趙會(huì)玉,單慶繞,盧俊媛,王勁松,顧朝令,張亞東
(曲靖市土壤肥料工作站,云南 麒麟 655000)
當(dāng)前中國畜禽糞污年產(chǎn)生量約38 億t,而僅曲靖市2021 年畜禽糞污年均產(chǎn)生量就達(dá)3000 萬t 以上(其中固體糞便750 萬t、液體污水2250 萬t),這已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)面源污染的重要來源。因此,將“糞污”變“糞肥”,實(shí)行糞肥科學(xué)還田,替代部分化肥,減少農(nóng)業(yè)面源污染,助力農(nóng)業(yè)綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展具有十分重要的意義。國內(nèi)有研究表明,豬糞肥施用可以提高玉米產(chǎn)量,一定程度上增加玉米氮磷含量,有效改良土壤,提高土壤肥力[1-3];長期等氮量豬糞、沼液替代化肥有助于改善稻米食味品質(zhì)[4];豬糞有機(jī)肥部分替代化肥可提高油麥菜的產(chǎn)量、品質(zhì)和氮磷利用率[5];雞糞堆肥施用于小白菜能夠替代部分化肥,且具有增產(chǎn)作用[6]。目前,糞肥還田對(duì)果樹的生物學(xué)性狀和產(chǎn)量的影響鮮有報(bào)道。因此,文章通過研究糞肥還田對(duì)蘋果的生物學(xué)性狀和產(chǎn)量、產(chǎn)值的影響,進(jìn)一步明確糞肥替代化肥的最佳數(shù)量和比例,為果樹施用糞肥替代化肥提供科學(xué)依據(jù)。
試驗(yàn)地塊位于曲靖市麒麟?yún)^(qū)瀟湘街道的麒麟?yún)^(qū)瀟湘清脆蘋果種植園。
供試地點(diǎn)海拔1950 m,年降雨量1000 mm,年平均氣溫10.8 ℃,試驗(yàn)地土壤為紅壤,質(zhì)地中壤,肥力中等。該片區(qū)蘋果種植面積66.67 hm2。試驗(yàn)地土壤養(yǎng)分情況見表1。
表1 試驗(yàn)地土壤養(yǎng)分
供試作物為蘋果,品種為紅富士。
糞肥:為豬干糞加工生產(chǎn)的固體糞肥,經(jīng)檢驗(yàn)其有機(jī)質(zhì)含量18.75%,純N 含量1.03%,純P2O5含量2.08%,純K2O 含量1.78%,單價(jià)按照0.30 元·kg-1計(jì)算。復(fù)合肥:云南云田肥業(yè)有限公司生產(chǎn)的復(fù)合肥料,總養(yǎng)分≥45%(N∶P2O5∶K2O = 15∶15∶15,硫酸鉀型),市場價(jià)按3.50 元·kg-1計(jì)入。氮肥:云南云維集團(tuán)生產(chǎn)的尿素,純N 含量≥46.40%,單價(jià)按照2.80 元·kg-1計(jì)算。磷肥:云南安寧祥豐磷肥廠生產(chǎn)的普鈣,純P2O5含量≥16.00%,單價(jià)按照0.90 元·kg-1計(jì)算。鉀肥:青海格爾木富爾農(nóng)資銷售有限公司的硫酸鉀,純K2O 含量≥50.00%,單價(jià)按照4.00 元·kg-1計(jì)算。
試驗(yàn)設(shè)5 個(gè)處理,每個(gè)處理3 次重復(fù)。處理1(CK),空白對(duì)照(不施任何肥料);處理2,常規(guī)施肥;處理3,單施化肥;處理4,氮肥按照糞肥氮含量進(jìn)行15%的氮替代,磷鉀替代量根據(jù)有機(jī)肥中磷鉀含量進(jìn)行替代;處理5,氮肥按照糞肥氮含量進(jìn)行30%的氮替代,磷鉀替代量根據(jù)有機(jī)肥中磷鉀含量進(jìn)行替代。試驗(yàn)選擇該蘋果園中樹冠大小基本一樣、長勢均勻的90 株蘋果樹,將其劃為15 個(gè)小區(qū),每小區(qū)6 株。蘋果樹種植規(guī)格為4.0 m × 2.0 m,每小區(qū)面積48 m2,種植720 株·hm-2。
試驗(yàn)中除施肥外其他農(nóng)事操作相同。
