減氮條件下施用蚓糞對土壤性質及小麥生長的影響

周星 徐年龍 周娜娜 徐夢彬 王升

摘要：為達到減肥及改善土壤性質的目的，選用環保型蚓糞有機肥進行研究。通過開展田間小區試驗，設置8個處理，包括在2個減氮水平下（10%、15%），施用3種用量的蚓糞（3 000、4 500、6 000 kg/hm2），在小麥季取樣測定作物的性狀及土壤理化性質，來探究在減氮條件下施用蚓糞對土壤性質及小麥生長的影響。結果表明，與常規對照相比，短期施用蚓糞對土壤的全氮含量、有機質含量及pH值的改善效果不大，但在減氮15%條件下施用蚓糞對土壤有機質含量有一定的提升作用，且用量在4 500 kg/hm2時，土壤的速效養分（堿解氮、速效磷鉀）含量都處于較高水平，同時對土壤鹽分積累的影響不大;施用蚓糞延長了小麥的光合作用，從而促進了地上部的生長;在減氮10%的條件下，施用蚓糞引起了小麥無效分蘗的增多導致后期有效穗數的降低，減氮量增大加上蚓糞中養分釋放緩慢都引起了小麥產量的降低，而產量在減氮15%條件下蚓糞用量為4 500 kg/hm2時降幅較小。綜上，在減氮15%條件下施用 4 500 kg/hm2 蚓糞，不僅對土壤的改良效果較好，還促進了小麥地上部的生長且對其產量影響不大，而蚓糞長期的改良效果及對作物生長的影響有待于今后大尺度系統地研究。

關鍵詞：蚓糞;減氮;不同用量;土壤性質;作物生長;小麥

中圖分類號： S147.3? 文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2021）15-0083-04

收稿日期：2020-12-11

基金項目：江蘇省重點研發計劃（編號：BE2019343）。

作者簡介：周 星（1992—），女，江蘇泗洪人，碩士，農業技術員，從事土壤施肥和作物高產栽培技術研究。E-mail：zhouxingxuesheng@163.com。

隨著人們生活水平的提高，人們對糧食的需求日益增加。而在農業生產中大量施用化肥雖然對產量有提升作用，但對土壤及周邊環境造成了很大的污染[1-2]。長此以往，土壤容易出現板結、養分含量降低、微生物活性下降等多種問題，進而會影響作物的生長及產量[3-4]。多項研究表明，有機肥中含有豐富的養分，肥效持久且來源廣，將其與化肥配施能夠很好地發揮肥料的作用來改善土壤性質，對作物的生長也起到了一定的促進作用[5-6]。

蚓糞是一種優良的有機改良劑，它是通過蚯蚓和微生物的聯合作用對有機廢棄物進行生化降解和腐殖化等，產生的一種細碎的類似泥炭狀，含有較好的孔隙度、通氣性、持水能力極高的微生物活性物質[7-8]。國內外已有大量研究表明，施用蚯蚓糞不僅有利于改善土壤性質[9-11]，還能不同程度地提高作物的發芽率、促進其生長，提高產量及改善品質等[12-14]。目前蚓糞與化肥配施的研究主要集中于溫室大棚作物[15-17]，大田試驗作物主要集中在西瓜[18]、玉米[19]等，而對旱田作物小麥的研究較少。本試驗主要是通過在2種減氮水平下（10%、15%），施用不同用量的蚓糞來探究其對土壤理化性質及小麥生長的影響，旨在為當地減肥及小麥的優質高效生產提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗設在江蘇省鹽城農墾農業科學研究所1#田（120°15′50″E、33°40′30″N），壤性潮鹽土，前茬作物為水稻，土壤肥力中等。有機質含量24.3 g/kg，全氮含量1.81 g/kg，堿解氮含量118 mg/kg，速效磷含量18.6 mg/kg，速效鉀含量95 mg/kg，pH值7.9。蚓糞來自南京肥甘農業科技有限公司，全氮含量13.53 g/kg，全磷含量8.65 g/kg，全鉀含量 7.36 g/kg，有機質含量520.58 g/kg，含水量70%。

