王勤禮，許耀照，張文斌，張東昱，王佩堂，李 強，呂 彪

（1．河西學院 河西生態(tài)與綠洲農(nóng)業(yè)研究院，甘肅 張掖734000；2．張掖市經(jīng)濟作物推廣站，甘肅 張掖734000；3．臨澤縣農(nóng)業(yè)技術推廣中心，甘肅 臨澤734200）

循環(huán)農(nóng)業(yè)是建立在農(nóng)業(yè)生態(tài)學、生態(tài)經(jīng)濟學等多學科理論基礎上，與可持續(xù)發(fā)展需求相適應的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)經(jīng)營模式，按照循環(huán)經(jīng)濟“3R”原則，通過農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)工程設計，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的光熱自然資源利用效率最大化、購買性資源投入最低化、可再生資源高效循環(huán)化、有害生物和資源最少化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式。關于循環(huán)農(nóng)業(yè)模式的研究，前人多有報道［1－3］。李兆華等［4］對湖北省循環(huán)農(nóng)業(yè)進行了研究，將全省循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展分為5個區(qū)域，根據(jù)各區(qū)的經(jīng)濟、環(huán)境及農(nóng)業(yè)特點，提出了相關的循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式；“四位一體”庭院經(jīng)濟模式、“四位一體”高效設施農(nóng)業(yè)模式等的建立，實現(xiàn)了可再生能源、保護地栽培、日光溫室養(yǎng)豬及廁所4個環(huán)節(jié)的循環(huán)［5］。

有機生態(tài)型無土栽培已在河西地區(qū)推廣多年，尤其荒漠區(qū)日光溫室有機生態(tài)型無土栽培，面積有逐年上升趨勢，截至2010年底，僅臨澤縣面積已達86．67hm2。但有機生態(tài)型無土栽培基質(zhì)經(jīng)過5～8年后雖然仍含有一定的營養(yǎng)成分，但要重新更換，更換的廢棄基質(zhì)一般不再利用，其會對環(huán)境造成一定的污染。為了更有效地利用廢棄栽培基質(zhì)，減少其對環(huán)境的污染，降低農(nóng)田購買性資源的使用量，達到農(nóng)田減投增效循環(huán)生產(chǎn)目的，從2010年開始，開展荒漠區(qū)日光溫室有機生態(tài)型無土栽培廢棄基質(zhì)還田對制種玉米（Zea mays）生長和土壤有機質(zhì)及化學特性影響的研究，旨為荒漠區(qū)日光溫室有機生態(tài)型無土栽培廢棄基質(zhì)無害化還田循環(huán)利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1．1 供試材料 參試玉米雜交組合為104，親本均由北京奧瑞金種業(yè)股份有限公司臨澤分公司提供；廢棄栽培基質(zhì)由臨澤縣平川鎮(zhèn)三二村荒漠區(qū)日光溫室種植戶桑有旗提供，廢棄栽培基質(zhì)堿解氮含量36．8mg·kg－1，速效磷含量13．34mg·kg－1，速效鉀含量180mg·kg－1。

1．2 試驗方法 試驗采用隨機區(qū)組設計，5個處理，每處理3次重復（表1）。小區(qū)面積10m×2m，小區(qū)四周筑0．5m×0．3m的小埂。試驗設在臨澤縣平川鎮(zhèn)三二村五社農(nóng)戶桑有國制種玉米田內(nèi)。試驗田地勢平坦，肥力中等，土質(zhì)為沙質(zhì)土，前茬為制種玉米，已連作5年。2 0 1 0年3月1 8日將 廢棄基質(zhì)作為底肥一次施入，2010年4月17日人工點播，播后管理按照北京奧瑞金種業(yè)股份有限公司臨澤分公司提供的雜交種生產(chǎn)技術規(guī)程進行，不同時期的施肥量見表2。

