王 凱，洪立洲，李紅陽，顧慧玲，孫星星，高 波，周加春，張俊喜

(江蘇沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)科學研究所，江蘇鹽城 224002)

生物質(zhì)能發(fā)電是當前秸稈資源化利用的有效途徑，但秸稈發(fā)電燃燒后會產(chǎn)生3%～20%的灰分，經(jīng)測定，這些秸稈灰含有大量的速效鉀和P、Ca、Mg、Fe等植物必需營養(yǎng)元素，是一種優(yōu)良的肥源[1-3]，同時這些秸稈灰渣質(zhì)輕疏松、粒度細小，如處理不善仍會帶來巨大的環(huán)保壓力，不能實現(xiàn)物質(zhì)的良性循環(huán)利用[4]。秸稈灰和生物菌肥配施，已在小麥、水稻等多種作物上應(yīng)用[5-7]，秸稈灰生物有機肥就是秸稈灰有效物質(zhì)的再利用，配以氮磷肥、生物菌劑研制生產(chǎn)的一種新型營養(yǎng)全面的生物有機肥。江蘇沿海農(nóng)區(qū)是全國重要的商品啤麥生產(chǎn)基地之一[8-9]，本試驗主要分析秸稈灰生物有機肥在啤酒大麥上的應(yīng)用效果，以期為江蘇沿海農(nóng)區(qū)推廣農(nóng)業(yè)新產(chǎn)品、新技術(shù)提供技術(shù)儲備和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗肥料

秸稈灰生物有機肥為江蘇綠豐生態(tài)肥料有限公司和江蘇沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)科學研究所共同研制，其中有機質(zhì)含量≥40%、有效活菌數(shù)≥0.2億CFU/g、N+P2O5+K2O≥25%(N ∶P2O5∶K2O 為13 ∶8 ∶4；)、尿素(含N 46.40%)、過磷酸鈣(含P2O512%)、硫酸鉀(含K2O 56%)、電廠秸稈灰(含P2O50.34%、K2O 2.75%)。

1.2 試驗土壤

供試土壤為黃潮土，質(zhì)地為沙質(zhì)壤土，0～20 cm土層pH值8.1，其他養(yǎng)分含量見表4。

1.3 試驗品種

蘇啤6號(蘇鑒麥201102)是一個優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、多抗的啤酒大麥新品種，適宜江蘇沿海農(nóng)區(qū)種植[10]。

1.4 試驗方法

試驗于2012年10月至2014年5月在江蘇省鹽城市鹽東鎮(zhèn)境內(nèi)進行，栽培模式為大麥—水稻—大麥，采用田間定位小區(qū)試驗，種植蘇啤6號2季，試驗中心地點為 120°20′09.28″E、33°27′07.62″N。試驗共設(shè)置4個處理：處理1為CK1(常規(guī)施肥)，基肥(N，130 kg/hm2；P2O5，80 kg/hm2；K2O，40 kg/hm2)+追肥(N，86.7 kg/hm2；分蘗肥 ∶穗肥=1 ∶1)；處理2為CK2(秸稈灰代替化學鉀肥)，基肥(N，130 kg/hm2；P2O5，80 kg/hm2；電廠秸稈灰1 000 kg/hm2)+追肥(N，86.7 kg/hm2；分蘗肥 ∶穗肥=1 ∶1)；處理3為秸稈灰生物有機肥，基肥(秸稈灰生物有機肥1 000 kg/hm2)+追肥(N，86.7 kg/hm2；分蘗肥 ∶穗肥=1 ∶1)；處理4為CK3(空白施肥)。小區(qū)采用隨機排列，3次重復(fù)，小區(qū)凈面積10×6.67 m2=66.7 m2，小區(qū)間隔30 cm。蘇啤6號播前用5.5%二硫氰基甲烷乳油進行藥劑拌種防種傳病害，條播行間距0.2 m，常規(guī)田間管理，各小區(qū)單獨收獲計實產(chǎn)。2014年6月采集各小區(qū)0～20 cm土層土樣，土壤基本性狀用常規(guī)方法測定[11]。蘇啤6號籽粒蛋白質(zhì)含量用凱氏定氮法測定；淀粉含量用CaCl2-HOAC浸提，旋光法測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 秸稈灰生物有機肥對蘇啤6號的生長有促進作用

