不同類型有機(jī)肥與化肥配施的農(nóng)學(xué)和環(huán)境效應(yīng)研究.pdf

1、2014-2015年在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院禹城試驗基地的冬小麥-夏玉米一年兩熟制農(nóng)田上，開展了不同類型有機(jī)肥與化肥配合施肥的農(nóng)學(xué)與環(huán)境效應(yīng)研究，主要結(jié)果如下：
　　1.不同類型有機(jī)肥與化肥配施對作物產(chǎn)量的影響。常規(guī)施肥量（N225 kg/ha）條件下，單施雞糞或豬糞的小麥、玉米產(chǎn)量與單施化肥處理相當(dāng)，平均比單施牛糞處理的小麥、玉米產(chǎn)量提高40.83％和33.11%。與常規(guī)施肥相比，加倍（N450 kg/ha）施用豬糞、雞糞和化肥的處理沒

2、有表現(xiàn)出明顯的增產(chǎn)效果，但加倍施用牛糞處理的小麥、玉米產(chǎn)量分別比常量牛糞處理提高25.53%和28.72%。牛糞與化肥配施后，小麥產(chǎn)量隨化肥配施比例的提高而提高，但牛糞與化肥不同配施比例對玉米產(chǎn)量基本無影響，化肥配施比例高而牛糞配施比例低時小麥、玉米產(chǎn)量達(dá)到了單施化肥處理的水平。雞糞、豬糞與化肥不同配施比例對小麥、玉米產(chǎn)量基本無影響，且均與單施化肥處理的小麥、玉米產(chǎn)量相當(dāng)。
　　2.不同類型有機(jī)肥與化肥配施對作物品質(zhì)的影響。常規(guī)施

3、肥量（N225 kg/ha）條件下，單施雞糞或豬糞處理對小麥各品質(zhì)指標(biāo)的提升作用與化肥處理相當(dāng)，且明顯優(yōu)于施用牛糞的處理。與常規(guī)施肥量相比，加倍施用牛糞、雞糞、豬糞和化肥小麥各品質(zhì)指標(biāo)均有所提升，但大部分指標(biāo)未表現(xiàn)出顯著性差異。常量配施時化肥比例高而有機(jī)肥比例低的處理（25%有機(jī)肥+75%化肥）更有利于籽粒蛋白含量的提高。15個品質(zhì)指標(biāo)可以壓縮為3個主成份，以濕面筋為代表的第一主成份方差貢獻(xiàn)率占到60.22%，代表了大部分的數(shù)據(jù)信息。系

4、統(tǒng)聚類的方法將18種不同施肥方式分為四類：（1）不施肥處理，（2）常量牛糞和加倍牛糞處理，（3）常量單施雞糞、豬糞和化肥以及常量配施處理，（4）加倍化肥、加倍雞糞和加倍豬糞處理。由于產(chǎn)量對營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)的―稀釋效應(yīng)，各處理間玉米各品質(zhì)指標(biāo)并未表現(xiàn)出明顯的規(guī)律性。
　　3.不同類型有機(jī)肥與化肥配施對氮利用效率的影響。常量施肥條件下，單施雞糞或豬糞處理的氮素收獲指數(shù)（NHI）和氮素生理利用率（IE）接近，均值分別為3.85kg/kg和5

5、6.60kg/kg，與化肥處理無顯著差異；單施牛糞處理NHI和IE值分別為3.73kg/kg和64.42kg/kg。與常規(guī)施肥量相比，加倍施用雞糞、豬糞和化肥處理的NHI值平均降低了34.09%，IE值平均降低了20.02%；而加倍牛糞處理的NHI與IE值沒有降低。牛糞、雞糞、豬糞與化肥配施的處理間NHI與IE值均未表現(xiàn)出顯著性差異，且與單施化肥的處理相當(dāng)。常量施肥條件下，單施豬糞、雞糞處理的氮肥農(nóng)學(xué)效率（AE）和回收率（RE）接近，均

6、值分別為19.85kg/kg和41.85%，達(dá)到了單施化肥處理的水平，而牛糞處理的氮肥AE以及RE僅為9.26kg/kg和15.55%。與常規(guī)施肥量相比，加倍施用牛糞、雞糞、豬糞和化肥處理的氮肥AE值平均降低了39.16%，氮肥RE值平均降低了23.19%。牛糞與化肥配施處理中的25%牛糞配施75%化肥和50%牛糞配施50%化肥，雞糞、豬糞與化肥配施所有處理的氮肥AE和RE值均達(dá)到了單施化肥的水平。
　　4.不同類型有機(jī)肥與化肥配

