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作物杂志,2023, 第2期: 214–221 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2023.02.031

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

化肥配施园林废弃物堆肥对青稞产质量及土壤肥力的影响

徐东(), 何建清(), 张格杰, 刘海鑫, 马金玉, 王思远   

  1. 西藏农牧学院植物科学学院，860000，西藏林芝
  • 收稿日期:2023-02-17 修回日期:2023-02-23 出版日期:2023-04-15 发布日期:2023-04-11
  • 通讯作者: 何建清，主要从事微生物资源与微生物肥料等研究，E-mail：hejianqingxz@163.com
  • 作者简介:徐东，主要从事园林废弃物资源化利用方面的研究，E-mail：514210742@qq.com
  • 基金资助:
    西藏自治区重点科技项目(XZ202001ZY0019N);西藏农牧学院研究生创新计划项目(YJS2022-49);西藏农牧学院研究生创新计划项目(YJS2022-45)

Effects of Fertilizer Combined with Garden Waste Compost on Yield, Quality of Highland Barley and Soil Fertility

Xu Dong(), He Jianqing(), Zhang Gejie, Liu Haixin, Ma Jinyu, Wang Siyuan   

  1. College of Plant Science, Tibet Agricultural and Animal Husbandry University, Linzhi 860000, Tibet, China
  • Received:2023-02-17 Revised:2023-02-23 Online:2023-04-15 Published:2023-04-11

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117

摘要：

研究化肥配施不同用量园林废弃物堆肥对青稞产量、品质及土壤肥力的影响，为青稞的优质高效生产提供技术支撑。试验设置5个处理，即常规施肥（225kg/hm2尿素+150kg/hm2过磷酸钙，CK），常规施肥+ 9000kg/hm2园林废弃物堆肥（D1）、常规施肥+12 000kg/hm2园林废弃物堆肥（D2）、常规施肥+15 000kg/hm2园林废弃物堆肥（D3）和常规施肥+18 000kg/hm2园林废弃物堆肥（D4）。对青稞株高、产量、品质及根际土壤肥力指标进行测定。结果表明，添加园林废弃物堆肥能够有效促进青稞株高生长；随着园林废弃物堆肥施用量的增加，青稞产量均提高，其中D1处理最高（5821.84kg/hm2），D4处理最低（4724.21kg/hm2），青稞粗脂肪、淀粉和可溶性糖的含量也有所增加，但对粗蛋白有一定的负影响；化肥配施园林废弃物堆肥能够有效降低农田土壤pH和EC值，增加有机质和含水量，提高土壤氮、磷、钾等养分的含量，增加土壤微生物数量，增强土壤酶活性，但对过氧化氢酶有一定负影响。由此可知，相对于常规施肥处理，其他4个添加园林废弃物堆肥处理对青稞产量和品质均有促进效果，根据主成分分析结果，以常规施肥+12 000kg/hm2园林废弃物堆肥（D2）对青稞产量和品质提升效果最优。

关键词: 园林废弃物堆肥, 青稞, 产量, 品质, 土壤肥力

Abstract:

Studying the effects of fertilizer combined with garden waste compost on the yield, quality and soil fertility of highland barley provided technical support for the high quality and efficient production of highland barley, five treatments were set up in the experiment, namely conventional fertilization (225kg/ha urea+150kg/ha superphosphate, CK), conventional fertilizer+9000kg/ha garden waste compost (D1), conventional fertilizer+12 000kg/ha garden waste compost (D2), conventional fertilizer+15 000kg/ha garden waste compost (D3) and conventional fertilizer+18 000kg/ha Garden waste compost (D4). The highland barley plant height, yield, quality and rhizosphere soil fertility index were measured. The results indicated that, adding garden waste compost could effectively promote the growth of highland barley. With the increase of the application amount of garden waste compost, the yield of highland barley increased, with the highest (5821.84kg/ha) under D1 treatment and the lowest (4724.21kg/ha) under D4 treatment. The contents of crude fat, starch and soluble sugar of highland barley also increased, but had a negative effect on crude protein. Fertilizer combined with garden waste compost could effectively reduce soil pH and EC values, increase organic matter and water content, increase soil nitrogen, phosphorus, potassium and other nutrients contents, increase the number of soil microorganisms, enhance soil enzyme activity, but had a certain negative effect on catalase. In conclusion, compared with conventional fertilization, the other four garden waste compost treatments could promote the yield and quality of highland barley. According to the principal component analysis, conventional fertilization+12 000kg/ha garden waste compost (D2) had the best effect on the yield and quality of highland barley.

