卢叶娟
(宁国市甲路镇人民政府,安徽 宁国 242362)
鸡粪和化肥配施对土壤全量养分释放的影响分析
卢叶娟
(宁国市甲路镇人民政府,安徽 宁国 242362)
本文采用室内模拟培养法,通过鸡粪和化肥配合施用,经过60 d室内培养后测定土壤中有机质和全氮全磷释放量,分析鸡粪与无机肥配合施用对土壤养分释放的影响,从而筛选出对这些养分释放影响最佳的鸡粪与化肥配施比例,为安徽省宁国地区经济作物的可持续发展提供依据。
鸡粪;化肥;全氮;全磷;有机质
土壤肥力对农业的可持续发展起着重要作用,土壤养分含量是评价土壤肥力的重要标准,而肥料则是土壤养分的主要来源。肥料包括有机肥和无机肥。有机肥料能够改善作物营养,促进作物养分平衡,协调激素浓度和比例,提高作物产量与品质[1]。但是,有机肥除了具有丰富的有机物和各种营养元素,来源广,养分全面,对环境不会造成污染等特点外,也存在养分含量低、肥效缓慢、细菌较多、不卫生和有臭味等缺点[2]。而无机肥是由工厂加工或合成的化学肥料,具有养分含量高、肥效快等优点[3],但也存在养分单一、肥效短、污染环境等缺点[4]。
在土壤中,最常见且占比量最大的元素有氮、磷等,其中氮元素和磷元素是植物生长中最主要的2种元素,单位土地内这两种元素的含量是该土地肥力的基本判断标准[5]。在土壤中,氮的存在形式分为有机态和无机态,其中95%以上是以有机态形式存在。有机质对土壤肥料具有为作物提供养分,保水、保肥和缓冲,促进团粒结构形成,改善土壤物力性质等作用[6]。植物从土壤中吸收磷,若土壤中没有充足的磷,又得不到外界补充,则植物生长受到限制。近年来,由于不合理施肥造成土壤养分失衡,作物生理病害严重,施肥量与作物养分吸收不成正比而得不到好的收成等问题严重。
3.1 材料来源
本试验于2016年在安徽省宁国市某实验室进行,供试土壤为宁国市甲路镇黄壤土(0~20 cm),经风干、磨细,过2 mm筛备用,土壤的理化性质如表1所示。
表1 供试土壤基本理化性质
鸡粪来自宁国市甲路镇养鸡场,经风干、磨细,过2 mm筛备用,供试化肥为尿素(N 46%)、过磷酸钙(P2O512%)和硫酸钾(K2O 50%)。供试鸡粪理化性质如表2所示。
表2 供试鸡粪基本理化性质
3.2 样品处理
3.2.1 样品预处理。将采集到的土壤及鸡粪分别自然风干处理,然后分别用石英钵进行研磨,通过过筛处理后保存待用。
3.2.2 样品检测。将预处理后的土壤样品分别进行各养分含量及酶活性的测定,然后进行鸡粪中各养分含量的测定。
3.3 试验方法
采用室内模拟培养法,试验处理包括:①对照(不施肥);②化肥;③鸡粪;④20%鸡粪+80%化肥(以纯磷计,简称鸡2肥8);⑤40%鸡粪+60%化肥(以纯磷计,简称鸡4肥6);⑥60%鸡粪+40%化肥(以纯磷计,简称鸡6肥4);⑦80%鸡粪+20%化肥(以纯磷计,简称鸡8肥2)。各处理除对照外,其他处理施磷量相同,即1 kg土施磷量为1 g;处理2、处理3、处理4、处理5、处理6和处理7中氮、K2O的用量相等。将肥料与土壤混合均匀,取150 g装入培养瓶中,各处理重复8次,用蒸馏水浇灌使之达到饱和水量的70%,以后每周使用称重法补充水量。培养室温度控制在25℃左右,从培养之日起分别于0、5、10、15、20、25、30 d和60 d分8次各取出一个重复样品,将土壤风干磨细过筛后,测定每组中全氮、全磷、有机质的含量。
3.3.1 样品测定方法。全氮的测定采用凯氏法,全磷的测定采用碱熔-钼锑抗比色法,有机质的测定采用重铬酸钾-硫酸溶液法。
3.3.2 数据分析处理。采用Excel和SAS统计分析软件进行。所测得数据用6SQ统计软件在F>0.05和F>0.01的水平上进行单因素方差分析,所有试验在相同条件下重复3次。
4.1 鸡粪与化肥配施后对土壤全磷释放的影响
从图1可以看出,施肥对土壤全磷的释放有明显影响,土壤全磷释放量大小顺序:鸡粪8化肥2(0.2053g/kg)>化肥(0.234 5 g/kg)>鸡粪6化肥4(0.200 0 g/kg)>鸡粪4化肥6(0.194 0 g/kg)>鸡粪2化肥8(0.183 8 g/kg)>鸡粪(0.153 7 g/kg)>CK(0.072 1 g/kg)。虽然图1中施用化肥全磷释放量最高,但是经过方差分析后单施化肥差异性大,没有鸡8肥2处理稳定,因此可以得出鸡粪8化肥2处理的全磷释放量最高,比对照处理的全磷释放量高出0.133 2 g/kg。说明配施有机肥和无机肥是有利于土壤全磷释放的,而鸡粪8化肥2配施处理可作为日后施用磷肥的一个参考。
图1 鸡粪和化肥配施对土壤全磷释放量的影响
4.2 鸡粪与化肥配施后对土壤有机质含量的影响