7、施對土壤養(yǎng)分的影響。單施有機(jī)肥以及有機(jī)無機(jī)配施均可不同程度的提高土壤有機(jī)質(zhì)、全氮含量；限于本文結(jié)果為試驗第一年，各處理間全氮和有機(jī)質(zhì)含量規(guī)律尚不明顯。由于有機(jī)肥中P、K含量較高，致使施用有機(jī)肥處理的速效磷、速效鉀明顯超過了單施化肥的處理，其中單施雞糞、豬糞處理速效磷含量分別是單施化肥處理的5.82和7.06倍。
　　5.不同類型有機(jī)肥與化肥配施對NH3揮發(fā)的影響。常量單施化肥周年NH3揮發(fā)量為39.63 kg/ha，是單

8、施牛糞、雞糞、豬糞處理的37-53倍，三種有機(jī)肥周年NH3揮發(fā)量由大到小依次為豬糞>雞糞>牛糞處理；加倍施用化肥、豬糞、雞糞、牛糞均會明顯增加NH3揮發(fā)總量；有機(jī)肥與化肥配施的處理周年NH3揮發(fā)總量隨化肥配施比例增加而明顯增加，有機(jī)肥配施比例低而化肥配施比例高的處理（25%有機(jī)肥配施75%化肥）的周年NH3揮發(fā)總量達(dá)到了單施化肥處理的水平。有機(jī)肥處理NH3揮發(fā)主要發(fā)生在小麥季，化肥處理NH3揮發(fā)主要發(fā)生在玉米季。單施化肥處理的NH3揮發(fā)

9、損失占所施肥料氮的9%左右，單施有機(jī)肥處理的NH3揮發(fā)占所施肥料氮的0.2%左右。
　　6.不同類型有機(jī)肥與化肥配施對N2O排放的影響。常量單施化肥處理的周年N2O排放總量為2.85kg/ha，高于單施有機(jī)肥的處理，三種有機(jī)肥 N2O周年排放量由大到小依次為豬糞（2.51 kg/ha）>雞糞（1.91 kg/ha）>牛糞（1.85 kg/ha）處理；加倍施用化肥和有機(jī)肥的N2O排放量平均為常規(guī)施氮量的1.5倍以上。牛糞、雞糞與化肥

10、配施的25%有機(jī)肥配施75%化肥和50%有機(jī)肥配施50%化肥，以及豬糞與化肥配施的所有處理的N2O排放總量均達(dá)到了單施化肥處理的排放水平。有機(jī)肥處理的N2O排放主要發(fā)生在小麥季，化肥處理主要發(fā)生在玉米季。單施化肥處理N2O排放損失占所施肥料氮的0.4%左右，有機(jī)肥處理N2O排放損失占所施肥料氮的0.3%左右。
　　7.不同類型有機(jī)肥與化肥配施對土體硝態(tài)氮含量的影響。土體硝態(tài)氮殘留主要發(fā)生在0-100 cm內(nèi)；常量單施化肥土體硝態(tài)氮

11、0-100cm殘留量高達(dá)210.34kg/ha，而常量單施有機(jī)肥處理土體硝態(tài)氮0-100cm殘留量平均僅為109.44 kg/ha。常規(guī)施氮量時，三種有機(jī)肥之間土體硝態(tài)氮殘留量沒有明顯差異；加倍施肥時，豬糞處理土體硝態(tài)氮殘留量最高，其次是雞糞處理，牛糞處理最低。與常規(guī)施氮量相比，加倍化肥處理土體硝態(tài)氮殘留量增加了近1倍，有機(jī)肥處理土體硝態(tài)氮殘留量也明顯增加。有機(jī)肥與化肥配施時，25%有機(jī)肥配施75%化肥處理的土體硝態(tài)氮氮殘留均達(dá)到了單施

12、化肥處理的水平。從作物生長及環(huán)境兩個角度考慮，土體硝態(tài)氮殘留量在合理范圍內(nèi)的有常量單施有機(jī)肥的處理和有機(jī)肥配施比例高的部分配施處理以及加倍牛糞處理。
　　8.不同類型有機(jī)肥的科學(xué)利用方式。本地區(qū)牛糞、雞糞、豬糞的科學(xué)利用方式為：在常規(guī)施氮量條件下，施用豬糞或雞糞時應(yīng)配施少量化肥（25%化肥+75%有機(jī)肥），或者小麥季有機(jī)肥單施，玉米季追施少量化肥；牛糞施用時，小麥季應(yīng)多配施化肥（75%化肥+25%有機(jī)肥），玉米季化肥用量應(yīng)酌情降低