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作物杂志,2022, 第3期: 174–180 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2022.03.025

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

沼液替代化肥对冬小麦产量的影响

潘飞飞1,2(), 唐蛟3,4,5(), 孙壮1, 陈碧华1,2, 王广印1,2, 吴大付3,4, 王威3   

  1. 1河南科技学院园艺园林学院,453003,河南新乡
    2河南省园艺植物资源利用与种质创新工程研究中心,453003,河南新乡
    3河南科技学院资源与环境学院,453003,河南新乡
    4河南农业大学博士后流动站,450000,河南郑州
    5河南科技学院博士后研发基地,453003,河南新乡
  • 收稿日期:2021-04-23 修回日期:2021-06-22 出版日期:2022-06-15 发布日期:2022-06-20
  • 通讯作者: 唐蛟
  • 作者简介:潘飞飞,主要从事土壤培肥与养分循环研究,E-mail： panfeifei89@163.com
  • 基金资助:
    河南省重点研发与推广专项(202102110065);河南省重大科技专项（创新示范专项）(201111110600);河南科技学院博士科研启动费(207010618002)

Effects of Biogas Slurry Instead of Chemical Fertilizer on Winter Wheat Yield

Pan Feifei1,2(), Tang Jiao3,4,5(), Sun Zhuang1, Chen Bihua1,2, Wang Guangyin1,2, Wu Dafu3,4, Wang Wei3   

  1. 1School of Horticulture and Landscape Architecture, Henan Institute of Science and Technology, Xinxiang 453003, Henan, China
    2Henan Province Engineering Research Center of Horticultural Plant Resource Utilization and Germplasm Enhancement, Xinxiang 453003, Henan, China
    3School of Resources and Environment, Henan Institute of Science and Technology, Xinxiang 453003, Henan, China
    4Post-Doctorate R&D Base, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450000, Henan, China
    5Postdoctoral Research Base, Henan Institute of Science and Technology, Xinxiang 453003, Henan, China
  • Received:2021-04-23 Revised:2021-06-22 Online:2022-06-15 Published:2022-06-20
  • Contact: Tang Jiao

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PDF (PC)

152

摘要：

在等施氮量条件下,设置了不同沼液替代化肥比例,分别为沼液替代化肥氮0%（B1,即全部施用化肥）、50%（B2）、75%（B3）和100%（B4,即全部施用沼液）,其中化学复合肥料分别选用C1（N:P2O5:K2O=20:20:6）和C2（N:P2O5:K2O=17:17:17）,研究冬小麦形态指标、干物质累积量以及产量等对其的响应。结果显示,不同沼液替代比例下,冬小麦秸秆生物量和地上部总生物量均表现为B2>B1>B3>B4,与B1、B2和B3处理相比,B4处理并不利于冬小麦地上部干物质的累积。与C1处理相比,C2处理的收获指数显著增加。主效应分析显示,沼液替代化肥的比例和化学复合肥料的种类对冬小麦相关形态指标建成、产量及其构成因素均无显著影响,在维持现有产量水平的情况下,配施沼液可节省大量氮磷钾化肥,提高经济效益,具有推广应用价值。

关键词: 沼液, 化肥, 冬小麦, 产量, 形态指标

Abstract:

A two-factor experiment (the proportion of biogas replacing chemical fertilizer and the types of chemical fertilizer; B1 indicated chemical fertilizer only, B2 indicated that 50% of the total N in chemical fertilizer was replaced by biogas slurry, B3 indicated that 75% of the total N in chemical fertilizer was replaced by biogas slurry, B4 indicated that 100% of the total N in chemical fertilizer was replaced by biogas slurry; C1 indicated a chemical compound fertilizer N:P2O5:K2O=20:20:6 was applied, C2 indicated a chemical compound fertilizer with N:P2O5:K2O=17:17:17 was applied) was set in this experiment to study the influence on the morphological indexes, dry material accumulation and yield of winter wheat. The results showed that under different biogas slurry replacement proportion, the biomass of winter wheat straw and the total aboveground biomass were present as B2 > B1 > B3 > B4. Compared with the B1, B2 and B3 treatments, B4 treatment was not conducive to dry matter accumulation in shoot of winter wheat. The harvest index of winter wheat under C2 treatment was significantly higher than that of C1 treatment. Main effect analysis showed that the proportion of biogas slurry instead of chemical fertilizer and the types of chemical compound fertilizer had no significant effect on winter wheat morphological indexes, yield and its components. Biogas slurry instead of chemical fertilizer thus could save a lot of N, P, K fertilizers with the yield unchanged, and improved economic returns, thus had a value for application in agricultural production.

