小麥腐熟糞肥有機氮同效當量試驗分析

摘要為充分發(fā)揮腐熟糞肥類有機肥在平衡養(yǎng)分中的作用，提高化學肥料的施用效果，提升耕地質量，更好地就近就地消納有機糞肥資源，本研究開展了小麥腐熟糞肥有機氮同效當量試驗，設置無氮處理（PK）、無機氮處理（NPK）和等氮量腐熟糞肥100%氮替代（MNPK）3個處理，明確小麥腐熟糞肥的有機氮同效當量，及其對小麥產(chǎn)量及構成因素、品質、養(yǎng)分吸收利用率及土壤理化性質的影響。結果表明，與無機氮處理相比，腐熟糞肥處理的小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量構成因素、氮肥利用率均呈降低的趨勢，以雞糞為主要原料的腐熟糞肥有機氮同效當量為0.89；與無機氮處理相比較，施用腐熟糞肥提高了小麥蛋白含量，增加了土壤有機質、有效磷、速效鉀和pH等肥力指標。綜合結果表明，腐熟糞肥類有機肥可以提升小麥品質，改善土壤理化性質，提升耕地質量。

關鍵詞腐熟糞肥；有機氮同效當量；小麥產(chǎn)量；小麥品質；耕地質量

中圖分類號S512.1文獻標識碼A文章編號1007-7731（2024）18-0066-04

DOI號10.16377/j.cnki.issn.1007-7731.2024.18.014

Experimental analysis of organic nitrogen equivalent in decomposed wheat manure

XU FengWANG YingQIAN Feiyue

（Huaiyin Agricultural Technology Extension Center， Huaian 223300， China）

Abstract In order to give full play to the role of organic manure in nutrient balance， improve the application effect of chemical fertilizer， improve the quality of cultivated land， and better utilize organic manure resources nearby and locally， the organic nitrogen equivalent test of wheat decomposed manure was carried out. It was divided into three treatments： no nitrogen treatment （PK）， inorganic nitrogen treatment （NPK） and 100% nitrogen replacement of equal nitrogen content decomposed manure （MNPK） to determine the organic nitrogen isopotency equivalent of wheat decomposed manure and its effects on wheat yield， composition factors， quality， nutrient uptake and utilization rate and soil quality. The results showed that compared with inorganic nitrogen treatment， wheat yield， yield components and nitrogen utilization rate of decomposed manure treatment had a decrease trend. The organic nitrogen equivalent of decomposed manure with chicken manure as the main raw material was 0.89.1f1dd1b53c17156013f23050035875e7c3df4ccb1682f923b01ec5d45ac7a824 Compared with inorganic nitrogen treatment， the application of decomposed manure increased wheat protein content， soil organic matter， available phosphorus， available potassium and pH. The results showed that decomposed manure could improve wheat quality， soil physicochemical properties and cultivated land quality.

Keywords decomposed manure; organic nitrogen isopotency equivalent; wheat yield; wheat quality; cultivated land quality

糧食產(chǎn)量與化學氮肥的施用量和施用比例關系密切。化學氮肥的大量施用，一定程度上影響土壤理化性質等。張永春等^[1]研究不同施肥處理對研究區(qū)耕作層（0～15 cm）土壤酸化特征及酸化速率的影響，發(fā)現(xiàn)與不施肥對照相比，長期單施尿素使土壤pH下降了0.45個單位，同時土壤酸堿緩沖容量也下降了1.52 mmol/kg。施用腐熟糞肥對提高糞肥資源利用，改善耕地質量和穩(wěn)定作物產(chǎn)量等具有重要意義。呂麗華等^[2]研究有機肥替代化肥對小麥產(chǎn)量、品質及氮素效率的影響，表明20%有機肥替代氮肥明顯改善0～40 cm土壤硝態(tài)氮含量，提高小麥對氮素吸收利用率，環(huán)境效益較好。王媛等^[3]通過研究長期不同培肥處理對土壤有機氮組分及氮素礦化特性的影響，發(fā)現(xiàn)與單施化肥處理的土壤礦質態(tài)氮相比，有機肥和無機肥配施處理的土壤礦質態(tài)氮的釋放較為平穩(wěn)，更能滿足作物生長期內對礦質態(tài)氮的需求。李慶逵^[4]和周江明^[5]研究認為，有機肥和化肥的配合施用能發(fā)揮肥料的交互作用，更好地協(xié)調植物生長環(huán)境，改善植物營養(yǎng)結構，降低生產(chǎn)成本，增加糧食作物的產(chǎn)量。張?zhí)m松等^[6]研究顯示，有機肥和無機肥配施比例相近時小麥的株高和葉面積最高。王永龍等^[7]通過小麥施用生物有機無機復合肥的增產(chǎn)效果試驗，表明施用生物有機無機肥組的小麥冬前總苗數(shù)、株高、單株次生根數(shù)量及第六葉長度均高于普通復合肥、單質氮肥和空白組。