表1 不同廢棄栽培基質(zhì)配方處理Table 1 Abandoned cultivation matrix formula

1．3 測定項目與方法 2010年9月20日收獲時，分別在試驗小區(qū)內(nèi)按分行式抽樣，每個小區(qū)隨機選10株玉米，在田間測定株高、穗位高，室內(nèi)測定禿頂長、穗長、穗粗、穗行數(shù)、穗粒數(shù)、穗粒重和百粒重。小區(qū)單獨收獲，將小區(qū)產(chǎn)量折算成標準濕度下的產(chǎn)量。試驗收獲后，每個小區(qū)內(nèi)對角線式取樣，采集根層（0～20cm）土樣4kg，用四分法帶回1kg混合土樣進行室內(nèi)風干化驗分析。土壤有機質(zhì)含量測定采用重鉻酸鉀法，堿解氮含量測定采用堿解擴散法，速效鉀含量測定采用火焰光度法，速效磷含量測定用鉬銻抗比色法，土壤pH值測定采用酸度計法，土壤可溶性鹽含量測定采用電導法［6］。

1．4 數(shù)據(jù)分析 利用DPS 6．55統(tǒng)計軟件進行方差分析，差異顯著性測驗采用Duncan法。

2 結果與分析

2．1 不同處理對土壤化學性質(zhì)的影響 土壤有機質(zhì)含量在1．36～1．76g·kg－1，從高到低依次為T1、T2、T4、T3、對照，但差異不顯著（P＞0．05）（表3）；速效鉀含量T1最高，達114．36mg·kg－1，除T4外，T1與其他處理均達顯著差異（P＜0．01）；速效磷含量在1．11～2．36mg·kg－1，從高到低依次為 T1、T2、T3、對照、T4，但各處理間差異不顯著；堿解氮含量在44．56～45．76mg·kg－1，從高到低依次為T1、T3、對照、T4、T2，各處理間差異也不顯著。T1與對照比較，土壤有機質(zhì)含量、速效鉀含量、速效磷含理、堿解氮含量分別增加0．40、24．61、0．68和0．65mg·kg－1。各處理間電導率在0．13～0．18ms·cm－1，土壤pH 值在8．49～8．72。

2．2 不同處理對玉米植物學性狀的影響 各處理的玉米株高、莖粗、穗位高、穗長、穗粗雖有差異，但各處理間差異均不顯著（P＞0．05）（表4）。株高在157．83～162．16cm，從高到低依次為 T1、對照、T2、T3、T4；莖粗在1．986～2．218cm，從高到低依次為對照、T1、T2、T3、T4；穗位高在76．63～78．38cm，從高到低依次為 T4、T1、對照、T3、T2；穗長在13．76～14．26cm，從高到低依次為 T2、T3、對照、T4、T1；穗粗在4．20～4．40cm，各處理間相差不大。各處理的禿頂長差異顯著，對照最大，為0．68 cm，除T1外，與所有處理間差異顯著（P＜0．05），T1、T2、T3、T4禿頂長與對照比較分別減少0．04、0．18、0．21和0．27cm。

表2 廢棄基質(zhì)還田化肥追肥減量表Table 2 Fertilizing schedule of chemical fereilizer for different treatment kg·667m－2

表3 不同處理對土壤化學性質(zhì)的影響Table 3 Effects of fertilizing treatment on soil chemical properties

表4 不同處理對玉米植物學性狀的影響Table 4 Effects of fertilizing treatment on maize properties

2．3 不同處理對玉米經(jīng)濟性狀的影響 穗行數(shù)在12．96～13．66行，各處理間差異不顯著（P＞0．05）（表5）；行粒數(shù)在25．00～27．33粒，從高到低依次為T2、對照、T1、T3、T4，各處理間差異也不顯著；T1的百粒重最高，與T4間差異達到了顯著水平（P＜0．05），與對照相比，雖然沒有達到顯著水平，但增加了2．03g；T1的穗粒重仍然最高，與位居第2的對照相比，穗粒重增加7．3g，但各處理間差異不顯著。所有處理的穗行數(shù)、行粒數(shù)差別不大。

2．4 不同處理對玉米產(chǎn)量的影響 T1產(chǎn)量最高，與T4間產(chǎn)量差異顯著（表5），但與對照、T2、T3間差異不顯著（P＞0．05）；對照產(chǎn)量位居第2，與其他處理均差異不顯著；T4產(chǎn)量最低。產(chǎn)量趨勢表現(xiàn)為在化肥用量相同條件下廢棄基質(zhì)與化肥配施，玉米產(chǎn)量增加，減少化肥用量，玉米產(chǎn)量降低。