Key words: Biogas slurry, Chemical fertilizer, Winter wheat, Yield, Morphological index

表1

各处理的施肥量及来源

表2

不同沼液替代比例对冬小麦形态指标的影响

因素
Factor		 处理
Treatment		 株高
Plant height
(cm)		 基部第1节间长
Length of the first internode
at base of stem (cm)		 穗下节间长
Length of subspike
internode (cm)		 穗下节间/基部第1节间
Subspike internode/the first
internode at base of stem
沼液Biogas slurry B1 74.04±2.83a 5.64±0.76a 24.17±2.14a 4.34±0.64a
B2 74.84±4.53a 5.84±0.81a 24.33±1.00a 4.22±0.46a
B3 74.36±2.90a 5.96±0.44a 23.74±0.90a 4.00±0.27a
B4 77.34±1.99a 6.06±0.19a 25.34±0.94a 4.18±0.08a
化肥
Chemical fertilizer		 C1 74.73±3.78a 5.74±0.44a 24.41±1.59a 4.27±0.34a
C2 75.56±2.76a 6.01±0.69a 24.38±1.24a 4.10±0.46a
沼液Biogas slurry 0.29ns 0.72ns 0.32ns 0.63ns
化肥Chemical fertilizer 0.53ns 0.32ns 0.94ns 0.38ns
沼液×化肥Biogas slurry×chemical fertilizer 0.29ns 0.93ns 0.84ns 0.94ns

表3

不同沼液替代比例对冬小麦干物质累积及收获指数的影响

因素
Factor		 处理
Treatment		 秸秆生物量
Straw biomass (t/hm2)		 地上部总生物量
Total aboveground biomass (t/hm2)		 收获指数
Harvest index
沼液Biogas slurry B1 8.70±0.95ab 15.40±1.75ab 0.43±0.02a
B2 9.34±1.22a 16.70±1.04a 0.44±0.04a
B3 8.33±0.50ab 15.39±0.92ab 0.46±0.02a
B4 7.74±0.22b 14.58±0.36b 0.47±0.02a
化肥Chemical fertilizer C1 8.27±0.87a 15.35±1.33a 0.46±0.02a
C2 8.79±1.03a 15.69±1.32a 0.44±0.02b
沼液Biogas slurry 0.03* 0.05* 0.27ns
化肥Chemical fertilizer 0.14ns 0.51ns 0.05*
沼液×化肥Biogas slurry×chemical fertilizer 0.72ns 0.93ns 0.64ns

表4

不同沼液替代比例对冬小麦产量及其构成因素的影响

因素
Factor		 处理
Treatment		 穗数
Panicle number (×104/hm2)		 穗粒数
Grains per spike		 千粒重
1000-grain weight (g)		 实收产量
Actual grain yield (kg/hm2)
沼液Biogas slurry B1 304±35a 48±2ab 42.11±1.60a 6703±928a
B2 336±8a 48±2ab 43.22±2.27a 7357±382a
B3 312±22a 49±3a 42.28±1.33a 7064±602a
B4 320±44a 46±2b 43.63±3.00a 6814±315a
化肥Chemical fertilizer C1 314±32a 48±3a 42.48±2.34a 7084±654a
C2 322±31a 48±2a 43.14±1.90a 6886±598a
沼液Biogas slurry 0.40ns 0.16ns 0.61ns 0.35ns
化肥Chemical fertilizer 0.53ns 0.62ns 0.49ns 0.47ns
沼液×化肥Biogas slurry×chemical fertilizer 0.95ns 0.61ns 0.74ns 0.89ns

表5

Cost and earning analysis of different biogas slurry replacement ratios 元/hm2 yuan/hm2

