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生物有机肥对土壤肥力以及玉米产量的影响

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  摘 要:为了探究生物有机肥对土壤肥力以及玉米产量的影响,在郧阳区以嘉博文生物有机肥为试验材料,选取玉米为试验作物,分别进行底肥与追肥部分替代化肥试验。结果表明玉米的生长情况以及产量较对照都有所提高或基本持平;土壤pH值下降0.3~0.5,有机质、全氮、速效钾、缓效钾、有效磷的含量均有所提高,提高范围为1.42%~11.65%不等。将土壤改良情况与玉米生长情况综合对比,施用生物有机肥对土壤肥力及玉米产量均有积极作用,且当生物有机肥用作底肥时效果要好于追肥。
  关键词:生物有机肥;土壤肥力;玉米;产量
  中图分类号:S963.91
  文献标识码:A
  DOI:10.19754/j.nyyjs.20190630013
  湖北省十堰市郧阳区地处鄂西北,属于南水北调中线工程核心水源区,水资源丰富,为保障一江清水永续北送,保护环境、水土共治就显得尤为重要;由于处于秦巴山区,土壤较为贫瘠,农民增产增收困难,改良土壤,进行耕地质量提升势在必行。因此,针对当地特殊的条件,实行农业废弃物资源化利用,生产并使用生物有机肥,部分替代化学肥料,以保护环境,减少面源污染。笔者在郧阳区进行了“嘉博文牌”生物有机肥在玉米上的试验,探索探究嘉博文生物有机肥对玉米以及土壤的良好作用情况,为土壤改良、作物增产以及品质的提高提供科学依据。
  1 材料与方法
  1.1 供试材料
  试验于2018年4—9月在十堰市郧阳区大柳乡杨家村进行。大柳乡地处秦巴山脉高山丘陵区,平均海拔700m以上,年平均有效积温4150℃,年种植一季作物,供试材料为正大12。有机肥为嘉博文生物有机肥,由湖北绿道农业发展有限公司提供(有效活菌数≥0.5亿/g,有机质≥50%,生物腐植酸≥15%,N+P2O5+K2O≥5%,Si+Ca+Mg≥2%)。复合肥按照当地习惯,采用鲁西复合肥(N≥15%,P2O5≥15%,K2O≥15%),采购自当地农资经销商。
  1.2  试验设计
  玉米在相邻地块开展试验,分为底肥、追肥组与对照组。底肥组处理,底肥每667m2施用嘉博文生物有机肥500kg、复合肥25kg,追肥按照传统方案每667m2施用复合肥15kg;追肥组处理,底肥按照传统方案每667m2施用复合肥40kg,追肥每667m2施用生物有机肥250kg;对照按照传统施肥方案,底肥每667m2施用复合肥40kg,追肥每667m2施用复合肥15kg。其它管理措施试验处理与种植户传统管理方案相同。底肥在2018年4月7日进行,追肥在5月31日进行。
  1.3  测定项目和方法
  1.3.1 土壤测定土壤采样深度约为25~35cm,混合均匀风干后测定土壤养分和pH值:土壤有机质测定采用重铬酸钾容量法,全氮测定采用凯氏定氮法,速效钾采用醋酸铵溶解-火焰光度计法,缓效钾测定采用硝酸煮沸-火焰光度计法测定钾结果减去速效钾,有效磷测定采用碳酸氢钠溶解-钼锑抗比色法,pH值用酸度计测定。
  1.3.2 植株测定玉米在2018年6月27日统计1次气生根数,其余等到收获时,用卷尺测量株高,地径粗度,穗位,穗长等。
  2 结果与分析
  2.1 生物有机肥对土壤耕地质量的提升作用
  土壤有机质不仅含有营养元素,是土壤肥力的重要指标,还能改善土壤理化性质,增加土壤团粒结构增加透气性,促进其对营养元素的吸收。有益土壤微生物对于土壤中物质转化起到十分重要的作用,例如固氮作用、硝化作用、反硝化作用、腐殖质的分解与合成等都需要土壤微生物的参与。大量元素氮磷钾对于作物的产量以及品质都有明显的影响。因此,土壤中有机质、微生物以及营养元素对于作物生长的影响是相互作用的。
  对于田间土壤来说,有机质上升4.45%~10.78%,pH下降0.3~0.5,全氮上升4.80%~11.48%,速效鉀上升9.81%~11.65%,缓效钾上升1.42%~2.85%,有效磷上升4.17%~5.82%。从实验结果可以看出,除土壤pH值有所下降,更趋近于中性以外,其余测量值均有所升高,升高值从1.42%~11.65%不等。由于底肥组生物有机肥的施用较追肥组提前,因此营养物质的增长均为底肥组大于追肥组,这可能与生物有机肥的保肥性能有关。对于速效钾、有效磷这样可以直接吸收的营养元素2个增长差异不大,对于有机质、全氮、缓效钾这种缓效营养元素底肥组增长率为追肥组的2~3倍。