1.2 試驗材料

供試品種為揚麥23，于2019年10月29日播種，11月6日出苗，2020年6月1日收割測產。供試肥料為潤墾尿素（總氮含量≥46.4%），由江蘇雙多化工有限公司生產;潤墾磷酸二銨（含N 18%，含P2O5 46%，總養分含量≥64%），由甕福（集團）有限責任公司生產;復合肥（N、P2O5、K2O含量均為15%，總養分含量≥45%），由蘇州上研化肥科技發展有限公司生產。蚓糞來自南京肥甘農業科技有限公司。試驗于2019年10月28日人工撒施基肥（蚓糞一次性施入），11月29日人工撒施分蘗肥，2020年2月20日施用拔節孕穗肥，3月13日撒施穗肥。

1.3 試驗設計

本試驗共設置8個處理，其中包括常規對照、空白、2種減氮條件下施用3種用量的蚓糞，依據磷鉀養分一致原則（具體用量見表1）。每個小區面積為200 m2（南北長28. 6 m，東西長7 m-包溝0.3 m），水漿管理與病蟲害防治同其他大田。

1.4 測定項目

土壤性質：全氮含量、有機質含量、堿解氮含量、有效磷含量、速效鉀含量、pH值、總鹽含量、電導率。

作物性狀：高峰苗、葉綠素含量、地上部干質量、有效穗數、實粒數、千粒質量、產量（割方測產）。

1.5 數據處理及分析

采用Excel 2010軟件處理數據及制表繪圖。

2 結果與分析

2.1 不同肥料處理對土壤理化性質的影響

由表2可得，與對照相比，其余處理對土壤全氮含量的提升作用較小;減氮10%施用蚓糞后土壤有機質含量都低于常規對照，而減氮15%施用蚓糞后土壤有機質含量都提高，且在V7處理下達到最高;在2種減氮條件下，堿解氮含量都在蚓糞施用量為4 500 kg/hm2時處于較高水平;有效磷含量也在V7處理下達到最高，與對照比提高30%;而速效鉀含量在不施肥的處理下較高;pH值改善效果不明顯且變化無規律;除V3處理外，其余施用蚓糞的處理都提高了土壤的總鹽含量和電導率，且在V7處理下，土壤的總鹽含量和電導率處于中等水平。說明在減氮15%條件下施用4 500 kg/hm2蚓糞對土壤性質的綜合改善效果較好。

2.2 不同肥料處理對小麥高峰苗的影響

由圖1可知，在減氮10%的條件下施用蚓糞，小麥的高峰苗都高于常規對照（V2），而減氮15%的條件下只有施用6 000 kg/hm2的蚓糞后才增加了小麥的高峰苗。說明減氮10%后施用蚓糞能增加小麥的分蘗數，但減氮量增加時，只有增加蚓糞

的用量才能維持小麥的分蘗數不減少。

2.3 不同肥料處理對小麥葉綠素含量的影響

由圖2可知，從第1次測定（4月30日）起，除第2次測定的（減氮15%施用蚓糞的處理）3個處理高于第1次測定外，其余時期的葉綠素含量都低于第1次含量;除第1次測定外，V7處理的葉綠素含量都處于最高?？傮w趨勢是各時期中葉綠素含量在施蚓糞后下降較緩慢，說明施用蚓糞能延長葉片的光合作用能力。

2.4 不同肥料處理對小麥地上部干質量的影響

由圖3可知，不施肥的小麥地上部干質量都處于最低。在分蘗期時，施用4 500 kg/hm2的蚓糞后小麥的地上部干質量都高于常規對照。從拔節期至成熟期時，在減氮10%的條件下，隨著蚓糞用量的增加，小麥地上部的干質量都呈先升高后降低的趨勢且在4 500 kg/hm2時達到最大;在減氮15%的條件下，隨著蚓糞用量的增加，小麥地上部的干質量呈逐漸升高的趨勢，且在6 000 kg/hm2時達到最大并高于其他處理。說明在減氮15%條件下施用 6 000 kg/hm2 蚓糞能夠增強根系對養分的吸收能力，從而促進小麥地上部的生長。