施肥方法均采用在蘋果株周邊沿樹冠進(jìn)行環(huán)狀施肥,將肥料混合后深埋于30 cm 土層處。施肥量見表2。
表2 不同處理肥料用量
試驗(yàn)于2021 年10 月18 日開始進(jìn)行,2022 年9月15 日果實(shí)采收后結(jié)束。田間農(nóng)事操作各處理間無差別,施肥、灌水、中耕除草、病蟲害防治均按照當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶常規(guī)管理方法進(jìn)行。根據(jù)當(dāng)?shù)胤N植習(xí)慣,蘋果在果實(shí)膨大過程中要進(jìn)行疏果,一般每株果樹留果100~110 個(gè)。常規(guī)施肥全生育期共施肥3 次,2021 年10 月18 日施基肥1 次,2022 年1 月23 日施萌芽肥1 次,2022 年6 月20 日施膨果肥1 次。試驗(yàn)周期332 d。
病蟲害防治:全年噴藥10 次。主要防治炭疽病、輪紋病、斑點(diǎn)落葉病、紅蜘蛛、蚜蟲、食心蟲、潛葉蛾等,施用多菌靈、福美雙、嘧霉胺、吡蟲啉、阿克白、代森錳鋅、波爾多液等藥物。
全生育期無重大災(zāi)害性天氣發(fā)生。
2022 年8 月18 日在每個(gè)小區(qū)選擇果樹3 株進(jìn)行調(diào)查,分別在東西南北中5 個(gè)方向各選取50 個(gè)葉片測量顏色、橫徑、縱徑。9 月20 日進(jìn)行枝條重量、長度調(diào)查,每株調(diào)查枝條20 根,分別在東西南北中5 個(gè)方向各選取測量春梢和秋梢4 根重量、長度。9 月1 日在蘋果達(dá)到完全成熟后,進(jìn)行果實(shí)調(diào)查和取樣,每株采樣調(diào)查25 個(gè)無病蟲害、無碰傷、無針刺的果實(shí),分別在東西南北中5 個(gè)方向各選取果實(shí)5 個(gè)進(jìn)行果實(shí)可溶性固形物、果實(shí)硬度、果實(shí)可滴定酸、果實(shí)維生素C 含量、果實(shí)著色、果實(shí)橫徑、縱徑、單果重測量和檢測。2022年9 月2 日和12 日分別進(jìn)行蘋果實(shí)收測產(chǎn)。
從表3 可見,施用有機(jī)肥(處理4、處理5)與純施用化肥(處理2、處理3)相比,蘋果的生育期無明顯變化。
表3 不同處理對(duì)蘋果生育期的影響
從表4 可見,施用糞肥(處理4、處理5)與單施化肥(處理3)相比,蘋果的主要生物學(xué)性狀有一定改善。葉片顏色處理1(CK)稍淺,處理2-處理5 較處理1(CK)明顯偏綠。葉片縱徑處理1(CK)最短,為7.30 cm,處理2-處理5 較處理1(CK)分別增加0.35、0.48、0.51、0.52 cm,增4.84%、6.58%、6.99%、7.13%;處理5葉片縱徑最長,為7.82 cm。葉片橫徑處理1(CK)最窄,為3.94 cm,處理2-處理5 較處理1(CK)分別增加0.20、0.23、0.24、0.26 cm,增5.00%、5.84%、6.18%、6.52%;處理5 葉片橫徑最寬,為4.19 cm。春梢長度處理1(CK)最短,為30.34 cm,處理2-處理5 較處理1(CK)分別增加4.59、6.65、7.37、7.63 cm,增15.12%、21.93%、24.30%、25.16%;處理5 春梢長度最長,為37.97 cm。秋梢長度處理1(CK)最短,為6.94 cm,處理2-處理5 較處理1(CK)分別增加3.22、3.91、4.07、4.14 cm,增46.40%、56.34%、58.69%、59.70%;處理5秋梢長度最長,為11.08 cm。枝條重量處理1(CK)最輕,為426.93 g,處理2-處理5 較處理1(CK)分別增加 115.18、129.09、133.08、136.73 g,增 26.98% 、30.24%、31.34%、32.03%;處理5 枝條重量最重,為563.65 g。
