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为了提高黑龙江地区畜禽粪污资源再利用率,减少化肥用量,促进农业绿色发展。本试验应用牛粪污,进行田间大区试验,试验共设置:M0N0P0:不施肥、M0NP:常规施肥(化肥)、M1N0P0:牛粪污67.5t·hm-2、M1N1P1:氮、磷减量40%配施牛粪污67.5t·hm-2、M1N2P2:氮、磷减量20%配施牛粪污67.5t·hm-2、M2N0P0:牛粪污135t·hm-2、M2N1P1:氮、磷减量40%配施牛粪污135t·hm-2、M2N2P2:氮、磷减量20%配施牛粪污135t·hm-2,共8个处理。为探究应用牛粪污作为基肥,化肥减量作为种肥全部一次性施入对玉米干物质及养分积累、产量和品质的影响,筛选出玉米免追肥条件下的牛粪污和化肥减量优化比例。试验结果如下:
(1)减量施用氮磷配施牛粪污可有效提高玉米叶片SPAD值。M2N2P2处理在各时期SPAD值数值最高,在生育前期较M0NP提高11.1%(P<0.05)、5.7%(P<0.05),在生殖生长时期提高6.7%(P<0.05),可以有利于叶绿素的合成,有效提高叶绿素相对含量。
(2)减量施用氮磷20%配施牛粪污可以使玉米茎叶在前期维持较高的干物质积累量,在抽雄期M1N2P2、M2N2P2处理的植株干物质积累量分别较M0NP处理提高35.3%(P<0.05)、24.8%(P<0.05),在生殖生长时期不仅可以促进植株进行干物质积累,还可以促进营养物质向籽粒的转移,在成熟期M1N2P2、M2N2P2处理的植株干物质积累里分别较M0NP处理提高7.7%(P<0.05)、8.1%(P<0.05),其籽粒与植株干物质占比高达59.8%、59.7%。
(3)减量施用氮磷20%配施牛粪污可以为玉米提供充足的养分,促进植株进行养分积累,还可以在生殖生长时期促进氮、磷元素向籽粒进行转移。成熟期M1N2P2、M2N2P2处理的氮、磷、钾植株总积累量分别较M0NP处理提高17.4%(P<0.05)和18.8%(P<0.05)、10.9%(P<0.05)和16.4%(P<0.05)、15.1%(P<0.05)和19%(P<0.05),其籽粒与植株总氮、磷积累量占比高达77.7%和77.4%、66.7%和67.1%。
(4)减量施用氮磷配施牛粪污可以有效提高玉米产量。M1N2P2、M2N2P2处理较M0NP处理产量分别提高8.1%、9.3%,粗脂肪、蛋白质、淀粉含量分别较M0NP处理提高3.1%和5.3%、2.2%和5.1%、0.8%,到达高产优质效果。
(5)减量施用氮磷配施牛粪污虽不能有效提高肥料利用率、肥料农学利用率和肥料总偏生产力,但可以提高化肥偏生产力,M1N2P2、M2N2P2处理较M0NP处理氮、磷、钾化肥偏生产力分别提高35.2%(P<0.05)和36.6%(P<0.05)、34.8%(P<0.05)和36.2%(P<0.05)、8.1%和9.3%,配施67.5t·hm-2的牛粪污可以有效提高收益,M1N1P1、M1N2P2处理分别较M0NP处理收益提高了899.5元·hm-2、1309.5元·hm-2。
综上,在免追肥条件下,减量施用氮磷20%配施135t·hm-2的牛粪污,可有效提高玉米叶片叶绿素水平。在营养生长时期提供植株充足营养物质,有效提高植株干物质积累量,还可以促进植株的养分吸收,有效提高植株氮、磷、钾总积累量。在生殖生长时期促进营养物质和氮磷向籽粒进行转移,优化植株中干物质和氮磷分配比例,从而有效提升产量,并且可以有效改善籽粒品质。但考虑牛粪污施用成本,减量施用氮磷20%配施67.5t·hm-2的牛粪污处理的玉米经济效益最高,建议推广应用。