相關研究主要集中在有機無機肥配施與小麥生物學特征、產(chǎn)量、土壤供氮特性和氮肥利用率的關系，針對小麥腐熟糞肥全量替代化肥的同效當量及對土壤質量、養(yǎng)分利用率的研究較少。本研究通過開展小麥腐熟糞肥有機氮同效當量試驗，明確基施腐熟糞肥對其產(chǎn)量及構成因素、品質、養(yǎng)分吸收利用率和土壤理化性質的影響，旨在評價腐熟糞肥有機氮替代化學氮對小麥生產(chǎn)的效應，為小麥田施用腐熟糞肥類有機肥提供參考，以充分發(fā)揮腐熟糞肥在平衡養(yǎng)分中的重要作用。

1 材料與方法

1.1 試驗地情況

試驗地位于江蘇淮安淮陰區(qū)馬頭鎮(zhèn)雙閘村。選擇地勢平坦、畦面齊整、肥力均勻、交通方便且具有代表性肥力水平的地塊進行試驗。土壤類型為黏質壤土，土壤pH 7.12、有機質2.49%、速效氮68.72 mg/kg、有效磷10.05 mg/kg、速效鉀120.2 mg/kg、總氮1.26 g/kg和全磷0.75 g/kg。

1.2 試驗材料

供試小麥品種為淮麥44。

供試肥料為三元復合肥（N∶P∶K為18∶18∶6）、尿素、過磷酸鈣、硫酸鉀和腐熟糞肥。該腐熟糞肥由淮陰親農禽畜廢棄物利用有限公司生產(chǎn)。堆肥原料為雞糞、豬糞、牛糞和菌渣，其中雞糞占比超過80%。糞肥取用時堆肥時間超過90 d，總氮含量16.38 g/kg，總磷8.95 g/kg，總鉀13 g/kg，有機質含量357 g/kg等指標均符合NY/T 525—2021《有機肥料》要求。

1.3 試驗設計

試驗設置無氮（PK）、無機氮（NPK）和等氮量腐熟糞肥100%氮替代（MNPK）3個處理。每個處理施肥量如表1所示。

每個處理4次重復，小區(qū)面積20 m²，腐熟糞肥、磷肥和鉀肥作基肥一次性施用；復合肥、尿素作基肥、撥節(jié)肥和穗肥施用^[8]。

1.4 樣品采集

1.4.1 小麥樣品采集 小麥收獲前取樣測定，每個小區(qū)選擇1個代表性樣方，取樣點隨機選擇0.25 m²樣框，觀測其葉色、分蘗數(shù)和株高等生長特性，調查總有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量，隨機選10穗長勢一致的作物，齊地剪斷并用網(wǎng)袋裝取，做好標記，帶回實驗室晾曬，粉碎后用于養(yǎng)分分析。

1.4.2 土壤樣品采集 試驗前和作物收獲期，采用“S”形5點采樣法采集耕層土壤混合樣（0～20 cm）并分為兩份，其中一份風干（500 g），另一份4 ℃保存（500 g），根據(jù)不同測定指標要求制作土壤樣品。每個小區(qū)采集一個樣品，試驗共采集24個樣品，每個樣品用封口袋封存并標記。

1.5 指標檢測和方法

1.5.1 小麥指標檢測和方法 采集后105 ℃殺青，60 ℃烘干，烘干至恒重，粉碎備用。采用濃HSO-HO消煮流動分析儀測定氮、磷含量；用火焰光度計法測定總鉀含量。其計算公式如式（1）～（6）。

植株氮累積量（kg/hm²）=植株干物質產(chǎn)量（kg/hm²）×植株氮含量（g/kg）×10^-3 （1）

氮肥吸收利用率（%）=（施氮區(qū)地上部分吸氮量-不施氮區(qū)地上部分吸氮量）/施氮量×100 （2）

氮肥農學利用率（kg/kg）=（施氮區(qū)產(chǎn)量-不施氮區(qū)產(chǎn)量）/氮肥施用量 （3）

氮肥偏生產(chǎn)力=籽粒產(chǎn)量/氮肥施用量 （4）

腐熟糞肥有機氮同效當量（c）=（Y-Y）/（Y-Y） （5）

式（5）中，Y為無氮處理的作物產(chǎn)量（kg/hm²）、Y為無機氮處理的作物產(chǎn)量（kg/hm²）、Y為腐熟糞肥處理的作物產(chǎn)量（kg/hm²）。

腐熟糞肥氮替代率（%）=（腐熟糞肥用量×氮含量×有機氮同效當量）/總施氮量×100 （6）

1.5.2 土壤指標檢測和方法土樣風干后進行20、100目過篩，測定土壤有機質、速效氮、有效磷、速效鉀和pH等指標。土壤有機質含量采用LY/T 1237—1999《森林土壤有機質的測定及碳氮比的計算》重鉻酸鉀氧化—外加熱法測定；速效氮含量采用氯化鉀浸提，用連續(xù)流動化學分析儀測定；有效磷含量采用碳酸氫鈉浸提、分光光度計比色法；速效鉀含量采用NHOAc浸提、火焰光度法測定；pH采用GB 6920—1986《水質PH值的測定玻璃電極法》玻璃電極法（水土比為2.5∶1）測定。