处理
Treatment		 成本投入Cost input 投入总和
Total cost		 粮食收入
Grain earnings
种子Seed 肥料Fertilizer 用工Labor 机械Machine
B1 C1 1125.00 3937.50 1500.00 1500.00 8062.50 15613.52
C2 1125.00 4632.36 1500.00 1500.00 8757.36 16492.76
B2 C1 1125.00 1968.75 2250.00 1500.00 6843.75 17590.21
C2 1125.00 2316.16 2250.00 1500.00 7191.16 18741.61
B3 C1 1125.00 984.38 2250.00 1500.00 5859.38 16641.61
C2 1125.00 1158.08 2250.00 1500.00 6033.08 16892.22
B4 C1 1125.00 750.00 750.00 1500.00 4125.00 16476.97
C2 1125.00 750.00 750.00 1500.00 4125.00 16481.94

表6

不同沼液替代比例对经济效益的影响

因素
Factor		 处理
Treatment		 经济效益（元/hm2）
Economic benefit (yuan/hm2)
沼液Biogas slurry B1 7643.21±2154.99b
B2 11148.46±1311.97a
B3 10820.69±891.93a
B4 12354.46±1760.32a
化肥
Chemical fertilizer		 C1 10357.92±2454.41a
C2 10625.48±2283.19a
沼液Biogas slurry 0.00**
化肥Chemical fertilizer 0.72ns
沼液×化肥
Biogas slurry×chemical fertilizer		 0.98ns
[1] 屠云璋, 吴兆流. 2011年大中型沼气产业发展报告. 太阳能, 2012(2):23-25.
[2] 魏彬萌, 韩霁昌, 王欢元, 等. 灌施沼液比例对石灰性土壤性质和辣椒生长的影响. 中国土壤与肥料, 2017 (2):42-47.
[3] 万海文. 沼液对土壤养分和玉米、小麦生理特性及产量的影响. 杨凌:西北农林科技大学, 2016.
[4] Pan F F, Yu W T, Ma Q, et al. Do organic amendments improve the synchronism between soil N supply and wheat demand?. Applied Soil Ecology, 2018, 125:184-191.
doi: 10.1016/j.apsoil.2018.01.006
[5] 杨极武, 冯万贵, 安恒军, 等. 沼气、沼液和沼渣在蔬菜生产中的应用. 北方园艺, 2006(3):80-81.
[6] 郑学博, 樊剑波, 周静. 沼液还田对旱地红壤有机质及团聚体特征的影响. 中国农业科学, 2015, 48(16):3201-3210.
[7] 曹云, 常志州, 马艳, 等. 沼液施用对辣椒疫病的防治效果及对土壤生物学特性的影响. 中国农业科学, 2013, 46(3):507-516.
[8] 陈瑶, 史秋萍, 陈玉成. 沼液连续浇灌对旱作和水田土壤养分及重金属含量的影响. 水土保持学报, 2015, 29(2):76-80,105.
[9] Chen Z M, Wang Q, Ma J W, et al. Soil microbial activity and community composition as influenced by application of pig biogas slurry in paddy field in southeast China. Paddy and Water Environment, 2020, 18(1):15-25.
doi: 10.1007/s10333-019-00761-y
[10] 郑学博, 樊剑波, 何园球, 等. 沼液化肥全氮配比对土壤微生物及酶活性的影响. 农业工程学报, 2015, 31(19):142-150.