種植2季蘇啤6號生育記載數(shù)據(jù)取平均值，處理1、處理2的全生育期都是212.5 d，處理3的全生育期為214.5 d，處理4的全生育期是209.5 d，處理3全生育期最長，比其他3個處理多2～5 d。處理4為空白對照，耕層土壤基礎(chǔ)肥力不能滿足蘇啤6號的營養(yǎng)生長和生殖生長，導(dǎo)致抽穗不一致，早衰。施用秸稈灰生物有機肥能增加根系酸性磷酸酶的活性，可較長時間保持根系的活力，養(yǎng)根保葉，促進蘇啤6號的生長，活熟到老，生育期延長，為籽粒積累更多的干物質(zhì)創(chuàng)造條件[12]。

2.2 秸稈灰生物有機肥可提高蘇啤6號的成穗數(shù)、成穗率和分蘗成穗率

由表1可知，4個處理的基本苗一致，處理1、處理2最高苗數(shù)較高，處理3成穗數(shù)、單株成穗、成穗率、分蘗成穗率4項指標最高，處理4除基本苗以外的各項指標最低。施用秸稈灰生物有機肥可提高蘇啤6號的成穗數(shù)、成穗率和分蘗成穗率，處理3成穗數(shù)達801.1萬個/hm2，較其他處理高64.6萬～186.9萬個/hm2，增幅達8.8%～30.4%，成穗率較其他處理高8.1～10.5百分點，增幅達17.4%～23.8%；處理3分蘗成穗率數(shù)較其他處理高9.1～14.7百分點，增幅達28.3%～55.3%。秸稈灰生物有機肥中的生物菌劑和土壤中微生物協(xié)同作用，活化土壤中各種養(yǎng)分，特別是磷素的活性，促進蘇啤6號對養(yǎng)分的全面吸收，主莖和大分孽的生長得到強化，無效分孽減少，從而提高了蘇啤6號的成穗率和分蘗成穗率，為高產(chǎn)奠定群體基礎(chǔ)。

表1 2012—2014年蘇啤6號成穗表現(xiàn)

2.3 秸稈灰生物有機肥對蘇啤6號產(chǎn)量的影響

由表2可知，處理1、處理2、處理3每穗實粒數(shù)為(22.2±0.1)粒/個，施用秸稈灰生物有機肥對蘇啤6號的穗實粒數(shù)無影響，處理4比前3個處理穗實粒數(shù)減少3.1±0.1粒/穗，施肥可以增加蘇啤6號穗實粒數(shù)；處理3的千粒質(zhì)量最高為 41.51 g，較其他處理高0.50～8.29 g，可見施用秸稈灰生物有機肥可以增加蘇啤6號的千粒質(zhì)量。處理3成穗率、千粒質(zhì)量在4個處理中最高，平均實產(chǎn)也最高，達 6 934.5 kg/hm2，較其他處理增產(chǎn)655.5～3 427.2 kg/hm2，增幅達10.4%～97.7%，采用SSR檢驗法進行統(tǒng)計分析，增產(chǎn)達極顯著水平；處理2、處理1產(chǎn)量水平相當，產(chǎn)量構(gòu)成各要素指標基本相同，說明使用電廠秸稈灰可以代替化學鉀肥，能滿足蘇啤6號對鉀的營養(yǎng)需求；處理4是空白對照，產(chǎn)量構(gòu)成的各要素指標都是最低，實際產(chǎn)量最低，說明供試土壤不施肥無法滿足蘇啤6號整個生育期對營養(yǎng)的需求，施肥對產(chǎn)量影響最顯著。

施用秸稈灰生物有機肥可保證磷素和鉀素持續(xù)有效的供給，促進蘇啤6號生長后期營養(yǎng)器官貯存的光合產(chǎn)物向生殖器官的再分配，從而提高每穗粒質(zhì)量，為蘇啤6號的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)奠定物質(zhì)基礎(chǔ)[13]。

