沼液施用對青貯小麥產量品質和土壤養分的影響

曹易繁 彭先進

(揚大常熟現代農業發展研究院,江蘇 常熟 215500)

前言

小麥是一種在世界各地廣泛種植的禾本科植物，尤其是歐洲、北美甚至亞洲的一些發達國家，小麥作為動物飼料的應用已經規?；痆1]。但是我國的大多數小麥都作為口糧食用，只有少部分作為動物飼料使用。Adamson A H[2]等、孫小凡[3]等研究表明，全株青貯小麥可以為牲畜提供一定生長發育所需的能量以及促進牲畜消化提高食量，并且青貯小麥相較于青貯玉米擁有更穩定的質量以及飼用價值。近年來，我國的沼氣工程由于國家對生態農業的重視得到了迅猛發展。許多研究表明，沼液中含有大量的氮磷鉀以及其他有利于植物生長發育的營養元素，且含有豐富的氨基酸、有機質、生長激素、微量元素等，以及對病蟲害有抑制作用的物質，是一種腐熟水溶性速效肥[4，5]。

雖然沼液農用有許多益處，但是在農業生產中，沼液的施用量卻需要具體計量。本文通過不同梯度的沼液處理，研究不同沼液施用量對農田土壤理化性質以及對青貯小麥生長發育、產量、品質等的影響，為沼液施用的可行性和優化提供意見，同時為青貯小麥施用沼液的推廣提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

本試驗于2019年11月—2020年5月在江蘇省常熟市申福奶牛場青貯飼料種植基地進行，供試品種為“揚麥16”。試驗設5個處理，分別為CK(不施肥)；CF(常規施肥)；20N(施沼液400m3·hm-2)；25N(施沼液500m3·hm-2)；30N(施沼液600m3·hm-2)。

小區面積90.05m2(長11.74m，寬7.67m)，各處理重復3次，隨機排列分布。供試肥料為申福奶牛場產生的沼液(含氮量為0.075%)以及中化復合肥(N∶P2O5∶K2O=15%∶15%∶15%)。肥料在試驗過程中分2次施入，其中基肥占比為40%，拔節期追肥占比為60%；化肥的施用為撒施，沼液施用為計算體積后均勻噴施在小區內。播種時間為11月25日。

1.2 調查內容及測定項目

1.2.1 產量測定

在小麥乳熟末期至蠟熟初期，收取各個小區內中間若干小麥，在距離地面5cm處用相關工具統一收割，然后測樣品鮮重，最后計算其單位面積產量。

1.2.2 株高測定

在3月2日、4月2日、5月2日測量，在每個小區中隨機選取生長狀況一致的植株3株，取平均值。

1.2.3 SPAD值的測定

于抽穗后0d、7d、14d、21d、28d用SPAD-502葉綠素儀測定主莖功能葉葉綠素相對含量(用SPAD值表示)。

1.2.4 植株氮磷鉀含量測定

在每個小區中隨機選取長勢一致的植株5株，稱其鮮重，放入烘箱內，105℃殺青30min，85℃烘干至恒重，粉碎后測定植株氮磷鉀含量。

1.2.5 青貯飼料品質測定

收獲后，將樣品裝入青貯袋使其發酵30d后取出，測定飼草粗蛋白(CP)、灰分(CA)、中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)含量。

1.2.6 土壤養分含量測定

收獲后，各小區采用取土鉆采集5點0～20cm土層土壤混合樣品，自然風干；測定土壤有機質、全氮、堿解氮、速效磷、速效鉀。

1.3 數據整理與統計

運用SPSS 22.0和Excel 2019進行數據處理。

2 結果與分析

2.1 不同沼液施用量對青貯小麥產量的影響

表1表明，各處理理論產量呈30N>25N>CF>20N>CK趨勢，均在13500kg·hm-2以上，其中，30N處理最高，達18989.3kg·hm-2；CK產量最低，僅13021.5kg·hm-2。多重比較進一步表明，4個肥料處理間除30N處理外，其余各理論產量無顯著差異。青貯產量也表現出相同趨勢。

表1 不同處理的產量及構成

產量構成因素進一步表明，4個不同肥料處理間樣品單株鮮重均無顯著差異，但相較于對照不施肥處理都有顯著提高。在4個不同處理間以30N處理單株鮮重最高，達8.78g。各處理間密度無顯著性差異。因此本試驗中，青貯小麥產量主要由單株鮮重決定。

2.2 不同沼液施用量對青貯小麥生長的影響

2.2.1 對株高的影響

表2表明，3月2日處理間株高呈30N>25N>CF>20N>CK趨勢，但4月2日和5月2日，各處理間呈30N>25N>20N>CF>CK趨勢。各個生長時期，施肥處理間無顯著差異，相較于對照都有顯著提高。施用沼液處理的株高日增量一直較高，且株高日增量保持平穩。

表2 不同處理間的株高及日增量

2.2.2 對抽穗后SPAD值的影響

表3表明，總體上各不同處理葉片的SPAD值都表現為隨生育進程先升高后降低，且在抽穗后21d時保持高水平。處理間對比則表明，30N處理和常規施肥處理在各個生長發育時期均保持較高的SPAD值，且兩者之間無顯著性差異，而在施用沼液處理間，隨著沼液施用量的增加，葉片中葉綠素相對含量明顯提高。