因本试验采用的是以牛粪为原料经无害化处理(囊式发酵)加工而成的液态有机肥,与氮磷减量配施可以有效促进畜禽粪便资源的再次利用,减少化肥用量,并且可以在使玉米产量与品质兼备的条件下增加收益。可以为当地如何提高畜禽粪便资源再利用率,减少化肥用量,促进农业绿色发展提供理论依据。
(1)减量施用氮磷配施牛粪污可有效提高玉米叶片SPAD值。M2N2P2处理在各时期SPAD值数值最高,在生育前期较M0NP提高11.1%(P<0.05)、5.7%(P<0.05),在生殖生长时期提高6.7%(P<0.05),可以有利于叶绿素的合成,有效提高叶绿素相对含量。
(2)减量施用氮磷20%配施牛粪污可以使玉米茎叶在前期维持较高的干物质积累量,在抽雄期M1N2P2、M2N2P2处理的植株干物质积累量分别较M0NP处理提高35.3%(P<0.05)、24.8%(P<0.05),在生殖生长时期不仅可以促进植株进行干物质积累,还可以促进营养物质向籽粒的转移,在成熟期M1N2P2、M2N2P2处理的植株干物质积累里分别较M0NP处理提高7.7%(P<0.05)、8.1%(P<0.05),其籽粒与植株干物质占比高达59.8%、59.7%。
(3)减量施用氮磷20%配施牛粪污可以为玉米提供充足的养分,促进植株进行养分积累,还可以在生殖生长时期促进氮、磷元素向籽粒进行转移。成熟期M1N2P2、M2N2P2处理的氮、磷、钾植株总积累量分别较M0NP处理提高17.4%(P<0.05)和18.8%(P<0.05)、10.9%(P<0.05)和16.4%(P<0.05)、15.1%(P<0.05)和19%(P<0.05),其籽粒与植株总氮、磷积累量占比高达77.7%和77.4%、66.7%和67.1%。
(4)减量施用氮磷配施牛粪污可以有效提高玉米产量。M1N2P2、M2N2P2处理较M0NP处理产量分别提高8.1%、9.3%,粗脂肪、蛋白质、淀粉含量分别较M0NP处理提高3.1%和5.3%、2.2%和5.1%、0.8%,到达高产优质效果。
(5)减量施用氮磷配施牛粪污虽不能有效提高肥料利用率、肥料农学利用率和肥料总偏生产力,但可以提高化肥偏生产力,M1N2P2、M2N2P2处理较M0NP处理氮、磷、钾化肥偏生产力分别提高35.2%(P<0.05)和36.6%(P<0.05)、34.8%(P<0.05)和36.2%(P<0.05)、8.1%和9.3%,配施67.5t·hm-2的牛粪污可以有效提高收益,M1N1P1、M1N2P2处理分别较M0NP处理收益提高了899.5元·hm-2、1309.5元·hm-2。
综上,在免追肥条件下,减量施用氮磷20%配施135t·hm-2的牛粪污,可有效提高玉米叶片叶绿素水平。在营养生长时期提供植株充足营养物质,有效提高植株干物质积累量,还可以促进植株的养分吸收,有效提高植株氮、磷、钾总积累量。在生殖生长时期促进营养物质和氮磷向籽粒进行转移,优化植株中干物质和氮磷分配比例,从而有效提升产量,并且可以有效改善籽粒品质。但考虑牛粪污施用成本,减量施用氮磷20%配施67.5t·hm-2的牛粪污处理的玉米经济效益最高,建议推广应用。
因本试验采用的是以牛粪为原料经无害化处理(囊式发酵)加工而成的液态有机肥,与氮磷减量配施可以有效促进畜禽粪便资源的再次利用,减少化肥用量,并且可以在使玉米产量与品质兼备的条件下增加收益。可以为当地如何提高畜禽粪便资源再利用率,减少化肥用量,促进农业绿色发展提供理论依据。