鄭學(xué)博,樊劍波,崔　鍵,徐　磊,祝振,周　靜,3,4①

(1.中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所,江蘇 南京　210008;2.中國(guó)科學(xué)院大學(xué),北京　100049;3.國(guó)家紅壤改良工程技術(shù)研究中心/ 中國(guó)科學(xué)院紅壤生態(tài)實(shí)驗(yàn)站,江西 鷹潭　335211;4.江西省科學(xué)院生物資源研究所,江西 南昌　330029)

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沼液化肥配施對(duì)旱地紅壤花生養(yǎng)分吸收分配和產(chǎn)量的影響

(1.中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所,江蘇 南京210008;2.中國(guó)科學(xué)院大學(xué),北京100049;3.國(guó)家紅壤改良工程技術(shù)研究中心/ 中國(guó)科學(xué)院紅壤生態(tài)實(shí)驗(yàn)站,江西 鷹潭335211;4.江西省科學(xué)院生物資源研究所,江西 南昌330029)

摘要：為明確最佳沼液化肥配施比例下旱地紅壤花生產(chǎn)量、各生育期生物量積累變化規(guī)律及其對(duì)氮、磷養(yǎng)分吸收的規(guī)律，通過(guò)田間定位試驗(yàn)研究了相同N-P2O5-K2O(120-90-135 kg·hm(-2))施用量條件下，不同沼液還田量(以總氮計(jì))對(duì)花生各生育期生物量積累，氮、磷養(yǎng)分吸收以及產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，沼液還田處理產(chǎn)量較不施肥和單施化肥分別顯著增加44.50%～55.70%和10.80%～19.40%，當(dāng)沼液還田比例(以總氮計(jì))達(dá)30% 時(shí)產(chǎn)量最高，為3 588 kg·hm(-2)。相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)沼液還田量(以總氮計(jì),x)與花生產(chǎn)量(y)呈極顯著相關(guān)，回歸方程為y=-1.136 5x2+59.112x+2 988.3(R2=0.98, P<0.01)。當(dāng)沼液還田比例(以總氮計(jì))達(dá)30% 時(shí)，開花期、結(jié)莢期和收獲期生物量積累較其他處理分別增加7.29%～56.69%、11.24%～100.44%和9.33%～62.17%；氮積累量分別增加16.58%～77.53%、4.99%～113.74%和1.81%～58.58% ；磷積累量分別增加4.99%～113.74%、3.06%～127.18%和12.56%～62.17%。同時(shí)，該處理收獲期籽粒中全氮、全磷積累量占總生物量總氮、總磷積累量的比例較其他處理分別提高3.27%～23.89%和2.72%～19.34%?？梢?，沼液還田比例(以總氮計(jì))達(dá)30%時(shí)，一方面提高了開花期、結(jié)莢期和收獲期植株對(duì)土壤中速效氮、磷的吸收，另一方面促進(jìn)了收獲期植株所吸收氮、磷向籽粒中的轉(zhuǎn)移。因此，30%的沼液還田比例(以總氮計(jì))顯著提高了花生產(chǎn)量、各生育期生物量積累和植株對(duì)土壤中氮、磷的吸收利用，適宜在旱地紅壤花生產(chǎn)區(qū)推廣。

關(guān)鍵詞：沼液；化肥；產(chǎn)量；生物量；氮、磷吸收積累；肥料利用效率

近年來(lái),沼氣工程發(fā)展迅速,一方面解決了規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場(chǎng)廢棄物造成的環(huán)境污染和可再生能源的迫切需要問(wèn)題[1],另一方面帶來(lái)了嚴(yán)重的厭氧發(fā)酵副產(chǎn)物(沼液和沼渣)處理問(wèn)題[2]。沼液的無(wú)序排放可導(dǎo)致水體嚴(yán)重富營(yíng)養(yǎng)化[3-4],如何處理已經(jīng)成為當(dāng)前水環(huán)境保護(hù)中的關(guān)鍵問(wèn)題。沼液是人畜糞便、作物秸稈等各種有機(jī)物厭氧發(fā)酵后的液體殘余物,不僅N、P、K等作物必需元素豐富,而且含有大量微量元素、腐殖酸、生長(zhǎng)激素和有機(jī)質(zhì)等[5],被認(rèn)為是一種肥效緩速兼?zhèn)涞膬?yōu)質(zhì)液體有機(jī)肥而廣泛應(yīng)用于果樹、養(yǎng)魚和農(nóng)作物種植等[6]。