  2.2  生物有机肥对作物生长情况的影响
  土壤板结、养分失衡、酸碱失调、微生物种群结构变化等均会影响作物的正常生长,而长时间的过量施用化肥只会使这些情况越来越严重。施用嘉博文生物有机肥之后,由于肥料中含有有机肥与有益微生物,能够逐步改善土壤理化性质,增加土壤肥力与微生物活性,促进根的生长,从而对植物生长起促进作用。
  施用生物有机肥进行耕地质量提升的玉米,无论是用作底肥或是追肥,较对照组长势均更加旺盛。试验组地径粗度略大于对照组,且气生根出现有所提前,提高了玉米的抗倒伏能力。株高及玉米穗位均为试验组高于对照组,可能由于土壤中氮素含量升高导致营养生长过于旺盛,因此一定程度上降低了玉米的抗倒伏能力,可以试着在后期改变肥料中的营养元素配比来改善这一情况。试验组叶片数有所增长,可以提高玉米的光合作用能力,对于增产有着一定的影响。试验组的秃头情况也有所改善,因此单行玉米粒数也有所增加,每667m2产量有所提高。试验组的百粒重较对照组差异不大。
  3 结论与讨论
  生物有机肥在为作物生长提供多种营养元素的同时,对于耕地土壤质量的改善也起到积极的作用。微生物在直接作用于农作物的同时还会产生一些代谢产物,与植物粘液、矿物胚体和有机胶体等结合,改善土壤团粒结构与理化性质,参与腐殖质的形成[1]。全国农技中心连续多年在全国近20个省(自治区、直辖市)开展了数百个田间试验示范,主要获得了3个明显的应用效果,作物增产增效;改善作物品质;改良土壤性状[2]。很多研究还表明微生物菌剂不仅对许多病虫害,例如番茄青枯病[3]、棉花枯萎病、茄子黄萎病[4]、西瓜枯萎病[5]等有防治或延缓作用。   试验对比了施肥前后的土壤理化性质,pH值下降0.3~0.5,更趋近于中性,其他的有机物、全氮、速效钾、缓效钾、有效磷等均有所提高。谢鹏虓[6] 、宁学智[7] 、张焕菊[8]等的研究都证明生物有机肥可以有效改善土壤性质并一定程度上降低化肥的施用量,与该试验结果相同。并且在底肥组与追肥组的对比下,发现有机肥对土壤中有机质、全氮、缓效钾等缓效营养物质的提升有较大作用,而对于速效钾、有效磷等效果稍差,说明有机肥在一定程度上可以减少化肥的施用,但是还不能完全替代。
  试验中发现该生物有机肥能够有效的促进作物的生长状况,玉米的秃头情况等有所改善,每667m2产量方面也都有一定的增长。可能是该生物有机肥中氮、磷、钾及中微量元素为作物生长提供了全面且长效的营养元素,腐植酸与有机质改善了土壤理化性质,增加了土壤的保水保肥能力,提高了化肥中养分利用率[9],从而为玉米的生长提供了更充足的营养。微生物菌剂改善了土壤有益微生物的种群结构,使得土壤酶活性有所加强,促进土壤中的物质转化,并在抗病虫害方面发挥一定作用。全乃华[10]、周陈[11]、刘长庆[12]、叶美欢[13]等的研究证明生物有机肥对柑橘、小麦、黄瓜、水稻等作物在产量或品质方面都有明显的促进作用,与本试验结果相同。将底肥组与追肥组的试验数据进行比较可以发现,当生物有机肥用于底肥时的效果好于追肥,并且从田间管理角度来讲,作为底肥施肥操作更便捷,建议用作底肥并配合化肥使用。
  生物有机肥的应用和推广,有利于改善土壤结构,促进耕地质量提升,同时也有助于环境污染的治理。不仅能改良土壤性质,还能提高作物产量,因此,从发展的角度来讲,生物有机肥是一种生态、环保、可持续发展的肥料品种,相信在国家的大力支持下,生物有机肥在未来的不久会迎来它的春天。
  参考文献
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  [13] 叶美欢, 罗应平. 绿源生物有机肥在水稻上的肥效试验[J]. 南方农业学报, 2005, 36(1):35-36.
  作者简介:
  杨雷(1991-),男,助理农艺师,本科;
  陈丽潇(1992-),女,助理农艺师,硕士研究生;
  馮作山(1981-),男,硕士,研究方向:农业微生物和新型肥料研发于推广。
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