[11] Niyungeko C, Liang X Q, Liu C L, et al. Effect of biogas slurry application on soil nutrients,phosphomonoesterase activities,and phosphorus species distribution. Journal of Soils and Sediments, 2020, 20(2):900-910.
doi: 10.1007/s11368-019-02435-y
[12] Yan L L, Liu Q P, Liu C, et al. Effect of swine biogas slurry application on soil dissolved organic matter (DOM) content and fluorescence characteristics. Ecotoxicology and Environmental Safety, 2019, 184:109616.
doi: 10.1016/j.ecoenv.2019.109616
[13] 赖星, 伍钧, 王静雯, 等. 连续施用沼液对土壤性质的影响及重金属污染风险评价. 水土保持学报, 2018, 32(6):359-364,370.
[14] Miao J F, Ye J, Huang Y M, et al. Effects of biogas slurry irrigation on heavy metal contents in soils. Agricultural Science and Technology, 2014, 15(3):417-421.
[15] 汪吉东, 曹云, 常志州, 等. 沼液配施化肥对太湖地区水蜜桃品质及土壤氮素累积的影响. 植物营养与肥料学报, 2013, 19(2):379-386.
[16] 杨建霞, 王秀文, 宁海军, 等. 沼肥不同施肥量对大棚甜瓜生长发育及果实品质的影响. 北方园艺, 2020, 469(22):60-65.
[17] 郑学博, 樊剑波, 周静, 等. 沼液化肥配施对红壤旱地土壤养分和花生产量的影响. 土壤学报, 2016, 53(3):675-684.
[18] 李友强, 盛康, 彭思姣, 等. 沼液施用量对小麦产量及土壤理化性质的影响. 中国农学通报, 2014, 30(12):181-186.
[19] 冯伟, 侯翠翠, 刘东洋, 等. 沼液与氮肥配施对小麦产量及品质的影响. 麦类作物学报, 2013, 33(3):520-525.
[20] 万海文, 贾亮亮, 赵京奇, 等. 追施沼液对小麦光合特性及土壤酶活性和养分含量的影响. 西北农林科技大学学报(自然科学版), 2017, 45(1):35-44.
[21] 魏复盛. 水和废水监测分析方法. 北京: 中国环境科学出版社, 1989:278-286.
[22] 段国辉, 高海涛, 张学品, 等. 冬小麦水旱条件下株高构成与产量性状及抗旱指数相关分析. 陕西农业科学, 2006(4):1-3,30.
[23] 朱新开, 郭文善, 李春燕, 等. 小麦株高及其构成指数与产量及品质的相关性. 麦类作物学报, 2009, 29(6):1034-1038.
[24] 卢昆丽, 尹燕枰, 王振林, 等. 施氮期对小麦茎秆木质素合成的影响及其抗倒伏生理机制. 作物学报, 2014, 40(9):1686-1694.
[25] 姚金保, 马鸿翔, 姚国才, 等. 小麦抗倒性研究进展. 植物遗传资源学报, 2013, 14(2):208-213.
[26] 黄红英, 曹金留, 常志州, 等. 猪粪沼液施用对稻、麦产量和氮磷吸收的影响. 土壤, 2013, 45(3):412-418.
[27] 邵文奇, 文廷刚, 唐金陵. 不同沼液施用量对小麦生长及产量的影响. 福建农业学报, 2018, 33(2):144-149.
[28] 韩玉龙. 施钾对弱光胁迫下冬小麦叶绿素荧光特性及碳、氮代谢的影响. 郑州:河南农业大学, 2013.
[29] 祖艳群, 林克惠. 氮钾营养的交互作用及其对作物产量和品质的影响. 土壤肥料, 2000(2):2-7.
[30] 王旭东, 于振文, 王东. 钾对小麦旗叶蔗糖和籽粒淀粉积累的影响. 植物生态学报, 2003, 27(2):196-201.
doi: 10.17521/cjpe.2003.0030
[31] 王靖荃, 谷端银, 于晓东, 等. 沼液部分替代化肥在日光温室秋番茄上的应用效果. 应用生态学报, 2019, 30(1):243-250.