表3 不同處理的葉片SPAD值

2.2.3 對氮磷鉀含量的影響

表4結果表明，各施肥處理植株氮含量均顯著高于對照不施肥處理，施肥處理間植株含氮量大小為30N>CF>25N>20N，其中以30N處理最多，為28.95g·kg-1，顯著高于其他處理，且隨著沼液施用量的增加，植株氮含量也顯著增加；在含磷量方面，以30N最多，為7.27g·kg-1，其次是25N，為7.10g·kg-1，兩者之間無顯著性差異，均顯著高于其他處理；鉀含量與磷含量具有相似的趨勢。

表4 不同處理植株的氮磷鉀含量

2.3 不同沼液施用量對青貯小麥品質的影響

表5結果表明，施用沼液處理的粗蛋白含量相較于常規施肥處理和對照均有顯著提高，其中以30N處理粗蛋白含量最多，多達8.70%，相較于常規施肥高39.87%，相較于對照高78.64%，且粗蛋白含量隨著沼液施用量的增加而提高。

表5 不同處理小麥青貯飼料的品質含量

灰分含量結果表明，施用沼液處理相較于常規施肥處理和對照均顯著提高，其中以30N處理最多，達10.43%。

中性洗滌纖維結果表明，各施肥處理間無顯著性差異，其中以30N處理最多；在酸性洗滌纖維方面，各施肥處理相較于對照均有顯著提高，施肥處理間以30N處理最高，且顯著高于其他處理，其他施肥處理間差異不顯著。

2.4 不同沼液施用量對土壤養分含量的影響

2.4.1 對土壤全氮、有機質含量的影響

表6結果表明，各施肥處理土壤全氮含量相較于對照均顯著提高，其中以常規施肥處理土壤全氮含量最高，為1.87g·kg-1，其次為30N處理和25N處理，但三者之間差異不顯著。各施肥處理土壤有機質含量大小為30N>25N>CF>20N>CK，各施肥處理均顯著高于對照，其中以30N處理最高，其次為25N處理，兩者之間無顯著性差異。隨著沼液施用量的增加，土壤全氮及有機質含量顯著增加。

表6 不同處理土壤全氮及有機質含量

2.4.2 對土壤速效養分含量的影響

表7表明，各施肥處理土壤堿解氮含量均顯著高于對照不施肥處理，施肥處理間土壤堿解氮量大小為30N>25N>CF>20N，其中以30N處理最多，其次為25N處理，兩者之間無顯著性差異，且隨著沼液施用量的增加，土壤堿解氮含量也顯著增加；并且土壤速效磷和速效鉀也具有相同趨勢。

表7 不同處理土壤速效養分含量

3 討論與小結

3.1 施用沼液有利于青貯小麥增產

本文研究結果表明，30N處理產量最高，達18989.3kg·hm-2，其次為25N處理，達18583.5kg·hm-2，均高于常規處理，說明本試驗條件下，施用沼液對青貯小麥增產效果顯著，而且主要是通過提高單株鮮重實現，這與前人研究結果基本一致[6,7]。但本文發現，30N處理的小麥植株在生長后期會發生倒伏現象。因此，在生產中應注意控制沼液的施用量，在植株不倒伏的情況下盡可能提高單株鮮重來進一步提高青貯小麥產量。30N(600m3·hm-2沼液)有利于青貯小麥累積干物質，最終增加產量。

3.2 施用沼液有利于促進青貯小麥生長

本試驗結果表明，30N處理株高在各個生長時期均表現為最高，最終株高為101.0cm，株高日增量也一直處于平穩的較高水平，有利于協調后期小麥營養生長和生殖生長，從而利于最終產量形成，且其抽穗后各時期葉片SPAD值均處于較高水平，有利于充分利用光能，促進光合作用，形成較多光合產物，為后期產量形成奠定物質基礎。與單施化肥相比，30N處理對氮、磷、鉀的吸收積累量均為最高,這可為產量形成積累更充足的營養元素，這種對氮、磷、鉀等營養元素的吸收特性可能正是30N處理最終產量較高的原因。

3.3 施用沼液有利于改善青貯飼料品質

本文研究結果表明，各處理均保持著適宜的pH值。青貯飼料中蛋白質的變化與pH值密切相關，當pH值小于4.2時蛋白質因植物細胞酶的作用，部分分解成氨基酸，且較穩定，并不造成損失[8]。30N處理的粗蛋白含量表現為最高，達8.70%，比常規施肥高39.87%，比對照高78.64%，且粗蛋白含量隨著沼液施用量的增加而增加，說明施用沼液可以顯著提高小麥青貯飼料粗蛋白含量，這與劉豐玲[9]等研究相一致。而30N處理的灰分、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量雖然也表現為最高，但也只是略高于其他處理，對青貯飼料的適口性和消化率影響不大。

3.4 施用沼液有利于提升土壤肥力

本試驗結果表明，30N處理的土壤全氮、有機質、堿解氮、速效磷和速效鉀含量均表現為最高，說明本試驗條件下施用沼液不僅可以提高土壤有機質、氮、磷、鉀含量，改善土壤理化性質，提高土壤肥力，還能夠為小麥提供氮磷鉀及微量元素等養分，增加作物的產量，改善青貯小麥飼用品質。