沼液对旱作区土壤养分和玉米产量品质影响试验研究

巩明明

(定西市农村能源站， 甘肃 定西 743000 )

项目来源： 甘肃省民生科技计划项目(1209FCMJ021)

沼液对旱作区土壤养分和玉米产量品质影响试验研究

巩明明

(定西市农村能源站， 甘肃 定西 743000 )

试验研究了沼液的不同施用量和追肥时期对旱作农业区土壤养分、玉米籽粒养分以及产量的影响。结果表明：追施沼液可以显著提高土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾含量(P<0.05)，满足玉米生长发育对养分的需求，加快籽粒蛋白质和脂肪等物质的积累，增加产量。以沼液施用量45000 kg·hm-2，并在拔节期、抽雄期和灌浆期各追施一次利用方式效果最佳，产量达到9854.5 kg·hm-2，较对照增产19.8%。但沼液施用量过度会导致植物营养生长旺盛，产量下降。

玉米； 沼液； 追肥； 籽粒养分； 产量； 土壤养分

沼液是动物粪便和作物秸秆等经过厌氧发酵后的产物，不仅含有丰富的氮磷钾等营养元素，还含有丰富的有机物质及多种生物活性物质，如腐植酸、生长激素、多种微生物等[1]，是一种速缓肥效兼顾的优质有机肥。沼液作为基肥可以改良耕地土壤的理化性质，提高土壤中有机质的含量，减少土壤板结及酸碱化，增加土壤的肥力水平[2]。为了进一步探索沼肥施用技术，笔者开展了沼肥对土壤养分和玉米品质及产量影响的田间试验，以期为沼液追肥在旱作农业区的应用提供试验依据。

1 供试土壤及沼液概况

1.1 试验区基本情况

试验于2016 年 3月～2016 年 10月在甘肃省定西市安定区巉口镇三十里铺村农户耕地中进行。该区域气候属中温带干旱、半干旱区，大陆性季风气候显著。年平均太阳辐射量141.4 kcal·cm-2，年平均日照2500.1小时。年均气温6.3℃，极端最高温34.3℃，极端最低气温零下27.1℃。无霜期141天。正常年降水量400 mm左右，多集中在秋季，蒸发量高达1500 mm。试验地土质为黄绵土，土壤养分含量为有机质10.55 g·kg-1，全氮0.92 g·kg-1，全磷0.37 g·kg-1，速效钾1.99 g·kg-1，pH值8.60。

1.2 供试沼液成分

沼液取自安定区西泰养猪场大型沼气工程，沼气灌投放的原料主要为猪粪尿。发酵完全的沼液呈黑褐色，无明显臭味，其pH值7.2，有机质54.31 g·kg-1，全氮2.33 g·kg-1，全磷0.49 g·kg-1，全钾5.37 g·kg-1，速效氮672.49 mg·kg-1，速效磷201.27 mg·kg-1，速效钾5.01g·kg-1。

2 试验设计

2.1 大田试验安排

供试的玉米品种为豫玉22号，采用旱作农业全膜双垄沟播技术种植，覆膜前施优质腐熟农家肥45000 kg·hm-2，尿素375 kg·hm-2，过磷酸钙750 kg·hm-2，硫酸钾225 kg·hm-2，起垄前均匀撒在地表。2016 年4月19日覆膜，4月26日机播。种植行距55 cm，播种密度45000株·hm-2， 10月28日收获，其他田间管理农艺措施相同。试验设计沼液追肥水平分别为30000 kg·hm-2，37500 kg·hm-2，45000 kg·hm-2，52500 kg·hm-2，追施方式为浇灌，施肥时期分别为拔节期、抽雄期、灌浆期，以不追施沼液为对照，每个处理小区面积为20 m2，3次重复，随机区组设计。具体试验处理见表1。