[32] 李泽碧, 王正银, 李清荣, 等. 沼液、沼渣与化肥配施对莴笋产量和品质的影响. 中国沼气, 2006(1):27-30.
[33] 赵娟. 调控内源生长素和细胞分裂素水平实现棉花种子—纤维产量和品质的同步改良. 重庆:西南大学, 2014.
[34] 翟开恩. 生长素调控水稻籽粒灌浆的机理初探. 金华:浙江师范大学, 2014.
[35] 刘思辰, 王莉玮, 李希希, 等. 沼液灌溉中的重金属潜在风险评估. 植物营养与肥料学报, 2014, 20(6):1517-1524.
[36] 吴树彪, 崔畅, 张笑千, 等. 农田施用沼液增产提质效应及水土环境影响. 农业机械学报, 2013, 44(8):118-125,179.
[37] 吴华山, 郭德杰, 马艳, 等. 猪粪沼液施用对土壤氨挥发及玉米产量和品质的影响. 中国生态农业学报, 2012, 20(2):163-168.
[38] 陈永根, 彭永红, 宋哲岳, 等. 沼液施用对土壤温室气体排放的影响. 浙江农林大学学报, 2013, 30(1):32-37.
[1] 冯常辉, 焦春海, 张友昌, 别墅, 秦鸿德, 王琼珊, 张教海, 王孝刚, 夏松波, 蓝家样, 陈全求. 基于部分NCII交配设计的陆地棉产量和纤维品质性状遗传分析[J]. 作物杂志, 2022, (5): 13–21
[2] 常海刚, 李广, 袁建钰, 谢明君, 祁小平. 不同施肥方式对甘肃陇中黄土丘陵区土壤养分及春小麦产量的影响[J]. 作物杂志, 2022, (5): 160–166
[3] 张玺, 谢晋, 黄浩, 高仁吉, 鲁超, 周意霖, 梁增发, 王维. 普洱烟区氮肥运筹及株距对烤烟品种云烟116产量和质量的影响[J]. 作物杂志, 2022, (5): 188–194
[4] 石必显, 陶建飞, 高燕, 谢会红, 阿卜力米提·艾尔肯, 程平山, 麦提图尔荪·萨迪克, 沙红. 不同种植密度对3个复播食葵品种植株形态及产量的影响[J]. 作物杂志, 2022, (5): 195–200
[5] 徐敏, 金路路, 李瑞春, 孙丽园, 王子胜. 辽河流域棉区棉花化学封顶技术应用研究[J]. 作物杂志, 2022, (5): 201–207
[6] 陶玥玥, 孙华, 王海候, 陆长婴, 沈明星. 刈割期与晾晒天数对饲料油菜产量和粗蛋白含量及水分的影响[J]. 作物杂志, 2022, (5): 215–220
[7] 张崇华, 段里成, 王尚明, 张清霞, 王成孜, 吴风雨, 杨林. 播期对江西晚稻产量及温光资源利用的影响[J]. 作物杂志, 2022, (5): 229–234
[8] 潘俊峰, 刘彦卓, 梁开明, 黄农荣, 彭碧琳, 傅友强, 胡香玉, 钟旭华, 李妹娟, 胡锐. 长期和短期减施磷肥对华南双季稻产量与磷肥利用的影响[J]. 作物杂志, 2022, (5): 241–248
[9] 李睿, 董立强, 商文奇, 于广星, 代贵金, 王铮, 李跃东. 水稻苗期不同喷淋间隔处理对其生长发育及产量的影响[J]. 作物杂志, 2022, (5): 249–254
[10] 陈士勇, 王锐, 陈志青, 张海鹏, 王娟娟, 单玉华, 杨艳菊. 纳米锌和离子锌对水稻产量形成及籽粒锌含量的影响[J]. 作物杂志, 2022, (4): 107–114
[11] 唐建鹏, 陈京都, 温凯, 张明伟, 谢成林, 陆佩玲, 闵思桂, 王企銮, 成洁旻. 稻虾共作模式下不同优良食味粳稻物质生产及产量特征研究[J]. 作物杂志, 2022, (4): 115–123
[12] 孙庆圣, 原程, 张玉先. 减施氮肥和接种根瘤菌对黑大豆光合特性及产量的影响[J]. 作物杂志, 2022, (4): 132–137
[13] 谢奎忠, 孙小花, 罗爱花, 柳永强, 唐德晶, 朱永永, 胡新元. 基施锌肥对长期连作马铃薯抗病性相关酶活性、土传病害和产量的影响[J]. 作物杂志, 2022, (4): 154–159
[14] 李祖军, 姜雪, 杨通莲, 吴朝昕, 张习春, 江学海, 龙武华, 张玉珊, 朱速松. 不同肥料配比对贵州禾苟当1号产量及食味品质的影响[J]. 作物杂志, 2022, (4): 160–166
[15] 马珂, 冯雷, 赵夏童, 张丽光, 原向阳, 董淑琦, 郭平毅, 宋喜娥. 播距和播量对张杂谷10号生长特性及产量的影响[J]. 作物杂志, 2022, (4): 172–178
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