表5 不同處理對玉米經(jīng)濟性狀的影響Table 5 Effects of fertilizing treatment on maize economic characters

表6 不同處理對玉米經(jīng)濟效益的影響Table 6 Effects of fertilizing treatment on maize economic benefits

2．5 不同處理對玉米經(jīng)濟效益影響 制種玉米收入從高到低依次是 T1、對照、T3、T2、T4，除掉化肥投入，純收入由高到低順序是 T3、T1、T4、對照、T2，其 中 T3與 對 照 比 較，增 收 1 791．6元·hm－2，化肥節(jié)約成本2 207．8元·hm－2。

3 討論與結論

化肥減投有機生態(tài)型無土栽培廢棄基質(zhì)還田后，化肥用量雖然減少，但對土壤堿解氮、速效磷、速效鉀、電導率、pH值影響均不大，土壤有機質(zhì)還有一定程度的增加。說明有機生態(tài)型無土栽培廢棄基質(zhì)含有豐富的有機質(zhì)，與化肥配施后，可增加土壤中的有機質(zhì)含量。

有機生態(tài)型無土栽培廢棄基質(zhì)還田后，對玉米株高、莖粗、穗位高、穗長、穗粗影響不大，這和夏玉春等［7］、安彬等［8］的研究結果稍有差異，其原因有待于進一步的研究。果穗禿頂長差異較大，主要是由于有機生態(tài)型無土栽培廢棄基質(zhì)含有大量的有機質(zhì)和N、P、K，配施的化肥和對照相比雖有所減少，但仍能滿足玉米生長發(fā)育需求，尤其是增施廢棄基質(zhì)后，前期增加了土壤有機質(zhì)，提高了土壤的保肥性能，改善了土壤結構，從而減少了禿頂長度。

有機生態(tài)型無土栽培廢棄基質(zhì)還田，廢棄基質(zhì)與化肥配施，T1（4m3廢棄基質(zhì)＋N24P12K6）、T3（4 m3廢棄基質(zhì)＋ N6P3K1．5）、對照（N24P12K6）間產(chǎn)量未達到顯著水平，T1產(chǎn)量最高，T3純利潤最高。綜合評價，處理 T3為最佳，純收入為31 002．2元·hm－2，與對照比較，增收1 791．6元·hm－2，化肥節(jié)本2 207．8元·hm－2。建議在試驗區(qū)有機生態(tài)型無土栽培廢棄基質(zhì)還田時采用T3處理。

［1］ 林忠華，戴國章，朱冬英．“豬－沼－藻”高效農(nóng)業(yè)循環(huán)模式簡介［J］．福建農(nóng)業(yè)，2007（4）：31．

［2］ 尹昌斌，周穎，梁仲達．廣西百色市“種植－沼氣－養(yǎng)殖＋燈”生態(tài)農(nóng)業(yè)循環(huán)模式研究［J］．中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報，2008，16（6）：1576－1579．

［3］ 張繼承，尹昌斌，周穎．河南省產(chǎn)業(yè)鏈延伸型循環(huán)農(nóng)業(yè)模式研究［J］．中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報，2008，16（6）：1564－1579．

［4］ 李兆華，馬清欣，涂建華．湖北省循環(huán)農(nóng)業(yè)模式［J］．中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報，2008，16（6）：1572－1575．

［5］ 徐福利，梁銀麗．黃土高原“四位一體”高效設施農(nóng)業(yè)循環(huán)模式研究［J］．中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報，2003，11（3）：139－141．

［6］ 中國土壤學會農(nóng)業(yè)化學專業(yè)委員會．土壤農(nóng)業(yè)化學常規(guī)分析法［M］．北京：科學出版社，1983：106－208．

［7］ 夏玉春，姜立文，張喜印，等．玉米有機肥配施試驗研究［J］．現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2010（10）：67－69．

［8］ 安彬，吳淑梅，孫俊華，等．玉米應用不同量有機肥料和化肥配施田間肥效分析［J］．雜糧作物，2008，28（6）：392－393．