2.4 秸稈灰生物有機肥對蘇啤6號品質(zhì)的影響

由表3可知，處理1、處理2、處理3的5項籽粒品質(zhì)性狀指標都明顯高于處理4，處理1、處理2、處理3的淀粉含量為53.1%±0.1%，發(fā)芽率為92.15%±0.05%，可見施用秸稈灰生物有機肥對蘇啤6號籽粒的淀粉含量、發(fā)芽率無影響；處理3籽粒飽滿有光澤，成熟度較好，千粒質(zhì)量為41.51 g，發(fā)芽勢為 91.0%，在4個處理中最高，蛋白質(zhì)含量為10.78%，在3個施肥處理中最低，較處理1、處理2蛋白質(zhì)含量降低0.32～0.33百分點，可見施用秸稈灰生物有機肥可以增加蘇啤6號籽粒的千粒質(zhì)量，提高發(fā)芽勢，降低蛋白質(zhì)含量，啤麥品質(zhì)得到改善，啤麥質(zhì)量達國標二級以上[14]。

表2 2012—2014年蘇啤6號產(chǎn)量結(jié)構(gòu)

注：F=397.725，F(xiàn)0.05=4.73，F(xiàn)0.01=8.09，s=5.31 kg。

表3 2012—2014年蘇啤6號籽粒品質(zhì)性狀

2.5 連續(xù)2季施用秸稈灰生物有機肥對土壤肥力的影響

由表4可知，處理3連續(xù)2季施用秸稈灰生物有機肥后，0～20 cm耕層土壤有機質(zhì)含量最高，達17.6 g/kg，比試驗前及其他3個處理高2.1～7.5 g/kg；處理3測定的其他4項指標也都較高。處理2和處理1相比測定的5項指標基本相當，說明在實際生產(chǎn)中秸稈灰完全可以替代化學鉀肥。處理4因為沒有施肥，作物生長帶走了土壤中的養(yǎng)分，各項測定的指標最低；處理1、處理2、處理3因為施肥，除了作物當季利用還有不同程度的殘留積累，所以測定的各項指標都比試驗前有所提高。

表4 2012—2014年施用秸稈灰生物有機肥后的土壤肥力

3 結(jié)論與討論

本試驗主要分析了秸稈灰生物有機肥在啤酒大麥上的應(yīng)用效果，結(jié)果表明，秸稈灰生物有機肥作為蘇啤6號的基肥，可促進其生長，延長其生育期，提高其成穗數(shù)、成穗率、分蘗成穗率和千粒質(zhì)量，增產(chǎn)作用顯著；同時施用秸稈灰生物有機肥可以增加蘇啤6號籽粒的千粒質(zhì)量，提高發(fā)芽勢，降低蛋白質(zhì)含量，蘇啤6號籽粒飽滿有光澤，啤麥品質(zhì)得到改善；經(jīng)過測定，連續(xù)2年施用秸稈灰生物有機肥，耕層土壤的產(chǎn)出能力有所提高。

試驗結(jié)果也表明，在啤麥生產(chǎn)中秸稈灰可以替代化學鉀肥，但由于秸稈灰質(zhì)輕疏松，在實際生產(chǎn)中很難單獨施用，秸稈灰生物有機肥是秸稈灰循環(huán)增值利用的有效途徑，秸稈灰不僅可以替代化學鉀肥，在生物菌劑的作用下還能激活土壤中的無機營養(yǎng)，促進秸稈灰中磷、鈣、鎂、硼等元素養(yǎng)分的釋放，進而提高秸稈灰的養(yǎng)分有效性及利用率，同時生物菌劑可以增強啤麥根系的活力，有利于根系對土壤中養(yǎng)分的平衡吸收，尤其是磷、鉀的吸收，提高啤麥產(chǎn)量和品質(zhì)，本研究結(jié)果和已有在小麥、水稻、煙草、堿蓬等作物上的研究結(jié)論一致[5-7，15-17]。

秸稈灰生物有機肥施入土壤后，它的作用是多方面的，不僅可以為作物提供養(yǎng)分，還可以提高耕層土壤的緩沖性，增加土壤微生物量及其活性，促進土壤團粒結(jié)構(gòu)的形成，多年施用秸稈灰生物有機肥對耕層土壤理化性狀的影響及其機制還須要進一步研究。

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