复合肥配施微生物菌剂的后效对土壤理化性质及谷子品质的影响

doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2025.02.020

摘要/Abstract

摘要：

为探明冀东地区冬小麦后茬作物谷子的减肥增效主要栽培技术，研究前茬冬小麦复合肥与微生物菌剂配施的后效对土壤肥力、土壤酶活性、谷子营养品质和产量的影响，并进行隶属函数分析，对12个处理组合进行综合评价。结果表明，前茬冬小麦施用复合肥与微生物菌剂能够提高谷子产量和营养品质并调节土壤理化性质。通过隶属函数模型分析评价得出，A1M4位列第6，位列前5的处理依次为A3M4、A2M4、A3M2、A3M3和A2M3，其中A3M2、A3M3和A2M3的复合肥施用水平低于常规施肥水平，产量较A1M4分别提高3.70%、10.05%和7.33%，其中A3M3和A2M3显著高于A1M4。A3M2、A3M3和A2M3在谷子营养品质、土壤养分、土壤酶活性方面均优于A1M4处理。从谷子产量、品质、土壤理化性质方面综合考虑，冀东地区前茬冬小麦施肥组合A3M2、A3M3和A2M3为谷子减肥增效的合理施肥方式。

关键词: 谷子, 微生物菌剂, 复合肥, 品质, 产量, 土壤肥力

Abstract:

To elucidate the primary cultivation techniques for reducing fertilizer usage while enhancing efficacy in foxtail millet following winter wheat in the eastern Hebei, the influence of the residual effects of applying compound fertilizers combined with microbial inoculants during the preceding winter wheat cultivation on soil fertility, soil enzyme activity, foxtail millet nutritional quality, and yield. Furthermore, a comprehensive evaluation of the 12 treatment combinations was conducted through membership function analysis. The results demonstrated that the application of compound fertilizer and microbial inoculant during the preceding winter wheat season could enhance the yield and nutritional quality of foxtail millet while modulating soil physicochemical properties. The evaluation using the membership function model ranked A1M4 sixth, with the top five treatments of A3M4, A2M4, A3M2, A3M3, and A2M3. Notably, the levels of compound fertilizers used in A3M2, A3M3, and A2M3 were lower than the conventional fertilization levels, and the yield of A3M2, A3M3, and A2M3 were respectively 3.70%, 10.05%, and 7.33% higher than that of A1M4, with A3M3 and A2M3 showed significant higher than that of A1M4. Additionally, A3M2, A3M3, and A2M3 outperformed A1M4 in terms of foxtail millet nutritional quality, soil nutrients, and soil enzyme activity. Considering yield and quality of foxtail millet, and physicochemical properties of the soil, the fertilizer combinations A3M2, A3M3, and A2M3 are recommended as rational fertilizer application methods to reduce fertilizer usage and enhance efficacy for foxtail millet following winter wheat in eastern Hebei.

Key words: Foxtail millet, Microbial inoculant, Compound fertilizer, Quality, Yield, Soil fertility

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图/表 9

表1

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表8

参考文献 35

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处理 Treatment	施肥水平Fertilization level
处理 Treatment	微生物菌剂 Microbial inoculant	复合肥 Compound fertilizer
A1M1	0	0
A1M2	0	225
A1M3	0	450
A1M4	0	675
A2M1	150	0
A2M2	150	225
A2M3	150	450
A2M4	150	675
A3M1	300	0
A3M2	300	225
A3M3	300	450
A3M4	300	675

处理 Treatment	有机质 Organic matter (g/kg)	全氮 Total nitrogen (g/kg)	碱解氮 Alkali-hydrolyzed nitrogen (mg/kg)	全磷 Total phosphorus (g/kg)	速效磷 Rapidly available potassium (mg/kg)
A1M1	16.25±0.13g	2.05±0.08g	71.31±1.06g	1.76±0.19d	18.39±0.65f
A1M2	18.96±0.39f	2.03±0.16f	80.36±2.91f	2.16±0.05c	20.87±0.39e
A1M3	19.79±0.13cd	2.15±0.02ef	88.27±2.48d	2.22±0.06c	21.81±0.49de
A1M4	19.87±0.06cd	2.15±0.02ef	86.48±2.55de	2.40±0.10b	23.68±0.05c
A2M1	19.19±0.50ef	2.21±0.15de	99.49±2.40bc	2.39±0.06b	22.30±0.26d
A2M2	19.59±0.39de	2.24±0.07cde	89.89±4.60d	2.40±0.11b	22.23±1.20c
A2M3	19.93±0.04cd	2.31±0.02bcd	99.71±2.01bc	2.55±0.07ab	23.58±0.04d
A2M4	20.15±0.40c	2.34±0.02bcd	103.93±4.37bc	2.61±0.03a	23.91±1.14bc
A3M1	19.83±0.13cd	2.37±0.02bc	96.95±8.05c	2.52±0.10ab	25.13±0.55a
A3M2	21.65±0.42b	2.44±0.10ab	100.17±7.16bc	2.54±0.08ab	25.08±0.44ab
A3M3	22.66±0.23a	2.52±0.08a	106.29±1.42ab	2.54±0.02ab	25.04±0.96ab
A3M4	23.05±0.24a	2.55±0.02a	111.61±1.82a	2.56±0.13ab	25.58±0.55a