紅壤作為我國(guó)熱帶、亞熱帶地區(qū)的主要土壤類型,有機(jī)質(zhì)含量低,質(zhì)地黏重,酸度高,土壤性質(zhì)具有特異性[7];同時(shí)為了盲目追求高產(chǎn)量,紅壤地區(qū)大量無(wú)序使用化肥,進(jìn)一步導(dǎo)致肥料利用率下降,農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)和平衡失調(diào),加劇了旱地紅壤養(yǎng)分貧瘠化及肥力衰減過(guò)程[8]。因此,尋求合理的施肥方式和肥料結(jié)構(gòu)來(lái)提高旱地紅壤生產(chǎn)力、肥料利用率和作物產(chǎn)量已成為紅壤地區(qū)亟需解決的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。

為此,筆者通過(guò)分析我國(guó)紅壤地區(qū)不同沼液還田量(以總氮計(jì))對(duì)花生各生育期干物質(zhì)積累量,氮、磷養(yǎng)分吸收積累特征和產(chǎn)量的影響來(lái)確定適于該地區(qū)的最佳沼液化肥配施比例,從而為旱地紅壤生產(chǎn)力可持續(xù)發(fā)展、沼液資源化利用提供科學(xué)依據(jù)。

1材料與方法

1.1研究區(qū)概況

試驗(yàn)于2013年4—8月在江西省余江縣劉家站魯王村(28°12′ N,116°05′ E)進(jìn)行。該地屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)區(qū),年平均氣溫 18 ℃,年平均降雨量1 750 mm,80%的降雨集中在3—6月,年平均蒸發(fā)量1 350 mm,無(wú)霜期267 d。試驗(yàn)田為旱地,前茬作物為花生,種植制度為單季花生。

試驗(yàn)設(shè)置5個(gè)處理,隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),每個(gè)處理3次重復(fù),各小區(qū)面積為12.4 m×4.8 m(約60 m2),小區(qū)間田埂寬50 cm,高50 cm,保護(hù)行20 cm。供試土壤為第四紀(jì)紅色黏土發(fā)育的典型紅壤。試驗(yàn)地播種前0～20 cm土壤pH值為4.94〔m(土)∶m(水)=1∶2.5〕,w(有機(jī)質(zhì))為12.15 g·kg-1,w(全氮)為0.83 g·kg-1,w(堿解氮)為35.54 mg·kg-1,w(速效磷)為15.41 mg·kg-1,w(速效鉀)為169.21 mg·kg-1。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

各試驗(yàn)處理為:不施肥(CK)、單施氮磷鉀肥(NPK);氮磷鉀肥+15%沼液(沼液TN占全部肥料TN含量的15%,BS15);氮磷鉀肥+30%沼液(沼液TN占全部肥料TN含量的30%,BS30);氮磷鉀肥+45%沼液(沼液TN占全部肥料TN含量的45%,BS45)。各處理N、P2O5和K2O施用量均為120、90和135 kg·hm-2(CK除外)。

氮肥為尿素〔w(N)為46%〕,磷肥為鈣鎂磷肥〔w(P2O5)為12%〕,鉀肥為氯化鉀〔w(K2O)為 60%〕,沼液發(fā)酵原材料主要是豬糞尿,發(fā)酵時(shí)間3個(gè)月以上至透明無(wú)明顯糞臭味,pH值為 7.67。沼液養(yǎng)分含量為:ρ(有機(jī)碳)為163 mg·L-1,ρ(全氮)為281 mg·L-1,ρ(全磷)為54 mg·L-1,ρ(全鉀)為188 mg·L-1,ρ(腐殖酸碳)為88 mg·L-1。