1.6數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2016軟件進行數(shù)據(jù)整理和作圖，采用SPSS 22.0軟件進行統(tǒng)計學分析。

2結果與分析

2.1 對小麥產(chǎn)量及其構成因素的影響

由表2可知，與PK處理相比，施用腐熟糞肥明顯提高了小麥的有效穗數(shù)、千粒重和產(chǎn)量（<0.05）。與NPK處理相比，MNPK處理的小麥后有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重分別降低了0.16%、1.99%和6.77%。腐熟糞肥等氮量施用，小麥植株前期長勢差異不大，而千粒重有所降低，進而影響產(chǎn)量，實產(chǎn)下降了4.42%，差異無統(tǒng)計學意義（>0.05）。

2.2 對小麥籽粒和秸稈養(yǎng)分積累量及品質的影響

2.2.1對小麥籽粒和秸稈養(yǎng)分積累量的影響由表3可知，NPK和MNPK處理的籽粒氮積累量175.5和162.0 kg/hm2，秸稈氮積累量70.5和64.5 kg/hm2；其含量均明顯高于PK處理（<0.05），其中MNPK處理籽粒和秸稈氮積累量略低于NPK處理，但處理間差異無統(tǒng)計學意義（>0.05）。NPK和MNPK處理的小麥籽粒和秸稈磷積累量均明顯高于PK處理（<0.05），MNPK處理籽粒磷積累量略低于NPK處理，但處理間差異無統(tǒng)計學意義（>0.05）。MNPK處理的小麥籽粒鉀積累量比NPK處理增加10.04%，秸稈鉀累積量比NPK處理增加1.78%，表明腐熟糞肥替代化肥氮在氮、磷養(yǎng)分積累上效果不及化肥，但在鉀素積累上效果較好。

2.2.2 對小麥品質的影響由表4可知，MNPK處理的小麥蛋白含量13.08%，明顯高于NPK處理（11.93%），提高了9.64%（<0.05），表明腐熟糞肥施用能夠明顯改善小麥的品質。

2.3 對氮肥利用率的影響

由表5可知，MNPK處理的氮肥吸收利用率、氮肥偏生產(chǎn)力和氮肥農學利用效率分別為24.8%、23.2 kg/kg和8.7 kg/kg，均低于NPK處理的28.6%、24.2 kg/kg和9.7 kg/kg，但處理間差異無統(tǒng)計學意義（>0.05）。腐熟糞肥有機氮替代化學氮的同效當量0.89，即1 kg腐熟糞肥有機氮相當于0.89 kg無機氮。

2.4 對土壤理化性質的影響

由表6可知，與NPK處理相比，MNPK處理的土壤有機質含量有所提高，增幅達23.7%。表層土壤速效養(yǎng)分中，腐熟糞肥處理的土壤速效氮含量與無機氮處理相比，有較大幅下降，降幅10.3%。與無機氮處理相比，MNPK處理的有效磷和速效鉀含量明顯增加（<0.05），分別增加了40.9%和13.9%。與無機氮處理相比，腐熟糞肥處理使土壤pH明顯升高（<0.05），增加了0.12個單位。

3 結論與討論

本試驗結果表明，與無機氮處理相比，以雞糞為主要原料的腐熟糞肥處理小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量構成因素、氮肥利用率均有降低的趨勢，腐熟糞肥等氮量施用，小麥植株前期長勢差異不大，千粒重有所降低，最終影響產(chǎn)量。腐熟糞肥處理明顯增加了小麥蛋白含量，對小麥品質提升效果較好；同時，腐熟糞肥處理顯著增加了土壤有機質、有效磷、速效鉀等肥力指標，對耕地土壤肥力提升效果明顯。樊繼剛等^[9]研究小麥施用腐熟有機氮同效當量及其影響，發(fā)現(xiàn)施用腐熟糞肥有利于改良土壤酸堿度、提升耕層土壤肥力及改善小麥營養(yǎng)品質，與本試驗結果一致。以雞糞為主要原料的腐熟糞肥有機氮同效當量0.89，即1 kg腐熟糞肥有機氮對小麥產(chǎn)量貢獻相當于0.89 kg無機氮。這與顏士敏等JPpG/BpyzEGUVnxrl5po/6m1SGYgfIQTNWqPN7MDso4=^[10]對腐熟糞肥影響辣椒生產(chǎn)及其有機氮同效當量研究結果相似，腐熟雞糞肥的有機氮同效當量可達0.84。

綜上，施用腐熟糞肥類有機肥可以在一定程度上提升小麥品質，改善土壤理化性質，提升耕地質量。試驗獲得了以雞糞為主要原料的腐熟糞肥有機氮同效當量，為畜禽糞污資源化利用提供了參考，有利于促進糞肥還田，推動農業(yè)綠色高質量發(fā)展。

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（責任編輯：胡立萍）