2.2 籽粒养分含量测定

依托甘肃省农科院，分别测定玉米籽粒水分含量、蛋白质含量、脂肪含量、淀粉含量以及赖氨酸含量。

2.3 土壤养分测定

依托甘肃省农科院，测定土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾。

表1 不同处理沼液追施量及施用生育期 (kg·hm-2)

注：“—”表示该生育期不追肥

2.4 数据处理与分析

数据统计分析采用SPSS 21.0 软件完成，应用Excel 2013 办公软件进行数据处理和图表绘制。

3 结果与分析

3.1 沼液追肥对玉米籽粒养分含量影响

由表2可见，玉米籽粒水分含量除了T7、T9、T10 之外，其他处理对追施沼液的响应不显著(P>0.05)；但是，沼液浇灌可以明显提高玉米籽粒中的蛋白质含量，除了T12之外，其他各处理籽粒蛋白质含量都显著高于对照(P<0.05)，T10蛋白质含量最高；各处理脂肪含量与对照相比也均有显著提高(P<0.05)，其中T10脂肪含量最高。各处理淀粉含量和赖氨酸含量之间没有显著差异(P>0.05)。因此，追施沼液可以显著提高籽粒蛋白质和脂肪含量。

表2 不同施肥方式下玉米籽粒养分含量变化表 (%)

注：表中数据为平均值±标准误；同一列中具有相同字母的处理没有达到显著性差异(P>0.05)。

3.2 沼液追肥对玉米产量影响

从生物学性状分析，沼液追肥可以显著提高玉米营养生长强度，各处理玉米株高和植株生物量与对照相比，均有显著提高(P<0.05)，T13达到最大值；穗重和百粒重对追施沼液的响应非常明显，各处理较对照均有显著提高(P<0.05)。从产量分析，各个处理玉米产量较对照均有极显著提高(P<0.05)，T10 增产效果最为明显，达到9854.5 kg·hm-2，较对照增产19.8%；当在拔节期、抽雄期、灌浆期分别追施沼液52500 kg·hm-2时(T13)，产量较T10下降731 kg·hm-2(见表3)。由此可见，对于旱作全膜玉米来说，拔节期、抽雄期、灌浆期各追施沼液45000 kg·hm-2，既能满足玉米生长发育对养分需求，增加灌浆强度，又不会因施肥过量而造成玉米生长异常，是最佳的追施沼液方式。

3.3 追施沼液对土壤养分影响

随着追施沼液量的增加，土壤速效氮、磷、钾和有机质含量均有明显提高(P<0.05)，其中T13含量最高(见表4)。各处理速效氮、磷、钾含量显著高于对照，有机质含量除了T2，T3，T4，T5，T8，T11，其他处理均显著高于对照(P<0.05)。可见，追施沼液可提高土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾含量。

表3 不同处理对玉米产量及产量构成因子影响

注：表中数据为平均值±标准误；同一列中具有相同字母的处理没有达到显著性差异(P>0.05)

表4 不同施肥方式对土壤养分影响

注：表中数据为平均值±标准误；同一列中具有相同字母的处理没有达到显著性差异(P>0.05)

4 结论

试验结果表明，追施沼液可以显著提高土壤中速效氮、磷、钾和有机质含量，满足玉米生长发育对养分需求，增加灌浆强度，加快籽粒蛋白质和脂肪等物质的积累，进而提高籽粒品质，增加产量。但沼液施用量过度会导致植物营养生长旺盛，产量逐渐下降。沼液追肥可以配套旱作农业技术在干旱农业地区大面积推广应用。

[1] 陈 艳.沼液沼渣在番茄生产中的应用研究[D].杨凌:西北农林科技大学,2013.

[2] 吕汶霖.沼液农用对小麦产量、品质及土壤质量的影响研究[D].成都:四川农业大学,2011.

2017-07-31

巩明明(1983- )，男，甘肃漳县人，农艺师，主要从事农村能源推广和农业生态环境保护工作,E-mail：gom629@163.com

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1000-1166(2017)05-0062-03