2.5 不同肥料處理對小麥產量的影響

由表3可知，與對照相比，在V6和V7處理下的有效穗數高于對照，其余蚓糞處理下的有效穗都低于對照;實粒數和結實率在V5處理下都處于最高;但千粒質量在蚓糞的處理下都低于常規對照;不施肥的小麥產量最低，施用蚓糞后小麥的產量都低于對照，且在V3和V7處理下減產幅度較小。說明前期高峰苗較多會導致無效分蘗過多，從而引起有效穗數減少，V5處理下的實粒數、結實率及千粒質量都處于較高水平，但產量較低，可能與其有效穗數偏低有關，V7處理下小麥的減產較少，這可能與實粒數及結實率較高有關。

3 討論與結論

本試驗中施用蚓糞后對土壤的全氮、有機質及pH值改善效果不大，但在減氮15%的條件下施用蚓糞對有機質有提升作用，且用量為4 500 kg/hm2時，一些速效養分（堿解氮、有效磷和速效鉀）的提升效果較好且對土壤鹽分積累的影響不大。部分研究表明，蚓糞用量較高時，對土壤有機質的提升效果較好[20-21]。由于該地塊屬于鹽堿土，本身pH值較高，該田間試驗中蚓糞用量偏少且持續時間較短，加上蚓糞的肥效釋放是一個緩慢的過程，因此對土壤有機質、pH值等的改善效果不明顯。蚓糞本身是一種有機質含量及養分活性高的物質，將其施入后給土壤帶入了大量的活性物質及養分，從而增強了土壤的供肥能力，同時使土壤鹽分含量保持在較低水平，達到不增加土壤鹽分的目的。綜上，在減氮15%的條件下施用4 500 kg/hm2蚓糞的處理對土壤的綜合改善效果較好。

在減氮10%的條件下施用蚓糞增強了小麥的分蘗能力;在減氮15%的條件下，施用4 500～6 000 kg/hm2 的蚓糞提高了小麥生長后期的葉綠素含量，增強小麥的光合作用能力，同時促進了小麥地上部的生長，這與以往研究結果[22-23]相似。這些可能是因為施用蚓糞后改善了土壤性質，提高其速效養分含量從而促進作物生長及養分吸收[24-25]，但小麥的產量在施用蚓糞后呈現不同程度的降低，且在減氮15%-4 500 kg/hm2處理下減產幅度較?。p產2.4%）。一方面可能是前期產生了較多的無效分蘗導致后期有效穗數整體偏低;另一方面作物的產量與尿素中氮的作用密切相關，化肥施入后尿素被直接吸收利用，而蚓糞中的養分釋放較緩慢，在減氮過多的情況下會導致小麥在生長后期所需養分得不到及時有效的補充，從而使小麥灌漿不充分引起千粒質量的降低而導致小麥減產。

綜上所述，從減肥、土壤性質的改善及其供肥能力的長期性、作物產量及肥料成本等多方面考慮時，在減氮15%的條件下施用4 500 kg/hm2的蚓糞后，土壤的有機質及速效養分含量都處于較高水平，且對該鹽堿地區的土壤鹽分積累影響較小，同時能延長小麥的光合作用來促進地上部的生長，可為小麥的高效生產打下扎實的基礎。由于該試驗持續時間較短，僅在小麥季開展，為了能深入探究蚓糞的肥效及其對土壤性質的長期改良效果，未來可開展長期定位試驗來深入系統地了解蚓糞的綜合效果，進而為作物的優質高效生產提供更加完善的理論依據。

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