Key words: Garden waste compost, Highland barley, Yield, Quality, Soil fertility

表1

田间试验设计方案

处理
Treatment		 尿素
Urea		 过磷酸钙
Calcium
superphosphate		 园林废弃物堆肥
Garden waste
compost
CK 225 150 0
D1 225 150 9000
D2 225 150 12 000
D3 225 150 15 000
D4 225 150 18 000

图1

不同时期各个处理对青稞株高的影响 不同小写字母表示不同施肥处理之间差异显著（P < 0.05）

表2

园林废弃物堆肥不同施用量对青稞产量的影响

处理Treatment 行穗数Ear number per row 穗粒数Grain number per spike 千粒重1000-grain weight (g) 理论产量Theoretical yield (kg/hm2)
CK 75.83±2.50c 41.41±0.28c 52.68±0.90b 4218.78±182.76c
D1 90.00±3.67a 46.50±0.00a 54.53±0.53ab 5821.84±294.34a
D2 79.00±4.33bc 49.46±0.00a 57.42±2.25a 5733.20±537.41ab
D3 84.67±10.00ab 45.57±0.69ab 55.08±1.45a 5423.51±701.22b
D4 80.84±9.84b 42.14±2.27bc 54.76±0.03ab 4724.21±320.23bc

表3

园林废弃物堆肥不同施肥量对青稞品质的影响

处理
Treatment		 粗脂肪
Crude fat		 粗蛋白
Crude protein		 淀粉
Starch		 可溶性糖
Soluble sugar
CK 1.85±0.05c 13.33±0.79a 51.39±0.56b 16.99±0.45bc
D1 2.34±0.10a 12.41±0.44b 54.30±0.80a 21.35±0.57a
D2 2.35±0.05a 12.88±0.08b 54.17±0.11a 18.07±0.15b
D3 2.24±0.04ab 12.94±1.41b 51.98±0.24b 16.46±0.41c
D4 2.04±0.08bc 12.55±0.51b 51.78±0.01b 13.65±0.24d

表4

化肥配施园林废弃物堆肥对大田土壤性质的影响

处理
Treatment		 含水量
Water
content (%)		 pH EC值
EC value
(μS/cm)		 有机质
Organic
matter (%)
CK 16.46±2.99b 7.87±0.22a 132.65±11.15a 1.81±0.02d
D1 20.85±2.30a 7.37±0.10b 117.00±4.60ab 2.37±0.11b
D2 19.73±0.72a 7.31±0.10b 114.90±0.80b 3.01±0.11a
D3 17.13±2.20b 7.32±0.10b 125.65±11.85ab 2.17±0.13bc
D4 18.58±1.39ab 7.33±0.13b 129.70±5.50ab 2.06±0.11c

表5

化肥配施园林废弃物堆肥对大田土壤养分的影响

处理
Treatment		 全氮
Total nitrogen
(g/kg)		 全磷
Total phosphorus
(g/kg)		 全钾
Total potassium
(g/kg)		 速效氮
Available
nitrogen (mg/kg)		 速效磷
Available
phosphorus (mg/kg)		 速效钾
Available
potassium (mg/kg)
CK 2.28±0.02bc 3.42±0.01b 12.49±0.14b 369.40±15.61b 10.76±1.98c 136.63±13.53c
D1 2.38±0.01b 4.07±0.01a 12.93±0.04ab 374.67±67.71ab 18.20±1.81ab 145.33±19.67c
D2 2.44±0.04ab 3.94±0.01bc 13.50±0.07a 405.32±37.61a 23.16±0.80a 246.26±26.29a
D3 2.64±0.01a 3.81±0.01c 13.57±0.07a 391.40±69.82a 15.36±1.76bc 180.90±11.99b
D4 2.37±0.01b 3.61±0.01b 13.45±0.09a 390.42±9.57a 15.08±5.58bc 162.01±4.33bc

表6

化肥配施园林废弃物堆肥对土壤酶活性的影响

处理
Treatment		 过氧化氢酶
Catalase
[mg/(g?d)]		 蔗糖酶
Sucrase
[mg/(g?d)]		 纤维素酶
Alkaline
phosphatase
[mg/(g?72h)]		 脲酶
Urease
[mg/(g?d)]
CK 0.68±0.02a 4.74±0.81b 0.03±0.01d 1.46±0.12d
D1 0.63±0.02ab 6.11±0.57ab 0.13±0.02c 1.81±0.13b
D2 0.64±0.02ab 6.97±1.40a 0.42±0.09a 2.34±0.55a
D3 0.59±0.04b 7.44±0.05a 0.26±0.01b 1.61±0.69bc
D4 0.63±0.05ab 6.93±0.66a 0.11±0.03cd 1.90±0.21b