处理 Treatment	有机质 Organic matter (g/kg)	全氮 Total nitrogen (g/kg)	碱解氮 Alkali-hydrolyzed nitrogen (mg/kg)	全磷 Total phosphorus (g/kg)	速效磷 Rapidly available potassium (mg/kg)
A1M1	0.18±0.69a	-0.06±0.03ab	-0.02±1.33a	-0.03±0.07ab	-0.76±0.45abc
A1M2	-0.17±0.42ab	0.05±0.16a	0.00±0.00a	-0.06±0.10ab	0.03±0.36ab
A1M3	-0.62±0.56ab	-0.03±0.03ab	0.00±0.00a	0.25±0.58a	-0.68±0.59abc
A1M4	-0.58±0.53ab	-0.11±0.10ab	0.00±0.00a	-0.05±0.04ab	-1.07±0.05abc
A2M1	-0.28±0.18ab	-0.30±0.01b	-0.67±1.15a	-0.02±0.10ab	-0.69±0.11abc
A2M2	-0.19±0.24ab	-0.03±0.01ab	0.00±0.00a	-0.11±0.01b	-0.76±0.16abc
A2M3	-0.47±0.16ab	-0.33±0.02ab	0.00±0.00a	-0.14±0.04b	0.78±1.56abc
A2M4	-0.10±0.09ab	-0.07±0.03ab	0.00±0.00a	-0.03±0.02ab	-0.83±1.08abc
A3M1	-0.21±0.27ab	-0.09±0.02ab	0.00±0.00a	-0.26±0.06b	-1.25±1.52bc
A3M2	-0.85±0.33b	-0.17±0.15b	0.00±0.00a	-0.12±0.07b	-2.12±0.46c
A3M3	-0.65±0.72ab	-0.63±0.02ab	-0.33±0.58a	-0.11±0.04b	-2.59±2.10c
A3M4	-0.72±0.64b	-0.63±0.03ab	0.00±0.00a	-0.15±0.06ab	-1.77±0.62bc

处理 Treatment	脲酶 Urease	过氧化氢酶 Catalase	焦糖酶 Caramel enzyme
A1M1	1.83±0.05e	3.20±0.09e	7.44±0.05a
A1M2	1.87±0.03e	3.41±0.02d	7.46±0.04a
A1M3	1.92±0.04de	3.43±0.01d	7.47±0.07a
A1M4	1.95±0.11d	3.44±0.03cd	7.46±0.06a
A2M1	2.06±0.03c	3.42±0.02d	7.45±0.02a
A2M2	2.08±0.04c	3.45±0.02cd	7.49±0.01a
A2M3	2.14±0.04bc	3.43±0.01d	7.47±0.04a
A2M4	2.35±0.05b	3.47±0.04c	7.48±0.03a
A3M1	2.43±0.04a	3.50±0.02ab	7.44±0.01a
A3M2	2.35±0.02b	3.49±0.03b	7.49±0.05a
A3M3	2.31±0.04ab	3.50±0.02ab	7.49±0.02a
A3M4	2.32±0.03ab	3.55±0.04a	7.48±0.04a

处理 Treatment	粗蛋白质含量 Crude protein content	碳水化合物含量 Carbohydrate content	总淀粉含量 Total starch content	粗脂肪含量 Crude fat content	膳食纤维含量 Dietary fiber content
A1M1	9.65±0.02a	75.34±0.11b	64.32±0.01a	3.82±0.11ab	2.49±0.06d
A1M2	9.67±0.09a	75.48±0.02b	64.31±0.31a	3.84±0.12ab	2.51±0.06cd
A1M3	9.68±0.02a	75.64±0.09b	64.45±0.05a	3.91±0.05ab	2.53±0.07bcd
A1M4	9.71±0.03a	76.51±1.22a	64.61±0.15a	3.92±0.04ab	2.66±0.04a
A2M1	9.63±0.04a	75.46±0.02b	63.88±0.08a	3.86±0.07ab	2.65±0.04a
A2M2	9.66±0.04a	75.61±0.05b	63.85±0.04a	3.85±0.10ab	2.60±0.03abc
A2M3	9.64±0.03a	75.34±0.02b	63.86±0.40a	3.80±0.06ab	2.62±0.02ab
A2M4	9.66±0.04a	75.89±0.12ab	63.89±0.08a	3.93±0.06b	2.65±0.01a
A3M1	9.66±0.02a	75.95±0.31ab	63.58±0.43a	3.93±0.06b	2.58±0.08abcd
A3M2	9.68±0.03a	75.95±0.63ab	63.56±0.01a	3.77±0.09b	2.57±0.04bcd
A3M3	9.66±0.02a	75.36±0.03b	63.65±5.83b	3.87±0.05ab	2.63±0.06a
A3M4	9.72±0.05a	75.69±0.03b	63.65±0.50a	3.80±0.05ab	2.61±0.04ab