不同施肥處理對油菜產量和土壤理化性質的影響

摘要為研究不同施肥處理對油菜產量和土壤理化性質的影響，以確定油菜種植中豬糞沼液部分替代化肥的適宜比例，實現化肥減量增效，設計不施肥對照組及常規施肥、優化施肥、15%豬糞沼液替代配施、30%豬糞沼液替代配施4組試驗組進行試驗。結果表明，15%、30%豬糞沼液替代配施均可以提高油菜種植土壤的速效養分含量、土壤陽離子交換量、全量養分含量，起到優化土壤性質的作用；與常規施肥相比，優化施肥、15%和30%豬糞沼液替代配施的條件下，每667m2油菜經濟產量分別提升6、19和18kg，每667m2分別節約化學肥料成本4、23和40元，提高了作物生產產投比，經濟效益顯著。綜合試驗結果，以30%豬糞沼液代替配施處理為最優處理。

關鍵詞豬糞沼液；替代配施；油菜；產量；土壤理化性質

中圖分類號：S14；X713文獻標志碼：ADOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.24.001

隨著現代畜牧業規模的不斷擴大，養殖過程中產生的糞污大量增多，如果不能及時有效地處理，會對養殖環境及人居環境造成污染[1-2]。畜禽糞便的資源化利用是連接種、養兩個環節的綠色紐帶，是消納畜禽糞污的有效手段[3-7]。目前，規模化養豬場以沼氣池的模式初級處理畜禽糞污，但體量巨大的豬糞沼液消納問題仍然是畜禽糞污資源化利用的堵點[8-9]。基于此，通過豬糞沼液替代試驗，確定豬糞沼液替代化肥對油菜產量和土壤理化性質的影響，實現豬糞沼液的資源化利用，為推動綠色種養循環農業發展、豬糞沼液還田利用提供基礎參數和理論支撐。

1材料與方法

1.1試驗地概述

試驗于2022—2023年在湖南省瀏陽市達滸鎮開展。達滸鎮處于亞熱帶季風性濕潤氣候區，多年平均氣溫17.2℃，無霜期264d，年平均日照時間1516.7h，年平均降水量1600mm。試驗地土壤基本理化性質見表1。

1.2試驗設計

試驗共設計5個處理，分別為不施任何肥料（CK）、習慣施肥（試驗地所在地區平均水平，CF）、化肥優化施肥（根據產量目標優化，OF）、豬糞沼液替代15%化肥（在OF的基礎上進行替代，M15-OF）、豬糞沼液替代30%化肥（在OF的基礎上進行替代，M30-OF）。OF、M15-OF、M30-OF的氮磷鉀養分條件相同。每個處理設3個重復，共15個小區，采用隨機區組設計，小區規格4m×5m。復合肥、磷肥、鉀肥在油菜移栽前3d作為基肥一次性施入，豬糞沼液和尿素在油菜越冬期作為追肥施用，具體施用量見表2。

供試肥料分別為復合肥[m（N）∶m（P2O5）∶m（K2O）=20∶8∶12]、尿素（含N46%）、過磷酸鈣（含P2O512%）、氯化鉀（含K2O60%）、豬糞沼液（含N0.15%、P2O50.12%、K2O0.02%）。

供試油菜為當地主栽油菜品種湘油99。在11月下旬進行移栽，苗齡30d左右，移栽健壯單株，種植密度為60000株·hm-2，株行距（30～35）cm×（30～40）cm，保證每個小區120株。

1.3樣品采集與指標測定

1.3.1產量及土壤理化性質測定

于2023年5月上旬，在油菜收獲期，每個小區分別進行采收、晾曬，并分別測定每個小區油菜籽質量，并換算成每667m2的產量作為經濟產量；測定每個小區油菜秸稈質量，并將油菜籽質量和秸稈質量之和換算成每667m2的產量作為生物產量。油菜采收后采集土壤樣品。每個小區按“S”形采樣法采集0～20cm

土層的土壤樣品3個，混合為1個樣品后帶回實驗室。挑出土壤樣品中的植物殘體和石頭，風干后分為兩組，分別過孔徑1.70mm和孔徑0.25mm的篩網，用于土壤基本理化性質的測定。采用電位法測量土壤pH值；采用半微量凱氏法測定全氮含量；采用重鉻酸鉀容量法-外加熱法測定有機質含量；采用堿解蒸餾法測定有效氮含量；采用酸溶-鉬銻鈧比色法測定全磷含量；采用氫氧化鈉熔融法測定全鉀含量；采用鉬藍比色法測定有效磷；采用乙酸銨浸提-火焰亮度法測定速效鉀含量；采用乙酸銨交換法測定土壤陽離子交換量（CationExchangeCapacity，CEC）。具體步驟參照鮑士旦主編的《土壤農化分析》[10]。