所有肥料全部基施,播種前2 d澆灌沼液,尿素、鈣鎂磷肥、氯化鉀于播種前1 d分2次翻耕施入。試種品種為贛花1號(hào),種植密度為14萬(wàn)株·hm-2,于4月15日播種,8月10日收獲,作物生長(zhǎng)期間不再進(jìn)行追肥。

1.3分析方法

1.3.1植株樣品采集

采樣時(shí)期:花生出苗期、開花期、結(jié)莢期和收獲期。

采樣方法:各小區(qū)隨機(jī)取樣5株,洗凈風(fēng)干后分成莖稈(含根系)、籽粒后分別稱質(zhì)量,105 ℃殺青30 min,75 ℃烘至恒重后第2次稱質(zhì)量,磨細(xì)過(guò)0.25 mm 孔徑篩,供分析測(cè)定用。籽粒產(chǎn)量根據(jù)籽粒含水量折算。莖干(含根系)生物量根據(jù)莖稈(含根系)含水量折算。部分莖干(含根系)和籽粒用濃H2SO4-HClO4消化后,凱氏定氮法測(cè)全氮,鉬銻抗比色法測(cè)全磷[9]。同時(shí)收獲期進(jìn)行單株飽果、秕果計(jì)數(shù)和株高測(cè)量。

試驗(yàn)所考察的各生育期生物量,氮、磷吸收積累量和肥料利用效率含地上和地下部分。各生育期生物量、籽粒產(chǎn)量以烘干質(zhì)量計(jì)算。

1.3.2計(jì)算方法

采用鄒娟等[10]和曲晶晶等[11]的計(jì)算方法來(lái)表征肥料利用效率,具體計(jì)算公式為

E=(U-U0)F×100。

(1)

式(1)中,E為N或P2O5肥的表觀利用率,反映作物對(duì)施入的N或P2O5肥的回收效率,%;U和U0分別為施和不施N或P2O5肥作物收獲期TN或P2O5吸收量,kg·hm-2;F為TN或P2O5投入量,kg·hm-2。

A=Y-Y0/F。

(2)

式(2)中,A為N或P2O5肥的農(nóng)學(xué)效率,反映施N或P2O5量增加的籽粒產(chǎn)量,kg·kg-1；Y和Y0分別為施和不施N或P2O5肥的籽粒產(chǎn)量,kg·hm-2。

P=(Y-Y0)/(U-U0)。

(3)

式(3)中,P為N或P2O5肥的生理利用率,反映作物地上部每吸收單位N或P2O5肥中所獲得籽粒產(chǎn)量的增加量,kg·kg-1。

F=Y/F。

(4)

式(4)中,F為N或P2O5肥的偏生產(chǎn)力,反映施單位N或P2O5肥獲得的籽粒產(chǎn)量,kg·kg-1。

R=A(A+B)×100。

(5)

式(5)中,R為單株飽果率,%;A和B分別為每株花生的飽果數(shù)和秕果數(shù)。

1.3.3數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Excel 2007軟件處理，采用SPSS 13.0軟件進(jìn)行單因素方差分析(One-way ANOVA)。差異顯著性分析采用Duncan新復(fù)極差方法,顯著性水平P<0.05。

2結(jié)果與分析

2.1各生育期生物量的動(dòng)態(tài)變化

出苗期,沼液化肥配施處理(BS15、BS30和BS45)生物量較CK和NPK處理顯著增加,增幅分別為16.64%～55.03%和11.99%～48.84%。開花期,BS15、BS30處理生物量顯著高于CK、NPK和BS45處理(圖1)。結(jié)莢期,BS30處理生物量顯著高于CK、NPK、BS15和BS45 處理,增幅分別為100.38%、11.23%、17.26%和13.73%。BS15、BS45處理與NPK處理間生物量無(wú)顯著差異。收獲期,沼液化肥配施處理(BS15和BS30)較CK和NPK處理生物量顯著增加48.22%～62.16%和9.38%～19.66%。出苗期、開花期、結(jié)莢期(僅BS30)和收獲期沼液化肥配施處理生物量較NPK處理分別增加12.00%～48.80%、0.01%～8.20%、11.24%和4.13%～19.67%,其中BS30處理增幅最大。可見,與CK和NPK相比,沼液還田顯著促進(jìn)花生各生育期生物量。