表7

化肥配施园林废弃物堆肥对土壤生物特性的影响

处理
Treatment		 数量Quantity 比例Ratio
细菌Bacteria (×106cfu/g) 放线菌Actinomycetes (×105cfu/g) 真菌Fungus (×103cfu/g) 细菌/真菌B/F 放线菌/真菌A/F
CK 5.95±0.91b 4.21±0.93b 6.14±5.09b 0.97 0.69
D1 7.61±3.33a 6.34±2.23a 12.94±3.75a 0.59 0.49
D2 7.02±1.66a 5.45±0.86ab 9.39±2.78ab 0.75 0.58
D3 7.30±1.12a 4.70±0.51ab 9.08±3.01ab 0.80 0.52
D4 6.14±3.72b 4.24±0.78b 11.49±4.18ab 0.53 0.37

表8

青稞产量及品质与土壤理化性质的相关性

指标
Index		 理论产量
Theoretical
yield		 过氧化
氢酶
Catalase		 蔗糖
酶
Sucrase		 纤维素酶
Alkaline
phosphatase		 脲酶
Urease		 细菌
Bacteria		 真菌
Fungus		 放线菌
Actinomycetes		 粗脂肪
Crude fat		 粗蛋白
Crude
protein		 淀粉
Starch		 可溶性糖
Soluble
sugar
pH -0.76 0.81 -0.93* -0.64 -0.63 -0.62 -0.74 -0.43 -0.80 0.73 -0.50 -0.01
EC -0.93* 0.28 -0.39 -0.71 -0.73 -0.79 -0.52 -0.89* -0.93* 0.48 -0.98** -0.69
有机质Organic matter 0.79 -0.20 0.49 0.89* 0.91* 0.55 0.30 0.62 0.81 -0.29 0.83 0.39
全氮TN 0.53 -0.91* 0.80 0.59 0.06 0.60 0.10 0.08 0.55 -0.07 0.05 -0.07
全磷TP 0.99** -0.52 0.50 0.59 0.55 0.93* 0.69 0.92* 0.97** -0.65 0.90* 0.69
全钾TK 0.51 -0.79 0.99** 0.72 0.57 0.35 0.37 0.02 0.57 -0.38 0.17 -0.36
速效氮AN 0.47 -0.47 0.81 0.89* 0.80 0.21 0.14 0.03 0.54 -0.16 0.30 -0.29
速效磷AP 0.84 -0.30 0.56 0.85 0.92* 0.61 0.47 0.68 0.87 -0.45 0.87 0.39
速效钾AK 0.54 -0.25 0.60 0.97** 0.83 0.28 -0.02 0.19 0.59 0.02 0.47 -0.02

表9

各指标主成分分析

主成分
Principal
component		 特征值
Eigenvalue		 方差贡献率
Variance
contribution ratio (%)		 累计方差贡献率
Cumulative variance
contribution ratio (%)
1 5.44 67.98 67.98
2 1.35 16.82 84.80

表10

得分系数矩阵

评价指标
Evaluation index		 主成分1 PCA 1 主成分2 PCA 2
载荷
Load		 系数
Coefficient		 载荷
Load		 系数
Coefficient
穗粒数Grain number per spike 0.90 0.39 0.40 0.25
千粒重1000-grain weight 0.71 0.31 0.63 0.39
行穗数Number of single panicle 0.69 0.30 -0.67 -0.41
理论产量Theoretical yield 0.99 0.42 0.03 0.02
粗脂肪Crude fat 0.98 0.42 0.09 0.05
粗蛋白Crude protein -0.63 -0.27 0.49 0.31
淀粉Starch 0.93 0.40 0.04 0.03
可溶性糖Soluble sugar 0.67 0.29 -0.30 -0.19

表11

各处理的综合得分

处理
Treatment		 主成分1
PCA 1		 主成分2
PCA 2		 综合得分
Comprehensive score		 排名
Ranking
CK -3.17 0.01 -2.15 5
D1 2.46 -1.10 1.49 2
D2 1.97 1.24 1.55 1
D3 0.15 0.06 0.11 3
D4 -1.40 -0.20 -0.99 4
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