1.3.2經濟效益測定

經市場調查，2023年瀏陽市油菜籽平均收購價為每千克8元，試驗使用的復合肥平均價格為3.5元·kg-1、

單質肥料尿素平均價格為1.5元·kg-1、過磷酸鈣平均價格為1.0元·kg-1、氯化鉀平均價格為2.0元·kg-1。種植過程中的灌溉、管理、收獲等環節及種子、農藥等農用物資的成本按照每667m2250元計算。根據以上市場價格，計算不同施肥條件下的經濟收益，并計算產投比。產投比計算公式為

R=Ea/C×100％（1）

式中：R為產投比；C為成本，包括肥料成本和其他成本，元；Ea為凈經濟收益，為經濟收益與成本之差，元。

1.4數據分析

使用Excel2021對數據進行處理，使用SPSS23.0軟件對數據進行單因素和多因素方差分析，使用Origin2021進行繪圖。

2結果與分析

2.1不同施肥措施對油菜產量的影響

如圖1所示，不同處理下油菜667m2的經濟產量為44～142kg，表現為CK＜CF＜OF＜M30-OF＜

M15-OF；生物產量為115～406kg，表現為CK＜CF＜OF＜M30-OF＜M15-OF。不施肥處理（CK）無論是經濟產量還是生物產量均低于施肥處理（CF、OF、M15-OF、M30-OF）。不施肥處理經濟產量僅為施肥處理的44.6%～48.6%，生物產量僅為施肥處理的31.3%～36.0%，表明施肥是獲得油菜高產的必要因素。各施肥處理間油菜經濟產量差異不顯著（p＞0.05）；OF、M15-OF、M30-OF間生物產量差異不顯著（p＞0.05），

但與CF差異顯著，說明與當地習慣施肥（CF）相比，優化施肥、豬糞沼液部分替代化肥可在確保經濟產量不發生較大變化的同時，增加生物產量，而且15%和30%的豬糞沼液配施增加生物產量的效果更好。

2.2不同施肥措施對土壤養分含量的影響

2.2.1土壤理化性質的變化特征

土壤pH值是反應土壤性質的重要指標，也是影響土壤肥力的重要因素之一。土壤過酸或過堿，會影響作物正常生長發育，產量和品質也會受到影響。土壤速效養分是指土壤中能夠直接被作物吸收利用的養分，是作物獲得高產的保證。土壤CEC是指土壤膠體所能吸附的陽離子總量，其值體現土壤保肥能力，陽離子交換量越大說明土壤保水和保肥能力越強。由表3可知，施肥會使土壤pH值下降，而各施肥處理之間土壤pH值沒有顯著差異。不同處理的土壤有效氮含量、速效鉀含量和CEC差異不顯著（p＞0.05），但從數值上看，采用豬糞沼液代替的組別土壤有效氮含量、速效鉀含量、CEC均比優化施肥組高，且以豬糞沼液30%替代效果最好。OF與CF相比有效氮含量略有降低，這可能與優化施肥減少了18%的氮肥投入有關。對于土壤有效磷含量，豬糞沼液替代配施處理的有效磷含量相對較高。綜合對土壤理化性質的分析可以看出，豬糞沼液代替配施可增加土壤供應養分的能力，增強其保水保肥性能，且替代部分較多的組別效果較好。

2.2.2土壤全量養分的變化特征

由表4可知，不同處理土壤有機質含量、全氮含量、全磷含量差異不顯著（p＞0.05）。從數值上看，豬糞沼液15%、30%替代配施與常規施肥相比，均能增加土壤全量養分含量，以豬糞沼液30%配施為優，表明豬糞沼液替代配施能有效培肥地力。

2.2.3經濟效益

進一步分析不同處理的經濟效益（見表5），結果表明，與當地習慣施肥相比，優化施肥、15%和30%豬糞沼液替代配施可分別每667m2節省化學肥料成本4、23和40元，可分別每667m2增加經濟效益48、152和144元，可分別每667m2增加凈經濟效益52、175和184元，可見豬糞沼液替代施肥能夠有效減少化學肥料成本，增加油菜經濟效益。比較各處理的投產比發現，30%豬糞沼液替換配施產投比最高，為1.82，顯示出其在農業生產中的經濟高效性。

3結論

由試驗可知，優化施肥較常規施肥效果好；而在等養分條件下，豬糞沼液替代配施效果比優化施肥好，可較明顯地增加油菜生物產量，改善土壤理化性質，同時提高經濟效益。在試驗設計的范圍內，豬糞沼液替代的部分越多，增產及改善土壤的效果越好。可見，豬糞沼液配施是培肥地力的重要手段，是實現油菜種植節本增收的有效途徑。與使用化肥相比，豬糞沼液替代施肥不僅提高了經濟效益，而且減少了化肥的使用量，同時提高了資源利用率，值得在實際生產中進行推廣。

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（責任編輯：劉寧寧）