同一組直方柱上方英文小寫字母不同表示同一生育期各處理間

2.2沼液還田對(duì)籽粒產(chǎn)量及其構(gòu)成因子的影響

由圖2可知,沼液化肥配施處理(BS15、BS30和BS45)籽粒產(chǎn)量較CK和NPK處理分別顯著提高44.50%～55.70%和10.80%～19.40%。對(duì)沼液還田量(以TN計(jì)，x)與籽粒產(chǎn)量(y)進(jìn)行相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)兩者之間呈極顯著相關(guān),y=-1.136 5x2+59.112x+2 988.3(R2=0.98,P<0.01)。因此,沼液還田量越大,籽粒產(chǎn)量越高，且沼液還田比例(以TN計(jì))為26%時(shí)可獲得最大籽粒產(chǎn)量。

直方柱上方英文小寫字母不同表示各處理間

沼液化肥配施處理(BS15、BS30和BS45)株高和飽果率顯著高于CK處理,與NPK處理無(wú)顯著差異。沼液化肥配施處理單株飽果數(shù)較CK和NPK處理顯著提高26.32%～31.58%和26.32%～31.58%,百粒重增加9.12%～42.37%和-1.66%～84.26%(表1)。

表1沼液還田對(duì)花生株高及產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響

Table 1Effects of biogas slurry application on plant height and peanut yield composition

處理株高/cm單株飽果數(shù)/株-1百粒重/g飽果率/%CK38.17±3.70b19±1b40.31±2.16c75.8±3.4bNPK50.89±2.30a19±0b52.93±2.31ab89.2±0.4aBS1550.92±0.63a24±1a54.72±3.00ab89.7±9.5aBS3051.67±2.47a24±3a57.39±2.57a91.2±4.8aBS4549.64±1.75a25±4a52.05±1.30b88.6±2.3a

同一列數(shù)據(jù)后英文小寫字母不同表示各處理間某指標(biāo)差異顯著(P<0.05)。

2.3沼液還田對(duì)花生氮、磷吸收積累的影響

作物養(yǎng)分積累與其生物量積累間關(guān)系密切,養(yǎng)分積累是生物量積累和作物產(chǎn)量形成的基礎(chǔ)[10]。表2顯示,出苗期氮積累量從大到小依次為BS45、BS15、BS30、NPK和CK,BS15、BS45處理顯著高于NPK處理。磷積累量從大到小依次為NPK、BS45、BS15、BS30和CK,沼液化肥配施處理與NPK處理間無(wú)顯著差異。開花期沼液化肥配施處理氮積累量較NPK處理提高8.97%～31.58%,而磷積累量無(wú)顯著差異。結(jié)莢期BS30處理莖稈(含根系)氮積累量較其他處理顯著提高63.30%～201.18%,磷積累量顯著提高50.10%～263.13%。同時(shí),沼液化肥配施處理籽粒氮、磷積累量均顯著低于NPK處理。收獲期莖稈(含根系)氮積累量從大到小依次為BS45、BS15、NPK、BS30和CK,沼液化肥配施處理與NPK處理間無(wú)顯著差異。籽粒氮積累量從大到小依次為BS30、BS15、BS45、NPK和CK,BS30處理顯著高于其他處理,其籽?？偟e累量占總生物量總氮積累量的72.6%。莖稈(含根系)磷積累量從大到小依次為NPK、BS45、BS30、BS15和CK。籽粒磷積累量從大到小依次為BS30、BS15、BS45、NPK和CK,BS30處理顯著高于其他處理。

