化肥减施对土壤肥力、木薯产量及种植效益的影响

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摘要：摘 要：为探讨木薯化肥减量增效技术对木薯土壤肥力、木薯产量及种植效益的影响，于2019-2020年开展木薯化肥减施种植技术示范。以木薯新品种桂热10号为材料，以化肥减量(25%)配施生物有机肥+地膜覆盖处理为示范种植模式，以常规种植(仅施化肥)和不施肥为对照

　　摘 要：为探讨木薯化肥减量增效技术对木薯土壤肥力、木薯产量及种植效益的影响，于2019-2020年开展木薯化肥减施种植技术示范。以木薯新品种“桂热10号”为材料，以化肥减量(25%)配施生物有机肥+地膜覆盖处理为示范种植模式，以常规种植(仅施化肥)和不施肥为对照，比较分析各处理土壤速效养分、土壤酶活性、木薯养分、产量及种植效益差异。结果表明：木薯种植会导致土壤有效养分和生物活性下降，示范种植模式可显著缓解木薯种植后土壤养分的降幅，并提高土壤速效磷、速效钾含量和土壤微生物量碳，显著提高土壤蔗糖酶活性，氮肥和钾肥的利用率分别提高12.8和40.4个百分点;不施肥和常规施化肥情况下木薯种植后土壤微生物量碳显著降低;施肥显著促进木薯植株生长，增加木薯生物量，显著提高木薯鲜薯产量和淀粉产量，常规种植和示范种植鲜薯产量和淀粉产量均显著高于不施肥处理，但施肥对植株氮磷钾含量并无显著影响;示范地块磷肥利用率偏低，应适当减少磷肥施用量;2019年和2020年示范种植较常规种植效益分别增加1532.45元/hm2和1284.45元/hm2。因此，化肥减量配施生物有机肥+地膜覆盖示范种植模式能有效保持土壤肥力，提高木薯产量从而提高木薯种植效益。

　　关键词：木薯 减量施肥 土壤肥力 种植效益

　　随着我国经济的快速发展，农业生产中农药化肥投入量增多，严重破坏了土壤、水体、大气与生态平衡，从而导致土壤退化、污染，对作物产量、品质、食品安全性和人体健康也造成了威胁[1]。随着人们环境安全意识的不断提升，人们逐渐注重食品的安全性和品质，因此我国实施减少化肥、农药投入量的“双减政策”，大力推进新型肥料的推广使用。

　　农田施肥对作物生物量的持续增加起决定作用，长期施肥会影响土壤物理、化学和生物学性质，进而影响土壤养分含量的稳定性。长期大量施用无机肥会对土壤环境造成巨大压力，有机肥在培肥地力、改善作物品质方面可起到重要作用[2]。有机-无机肥配施可以提高土壤肥力，增加有机质含量，影响微生物活性，增强土壤酶活性，保持农田土地的可持续利用[3]。生物有机肥是以有机废弃物经过无害化、腐熟处理而制成的一类兼具有机肥和微生物功效的肥料。富含有作物生长所需的氮、磷、钾、微量元素等无机养分和利于提高土壤肥力、促进作物吸收及元素释放等特定功能的微生物[4]。生物有机肥在农业生产中的应用取得了良好效果[5-6]。

　　木薯(Manihot esculenta Crantz)是世界三大薯類作物之一，其块根是多种产业的重要原料。目前，木薯种植管理粗放，肥料利用率低，造成肥料浪费土壤理化性质恶化、肥力下降，木薯单产偏低。如何实现木薯高效栽培从而提高木薯种植效益显得尤为重要。前人研究发现，增施生物有机肥可增加木薯产量、改善木薯品质[7]。为探寻木薯高产高效栽培技术模式，本研究探讨化肥减施配合生物有机肥对木薯生长、产量品质、种植效益土壤和肥力的影响，为木薯高产高效栽培技术提供理论支持。

　　1 材料与方法

　　1.1 试验材料

　　供试木薯品种为桂热10号(GR10)，由广西壮族自治区亚热带作物研究所从广西防城港市防城区平旺乡横过村采集的地方糯米木薯种质，原名糯米糍，经多年田间观测及评价，并培育繁育而成。供试生物有机肥为宜坤奇生物有机肥(有机质≥40%，CFU≥2×107/g，执行标准：NY884-2012)由南宁汉和生物科技股份有限公司提供;复合肥(N：P2O5：K2O为15：15：15，欧洲化学安特卫普公司)，尿素(N≥46%，重庆建峰化工股份有限公司)、氯化钾(K2O≥60%，中化化肥有限公司)。

　　1.2 试验方法

　　1.2.1 试验设计

　　示范地块位于广西壮族自治区亚热带作物研究所2队生产基地，分为2个地块：N22°54′9.98″，E108°21′29.86″(3.33 hm2)和N22°54′15.03″，E108°21′14.37″(4.67 hm2)。示范设置3个处理，编号分别为CK：不施肥;CF：纯化肥，以复合肥(N：P2O5：K2O为15：15：15)的形式施入N：P2O5：K2O为100：100：100kg/hm2;MF+CFR：生物有机肥(6 t/hm2)+减施化肥+地膜覆盖处理，化肥以上述复合肥+尿素+氯化钾的形式施入75：25：75 kg/hm2。2个地块分为4个区域，每个区域设置CK和CF处理各666.7 m2，其余面积为MF+CFR处理。种茎经过浸种消毒处理后平放种植，种植株行距为1m×0.9m。2019年示范于2019年3月5日种植，2020年1月7日收获。2020年示范于2020年2月20日种植，2021年1月5日收获。

　　1.2.2 采样与分析方法

　　于2019年2月2日每个重复用“S”型布点采集1个种植前土壤样品，2020年1月7日采集种植后土样，共24个土样。2020年1月7日收获时测定木薯鲜薯产量、淀粉含量并在每个重复分别采集3株木薯植株样。土样制样后测定土壤微生物生物量碳、微生物生物量氮，碱解氮、速效磷、速效钾、蔗糖酶活性、脲酶活性、酸性磷酸酶活性。植株样品采集后105℃杀青、80℃烘干至恒重后称重获取木薯干物质重量即生物量，粉碎过筛后测定植物样品氮磷钾全量。

　　土壤铵态氮、硝态氮采用硫酸钾浸提-流动注射仪法测定，碱解氮采用碱解扩散法测定，速效磷采用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法测定，速效钾采用乙酸铵浸提-火焰光度计法测定[8]，微生物生物量碳(Soil Microbial Biomass Carbon， SMBC)和微生物生物量氮(Soil Microbial Biomass Nitrogen， SMBN)采用氯仿熏蒸浸提法测定[8]。土壤蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶均采用活性试剂盒微量法进行测定，试剂盒生产厂商为索莱宝，商品编号分别为BC0245、BC0125、BC0145。植物氮、磷、钾分别采用H2SO4-H2O2消化-凯氏定氮法、钼锑抗比色法和火焰光度法测定[9]。木薯淀粉含量采用雷蒙称法测定[10]。

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