表4 不同處理對(duì)蘋果枝葉主要生物學(xué)性狀的影響
從表5 可見,果實(shí)著色處理1(CK)較差,著色面積肉眼觀察在60%以上。處理2-處理5 著色較好,著色面積在75%以上。果實(shí)縱徑處理1 (CK) 最短,為6.46 cm,處理2-處理5 較處理1(CK)分別增加1.16、1.35、1.38、1.45 cm,增18.01% 、20.85% 、21.41% 、22.50%;處理5 果實(shí)縱徑最長,為7.91 cm。果實(shí)橫徑處理1(CK)最短,為5.14 cm,處理2-處理5 較處理1(CK)分別增加0.74、0.87、0.91、0.91 cm,增14.46%、16.86%、17.77%、17.70%;處理5 果實(shí)橫徑最長,為6.05 cm。單果重處理1(CK)最輕,為198.29 g,處理2-處理5 較處理1(CK)分別增加64.04、71.48、75.66、77.44 g,增32.30%、36.05%、38.16%、39.05%;處理5單果重最重,為275.73 g。
表5 不同處理對(duì)蘋果果實(shí)主要經(jīng)濟(jì)性狀的影響
從表6 可見,施用有機(jī)肥的處理蘋果產(chǎn)量增加。產(chǎn)量處理1(CK)最低,為49311.90 kg·hm-2;處理2-處理5 比處理1 (CK) 顯著增加19470.15、20308.50、21246.75、20443.50 kg·hm-2,增幅分別為39.48%、41.18% 、43.09% 、41.46% ;處理4 產(chǎn)量最高,為70558.65 kg·hm-2。
表6 不同處理小區(qū)實(shí)收產(chǎn)量
從表7 可見,按各處理施用肥料折算肥料投入,處理1(CK)為0.00 元·hm-2,處理2 為22350.00 元·hm-2,處理3 為14857.20 元·hm-2,處理4 為14621.70元·hm-2,處理5 為14410.95 元·hm-2。各處理產(chǎn)量按蘋果4.00 元·kg-1折算產(chǎn)值。處理2-處理5 與處理1(CK) 比較,新增產(chǎn)值分別為77880.45、81233.70、84987.15、81773.70 元·hm-2;凈增收益分別為55530.45、66376.50、70365.30、67362.90 元·hm-2;新增產(chǎn)投比分別為2.48∶1、4.47∶1、4.81∶1、4.67∶1。說明施用有機(jī)肥有利于提高蘋果產(chǎn)值和效益,但隨著有機(jī)肥用量的加大,效益逐漸減少。
表7 不同處理產(chǎn)值和經(jīng)濟(jì)效益分析
從試驗(yàn)結(jié)果看,施用糞肥的處理與單施化肥的處理相比,可改善蘋果的生物學(xué)性狀;周曉天等[7]研究表明,100%豬糞處理茶葉品質(zhì)提高幅度最大,土壤肥力效果也最佳。因此提高糞肥等有機(jī)肥施用比例、減少化肥施用量,是培肥菜園土壤,改善茶葉品質(zhì)的最有效途徑。
本試驗(yàn)結(jié)果表明,固體糞肥還田可以部分替代化肥,減少化肥施用量,達(dá)到節(jié)本增效的目的,這也與李圓賓等[8]、張文學(xué)等[9]的研究結(jié)果一致。此外,張克強(qiáng)等[10]以固體糞肥和液體糞肥為主要研究對(duì)象,闡明了糞肥還田顯著提高農(nóng)田土壤有機(jī)質(zhì)和氮磷養(yǎng)分含量。因此,把禽畜養(yǎng)殖糞污資源加工生產(chǎn)為合格糞肥,進(jìn)行還田利用,可促進(jìn)禽畜糞污資源化利用,有效改良土壤,促進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色種養(yǎng)循環(huán)。本次試驗(yàn)結(jié)果,可在當(dāng)?shù)靥O果種植中大面積推廣運(yùn)用。