表2沼液還田對(duì)花生各生育期莖稈(含根系)和籽粒氮、磷積累的影響

Table 2Effects of biogas slurry application on N and P accumulation in shoots, roots and grains of peanut relative to growth stage

kg·hm-2

同一生育期同一列數(shù)據(jù)后英文小寫字母不同表示各處理間某指標(biāo)差異顯著(P<0.05)。1)含根系。

可見,沼液還田比例為30%時(shí),一方面促進(jìn)了花生各生育期,特別是結(jié)莢期和收獲期植株對(duì)土壤中可利用氮、磷的吸收。另一方面促進(jìn)了收獲期植株所吸收氮、磷向籽粒中的轉(zhuǎn)移,從而減少了氮、磷在莖稈(含根系)中的殘留,提高了氮、磷肥的利用效率。這與王文博等[2]的研究結(jié)果一致。

2.4沼液還田對(duì)氮、磷肥利用效率的影響

由表3可知，沼液化肥配施處理(BS15、BS30和BS45)氮肥表觀利用率較NPK處理顯著提高33.82%～60.06%；BS15和BS45處理磷肥表觀利用率較NPK處理分別降低41.13%和31.63%,而BS30處理較NPK處理提高41.20%。沼液化肥配施處理N、P2O5農(nóng)學(xué)效率較NPK處理分別顯著提高72.80%～114.24%和26.98%～58.85%。N生理利用率從大到小依次為BS15、BS30、NPK和BS45。P2O5生理效率從大到小依次為BS15、BS45、BS30和NPK。沼液化肥配施處理氮肥偏生產(chǎn)力較NPK處理顯著提高10.83%～19.42%,磷肥偏生產(chǎn)力顯著提高10.80%～19.37%。兩者均表現(xiàn)出隨沼液還田量的增加呈先增高后降低趨勢(shì),但不同沼液還田量處理之間無(wú)顯著差異。

表3沼液還田對(duì)氮、磷肥利用效率的影響

Table 3Effects of biogas slurry applicationon N and P fertilizer recovery rates

處理肥料表觀利用率/%肥料農(nóng)學(xué)效率/(kg·kg-1)肥料生理利用率/(kg·kg-1)肥料偏生產(chǎn)力/(kg·kg-1)NP2O5NP2O5NP2O5NP2O5NPK38.73±12.52b15.80±7.54ab3.23±0.58c5.93±0.79c8.33±1.51b63.15±11.43c16.53±1.61b22.04±2.15bBS1558.51±3.53a9.30±1.34b6.42±0.45a9.28±1.22a10.97±0.77a228.54±30.00a19.63±0.48a26.17±0.65aBS3061.99±12.54a22.31±4.61a6.92±0.06a9.42±0.17a10.29±0.18a96.73±1.73c19.74±0.56a26.31±0.74aBS4551.83±18.56a10.80±5.11ab5.58±0.05b7.53±0.06b7.11±0.06b159.63±1.36b18.32±0.38a24.42±0.51a

同一列數(shù)據(jù)后英文小寫字母不同表示各處理間某指標(biāo)差異顯著(P<0.05)

3討論

作為我國(guó)南方地區(qū)重要的農(nóng)業(yè)土壤,紅壤生產(chǎn)力不足的問(wèn)題尤為突出,表現(xiàn)為“酸、黏、板、瘦”,不利于作物高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)[12-14]。增施有機(jī)肥是土壤培肥的重要途徑[15]。張鵬等[16]研究表明黃綿土長(zhǎng)期施用有機(jī)肥可提高土壤養(yǎng)分、酶活性、水分利用效率和冬小麥產(chǎn)量(較不施有機(jī)肥增產(chǎn)11.51%～35.05%)。徐明崗等[17]研究發(fā)現(xiàn)化肥有機(jī)肥配合施用能提高水稻產(chǎn)量(較單施化肥增產(chǎn)68%)和肥料表觀利用率。該試驗(yàn)中沼液還田比例為15%～45%時(shí),花生籽粒產(chǎn)量較單施氮磷鉀肥增產(chǎn)10.8%～19.4%，主要是因?yàn)檎右褐兴傩юB(yǎng)分含量大,既含N、P、K等元素,又含氨基酸、水解酶和植物激素等[18],農(nóng)田施用可顯著改善土壤環(huán)境,調(diào)節(jié)土壤水、肥、氣、熱,促進(jìn)土壤生態(tài)環(huán)境良性循環(huán),進(jìn)而促進(jìn)作物增產(chǎn)[19-20]，且作物水分利用效率和底墑利用率顯著提高[21]。但并非沼液還田量越多,作物籽粒產(chǎn)量越高。唐微等[20]研究發(fā)現(xiàn)沼液還田量為11.25～18.75 t·hm-2時(shí),稻谷產(chǎn)量較常規(guī)化肥增產(chǎn)6.78%～9.93%。該研究則發(fā)現(xiàn)沼液還田量與花生籽粒產(chǎn)量間呈極顯著相關(guān)。當(dāng)沼液還田比例達(dá)到26%(31.59 kg·hm-2)時(shí)可獲得最大花生籽粒產(chǎn)量。

