理667 m2肥料用量：處理1，不施肥，空的對照；處理2，單施化肥，復合肥66.7 kg；處理3，豬糞有機肥700 kg, 復合肥0.73 kg，硫酸鉀8 kg；處理4，羊糞有機肥700 kg，復合肥11.8 kg，硫酸鉀10 kg；處理5，菌渣有機肥2 000 kg，復合肥14.4 kg，硫酸鉀7 kg；處理6，易腐垃圾有機肥600 kg，復合肥1.5 kg，硫酸鉀14 kg。5個施肥處理的氮素用量相同。試驗小區面積15 m2，隨機區組排列。有機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用量按照作物目標產量的需肥量進行測算。

4月下旬播種，5月16日移栽，每小區種植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。分別在開花期、結莢期、鼓粒期對各處理每667 m2追施復合肥8.6 kg，穴施，整個生育期不打除草劑，雜草人工拔除，就地還田，7月28日收獲。

1.3 調查項目與數據處理

大豆植物學性狀調查。在大豆開花結莢期和成熟期測量株高，觀察葉色。

產量。分別測豆莢鮮重和干重、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、小區大豆總鮮重、百粒鮮重和干重、折算667 m2產量。

利用SPSS軟件進行方差和顯著性分析，比較各處理之間的差異性。

2 結果與分析

2.1 植物學性狀

大豆株高，施用有機肥的處理比空白(處理1)及純化肥(處理2)處理明顯增加。開花結莢期株高，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。經方差分析，大豆開花結莢期處理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之間沒有顯著差異，處理2、5和6之間沒有顯著差異(圖1)。相應的葉片顏色也是從濃綠到綠到淺綠，增施有機肥能促進大豆生長。

圖1 不同肥料處理的大豆株高

因為試驗田土質貧瘠，保水保肥能力較差，易腐垃圾有機肥(處理6)和菌渣有機肥(處理5)處理在試驗中表現比較好。施用有機肥能有效改善大豆的農藝性狀，有機肥施入土壤后會促進大豆對水分和礦質離子的吸收和運輸，從而增加大豆株高，提高大豆根系活力及生長速度，增加大豆地上部干物質的積累[7]。純化肥處理及時在大豆生長期提供了速效養分，使純化肥區大豆株高表現良好，但豬糞和純羊糞有機肥在株高上表現一般。

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。易腐垃圾有機肥處理的總生物量遠遠大與其他處理，其與菌渣有機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

2.3 大豆產量

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，加施有機肥的大豆生育期延長，而空白處理1表現早衰，最早成熟，所以百粒重最高，易腐垃圾有機肥和豬糞有機肥處理比化肥處理提高了大豆百粒重。

表2表明，大豆產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。方差分析結果，所有施肥處理與空白對照產量差異顯著，說明產量的高低與肥料是密切相關的。處理6與其它處理產量相比差異達顯著水平，證明易腐垃圾有機肥對大豆具有明顯的增產作用。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產量有顯著差異。易腐垃圾有機肥處理比空白對照667 m2產量提高67.1 kg，增產174.8%，比單施化肥處理提高25.5 kg，增產30.5%；菌渣有機肥處理比空白對照增產139.0%，比單施化肥的處理增產13.5%；豬糞有機肥處理比空白對照增產71.9%，比單施化肥處理減產18.4%；羊糞有機肥處理比空白對照增產54.02%，比單施化肥處理產量減產26.9%。研究[8-9]表明，施用有機肥能顯著提高大豆產量，原因可能在于有機肥施入土壤后能夠分解釋放出有機酸和部分微量元素，其中有機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，從而促進大豆對養分的吸收和籽粒發育，提高大豆產量[10]。

表2 不同肥料處理大豆產量表現

3 小結與討論

大豆增施有機肥，能增加株高，提高百粒重，增加產量。試驗結果表明，易腐垃圾有機肥和菌渣有機肥效果較好，豬糞和羊糞有機肥表現一般。有機肥因肥效釋放比較慢，僅靠有機肥會使大豆缺肥，而化肥可快速有效地為大豆生長提供所需要的養分，所以在生產中要有機與無機配施，同時注意肥料配施的比例，從而滿足植株生長的多重需要，綜合考慮大豆品種、有機肥種類、土壤類型、氣候條件等因素因地制宜地施用有機肥。本試驗中城市生活易腐垃圾有機肥作基肥的大豆在生長初期(開花結莢期)比純化肥處理的長勢差，但在成熟期，長勢遠超過純化肥處理，表現了易腐垃圾有機肥的長效性。

餐廚易腐垃圾富含糖類、淀粉、脂肪和蛋白質等有機物及豐富的微量元素，經好氧發酵后可轉化為穩定的腐殖酸和可利用的營養物質[11-13]，餐廚垃圾制備的生物有機肥腐殖酸含量大于50%，易氧化有機物質含量大于20%，是理想的貧瘠土壤調理劑，具有較高的應用價值[14]。

有機肥的施用對大豆生產具有重要作用，施用有機肥或使用有機肥替代部分化肥，不僅可以減少化肥的使用，降低大豆生產成本，提高品質和產量，還能提高土壤養分含量，改善土壤理化性質和土壤生態環境，從而實現用養地結合，提高土地可持續生產能力。有機肥和化肥合理配施能降低過量施用化肥造成的環境污染，增加土壤有機質含量，提高地力，提高經濟效益，實現農業可持續性發展的目的。