从图2可以看出,施肥对土壤有机质含量有明显影响,但是各施肥处理之间变动不大。土壤有机质含量大小顺序:鸡粪(13.93 g/kg)>鸡粪8化肥2(13.61 g/kg)>鸡粪6化肥4(13.29 g/kg)>鸡粪4化肥6(13.14 g/kg)>鸡粪2化肥8(13.11 g/kg)>化肥(12.73 g/kg)>CK(12.54 g/ kg),其中单施鸡处理土壤有机质含量最高,比CK处理高1.39 g/kg。在第10天后有机质含量整体呈现下降趋势,到第15天达到最低值,出现这种现象可能是由于在培养过程中培养环境产生变化,使得土壤湿度和温度等因素没有得到平衡。
4.3 鸡粪与化肥配施后对土壤全氮释放的影响
图2 鸡粪和化肥配施对土壤有机质含量的影响
从图3可以看出,施肥对土壤全氮的释放有明显影响,土壤全氮释放量大小顺序:鸡粪6化肥4(1.3580g/kg)>鸡粪8化肥2(1.328 0 g/kg)>鸡粪4化肥6(1.280 0 g/kg)>鸡粪2化肥8(1.191 0 g/kg)>化肥(1.076 0 g/kg)>鸡粪(0.946 2 g/kg)>CK(0.481 4 g/kg),其中以鸡粪6化肥4处理的全氮释放量最高,虽然与其他配施处理差异不大明显,但是比单施鸡粪全氮释放量高0.393 8 g/kg,比单施化肥全氮释放量高0.876 6 g/kg。过去的一些研究结果显示,全氮的释放量与土壤有机质含量呈现正相关,但此次试验结果是单施鸡粪时土壤有机质含量达到最高,没有突显出全氮的释放量与土壤有机质含量呈现正相关这一特点,这可能是由于鸡粪中含有的微生物等较多以及试验过程中受到外界环境影响造成的。由结果来看配施方案是合理的,同样有利于土壤全氮释放,以至于能使作物很好地利用。
图3 鸡粪和化肥配施对土壤全氮释放量的影响
5.1 影响土壤有机质积累的因素
土壤有机质是土壤肥力的重要指标之一,有机质的积累和活化可以提高土壤的生产力,能给作物提供更多所需要的营养和能量。有机质除了能够供给作物养分和能量外,还能够提高土壤中各养分的有效性,增加胶质对土粒的黏结力,减少养分流失并增强土壤缓冲力,给土壤微生物提高生命所需能量和养分。有机质可以通过耕作和灌水进行调节,但是对于增加有机质含量来说,施肥是一个很好的措施,特别是有机肥和无机肥配合施用,因为这样可以结合有机肥和无机肥各自的优点。大量研究表明,有机肥和无机肥配施有利于提高土壤中有机质的含量。有机肥中还含有大量的微生物,有利于土壤有机质的转化积累。在施肥过程中还应注意保持土壤湿度、温度,以便于肥料能更好地发挥作用,增加土壤有机质含量。
5.2 影响土壤全量养分释放的因素
土壤中各种全量营养元素的含量是非常丰富的,但是真正能够被作物吸收利用的部分却很少,大多数的养分对作物是无效的。为了能够使作物得到更多的营养和能量就必须增加土壤养分的利用率,使土壤养分更多地释放出来。土壤中氮和磷的含量是土壤肥力的一个重要指标,氮和磷也是作物生产所需的大量营养元素。土壤中全氮和全量磷的释放受到多种因素的影响,如温度、光照、湿度、施肥量等。其中,合理施肥对全氮和全磷的释放影响较大,施肥能够影响土壤养分的释放来补充作物所需要的养分,并且利于植物的吸收利用。随着无机肥施用越来越广泛,其对环境的污染也越来越严重,人们逐渐开始采用无机肥料与有机肥配合施用,以减少施用无机肥对环境的污染,并且保证土壤养分能够快速得到补充。有关于有机肥和无机肥配合施用影响土壤养分释放的研究已有很多,研究结果也表明了配施对提高土壤养分释放具有重要意义。因此,对于施肥影响土壤全量养分来说,配合施用有机肥和无机肥是一个重要的因素。
施用不同配比的鸡粪与化肥对土壤全量养分的释放都有明显影响,同时也有利于土壤有机质的积累。其中,有机质含量和全磷的释放以80%鸡粪+20%化肥配施效果最佳,分别达到13.61 g/kg和0.205 g/kg。全氮的释放则是配施60%鸡粪+40%化肥效果最佳,达到1.358 g/kg,与单施化肥和鸡粪均有明显优势。所以,在一定范围内鸡粪和化肥配施对土壤全量养分释放有较好的影响,同时合理配施也有利于土壤有机质的积累。该试验结果与过去的一些相似的研究结果有出入,但是总体来说配施的效果还是比较明显,在以后的生产实践中可以作为参考。
[1]刘文秀,刘文宝.有机肥料对改良土壤的作用[J].吉林农业,2003(9):24-25.
[2]沈其荣,谭金芳,钱晓晴.土壤肥料学通论[M].北京:高等教育出版社,2010.
[3]赵义涛,姜佰文.土壤肥料学[M].北京:化学工业出版社,2009.
[4]浙江农业大学.植物营养与肥料[M].北京:中国农业出版社,2000.
[5]金为民.土壤肥料学[M].北京:中国农业出版社,2001.
[6]鲁如坤.我国土壤中氮磷钾的基本状况[J].土壤学报,1989(3):11-12.
S158
B
1674-7909(2016)36-80-3