有機(jī)肥施用對(duì)肥料利用效率的影響研究較多。但有機(jī)肥類型多樣,筆者關(guān)注的是豬糞尿等厭氧發(fā)酵后的液體殘余物與化肥配合施用對(duì)我國(guó)南方旱地紅壤花生產(chǎn)量、生物量積累和氮、磷積累以及肥料利用效率的影響,這是與已有研究的重要區(qū)別。單施化肥難以維持農(nóng)田土壤養(yǎng)分平衡,而化肥用量過(guò)高將導(dǎo)致肥料利用效率下降[22]。張福鎖等[21]發(fā)現(xiàn)目前條件下中國(guó)糧食作物水稻、小麥和玉米的氮肥農(nóng)學(xué)效率分別為10.4、8.0和9.8 kg·kg-1,氮肥表觀利用率分別為28.3%、28.2%和26.1%。鄒娟等[10]研究發(fā)現(xiàn)冬油菜氮肥表觀利用率、農(nóng)學(xué)效率、生理利用率和氮肥偏生產(chǎn)力分別為34.6%、6.2、18.5和14.7 kg·kg-1。該研究則發(fā)現(xiàn)沼液還田比例為15%～45%時(shí),氮肥表觀利用率、農(nóng)學(xué)效率、生理利用率和偏生產(chǎn)力分別為51.83%～61.99%、5.58～6.92 kg·kg-1、7.11～10.97 kg·kg-1和18.32～19.74 kg·kg-1,其中氮肥表觀利用率高于中國(guó)糧食作物和冬油菜平均水平,而氮肥農(nóng)學(xué)效率則降低;另一方面,沼液化肥配施處理較單施化肥處理促進(jìn)了氮、磷肥農(nóng)學(xué)效率、生理利用率(BS45除外)和偏生產(chǎn)力，可能原因是沼液中有機(jī)質(zhì)含量豐富,還田后較易形成大的土壤團(tuán)聚體,且能通過(guò)提高土壤陽(yáng)離子交換量來(lái)增強(qiáng)土壤對(duì)陽(yáng)離子的吸附,可有效控制土壤營(yíng)養(yǎng)元素的淋失,從而顯著降低淋溶損失和地表氮磷徑流損失[22-23],而這部分養(yǎng)分又可在植物生長(zhǎng)過(guò)程中不斷釋放供植物吸收利用,同時(shí)沼液還田處理花生生物量增加,增強(qiáng)了植株對(duì)養(yǎng)分的吸收能力,從而提高了氮、磷養(yǎng)分的有效性和肥料利用效率。

4結(jié)論

(1)沼液化肥配施顯著提高了花生各生育期生物量。沼液還田比例為30%時(shí)，開花期、結(jié)莢期和收獲期生物量較其他處理分別顯著提高7.24%～56.86%、11.23%～100.38%和9.40%～62.16%。

(2)沼液化肥配施較CK顯著增產(chǎn)44.50%～55.70%,較NPK處理顯著增產(chǎn)10.80%～19.40%。沼液還田量(x)與花生籽粒產(chǎn)量(y)間呈極顯著相關(guān),回歸方程為y=-1.136 5x2+59.112x+2 988.3(R2=0.98,P<0.01)。

(3)沼液還田比例為30%時(shí)促進(jìn)了花生植株對(duì)土壤中速效氮、磷的吸收累積,同時(shí)顯著促進(jìn)了植株所吸收氮、磷向籽粒中的轉(zhuǎn)移。

(4)當(dāng)前生產(chǎn)條件下,沼液還田較NPK處理顯著提高旱地紅壤地區(qū)花生的氮、磷表觀利用率(51.83%～61.99%和9.30%～22.31%)、農(nóng)學(xué)效率(5.58～6.92和7.53～9.42 kg·kg-1)、生理利用率(7.11～10.97和96.73～228.54 kg·kg-1)和偏生產(chǎn)力(18.32～19.74 和24.42～26.31 kg·kg-1),其中沼液還田比例為30%時(shí)綜合效果最佳。

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(責(zé)任編輯： 陳昕)

Effects of Biogas Slurry and Chemical Fertilizer Application on N and P Uptake and Distribution and Yield of Peanut.

(1.Institute of Soil Science, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, China;2.University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China;3.National Engineering Research and Technology Center for Red Soil Improvement, Red Soil Ecological Experiment Station, Chinese Academy of Sciences, Yingtan 335211, China;4.Institute of Biology Resource, Jiangxi Academy of Sciences, Nanchang 330029, China)

Abstract:Biogas slurry (BS), derived from pig dung and urine, was applied in a upland field of red soil in Yujiang of Jiangxi in a field experiment to explore effects of BS on yield, biomass and N, P accumulation at each growth stage, as well as fertilizer recovery rate of peanut. All the treatments, except CK,were the same in total N, P2O5 and K2O input(120-90-135 kg·hm(-2)). Results show that the peanut responded significantly in yield to combined application of BS and chemical fertilizer(CF), regardless of rate,with an increment of 44.50%-55.70% and 10.80%-19.40% as compared to CK and Treatment NPK, respectively. And Treatment BS30 was the highest in yield, reaching 3 588 kg·hm(-2). Correlation analysis reveals that the relationship between yield(y) and BS input(x) fitted the equation of y=-1.136 5x2+59.112x+2 988.3(R2=0.98, P<0.01). Treatment BS30 was 7.29%-56.69%, 11.24%-100.44% and 9.33%-62.17% higher in plant biomass accumulation, 16.58%-77.53%, 4.99%-113.74% and 1.81%-58.58% higher in plant N accumulation and 4.99%-113.74%, 3.06%-127.18% and 12.56%-62.17%, higher in plant P accumulation than all the other treatments at the flowering, pod-bearing and harvesting stages, respectively. Besides, Treatment BS30 was 3.27%-23.89% and 2.72%-19.34%, too, in ratio of total N and total P in grains to total biomass N and P. Obviously, when biogas slurry is applied at 30% of the total N input, the crop will take up more readily available N and P from the soil at the flowering, pod-bearing and harvesting stages, while transporting more plant-absorbed N and P to grains. So the practice will significantly increase yield of the peanut crop and N and P recovery rates of the plants at various growth stages. It is, therefore, held that the practice is worth popularizing in red soil areas for peanut production.

Key words:biogas slurry;chemical fertilizer;yield;biomass accumulation;N, P accumulation;fertilizer recovery rate

作者簡(jiǎn)介：鄭學(xué)博(1985—),男,山東壽光人,博士生,主要從事土壤肥力和農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用研究。 E-mail: xbzheng@issas.ac.cn

DOI：10.11934/j.issn.1673-4831.2016.02.025

中圖分類號(hào)：S141.9

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1673-4831(2016)02-0332-06

通信作者①E-mail: zhoujing@issas.ac.cn

基金項(xiàng)目：農(nóng)業(yè)公益性行業(yè)科研專項(xiàng)(201203050);國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金(31201690);贛鄱英才555工程;國(guó)家科技支撐計(jì)劃(2015BAD05B01,2012BAD05B04)

收稿日期：2015-05-25