時 凱,丁海榮,楊智青,金崇富,陳長寬
(1. 江蘇沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所, 江蘇 鹽城 224002;2. 鹽城市畜牧養(yǎng)殖裝備工程技術(shù)研究中心, 江蘇 鹽城224002)
甜高粱為短日照C4 植物,起源于非洲,具有抗旱、耐澇、耐鹽堿、耐瘠薄的特點,且生長迅速,糖分積累快[1-2]。 同時,作為家畜喜食的一種新型飼料作物,甜高粱的飼喂效果良好[3]。 甜高粱作為可再生能源作物,具有生物學(xué)產(chǎn)量高、莖稈含糖量高、乙醇轉(zhuǎn)化率高等特點,在制糖、釀酒、制酒精燃料、造紙等方面具有應(yīng)用價值[4-7]。 隨著我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展速度的加快,生產(chǎn)過程規(guī)模化、集約化程度不斷提高, 畜禽糞便污染問題成為制約畜禽養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素[8]。 該研究以遼甜甜高粱為試驗材料,以雞糞、豬糞、羊糞以及常規(guī)肥為基肥, 探究不同種植密度以及不同畜禽糞肥作基肥對甜高粱農(nóng)藝性狀及糖分的影響, 以期為甜高粱高效栽培以及畜禽糞污資源化利用提供技術(shù)依據(jù)。
該試驗在江蘇省鹽城市新洋農(nóng)業(yè)試驗站的沿?,F(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新與示范基地 (34°28′N,120°54′E)進行。 該區(qū)域?qū)俦眮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候,年平均氣溫14 ℃,年降水總量100 cm,年平均日照時數(shù)2 200 h,無霜期210 d,海拔不足5 m;土壤為鹽潮土,經(jīng)過多年的土壤改良與水旱作物輪作,現(xiàn)土壤耕作層鹽分為0.1%~0.2%,pH 值為8.17 左右,土壤肥力中等略偏下。
試驗材料為遼甜甜高粱1 號。 采用雙因素隨機區(qū)組設(shè)計, 雙因素分別為不同種植密度及基肥種類。試驗小區(qū)面積為0.27 hm2,設(shè)計5 個處理組:空白組、常規(guī)組、雞糞組、豬糞組及羊糞組;每個處理組設(shè)3 個行距:45、50、55 cm, 種植密度分別為4.94 萬、4.00 萬、3.31 萬株/hm2。 2018 年6 月1 日進行人工穴播(1 粒/穴),10 月10 日收獲。 常規(guī)組施肥150 kg/hm2尿素;雞糞組(籠養(yǎng)雞發(fā)酵床發(fā)酵后的糞肥)、豬糞組(水泡糞豬場干濕分離后的糞渣,經(jīng)裝袋堆積腐熟的糞肥)及羊糞組(羊糞條垛堆肥腐熟的糞肥)各施15 t/hm2作基肥,空白組不施肥。 其他田間管理方法一致。
收獲期每小區(qū)取樣5 株甜高粱, 用標尺測量株高(刈割底端至葉片最長發(fā)處);測量葉片的最大葉長、最大葉寬,根據(jù)公式:葉面積=葉長×葉寬,計算葉面積。 對葉片數(shù)(刈割后葉片總數(shù))和枯葉數(shù)(枯黃達50%以上葉片數(shù))進行計數(shù)。 用軟尺測量莖粗(莖稈長度1/3 處的周長);測定莖重(去除葉片、葉鞘后的莖稈重量);測量莖稈長(去除葉片、葉鞘后的莖稈長度);對節(jié)數(shù)(刈割后莖節(jié)總數(shù))進行計數(shù);測定單株鮮重(刈割后單株莖稈、葉片的總重)。使用葉綠素測定儀測定葉片葉綠素含量;使用糖分測定儀測定莖的糖分含量。
采用Excel 和SPSS 20.0 軟件數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),利用LSD 法對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學(xué)分析。 P<0.05表示差異顯著,P<0.01 表示差異極顯著,P>0.05 表示差異不顯著。
由表1 可知,試驗小區(qū)用雞糞作基肥,不同種植密度下甜高粱的農(nóng)藝性狀及糖分含量差異不顯著(P>0.05)。
由表2 可知, 試驗小區(qū)用羊糞作基肥, 株距45 cm 的株高、葉長、莖重、莖稈長及糖分含量極顯著(P<0.01)高于株距55 cm;株距45 cm 的葉面積顯著(P<0.05)高于株距55 cm;株距45 cm 的單株鮮重顯著(P<0.05)高于株距55 cm;株距50 cm 的葉長極顯著(P<0.01)高于株距55 cm,莖稈長顯著(P<0.05)高于株距55 cm。
由表3 可知, 試驗小區(qū)用豬糞作基肥, 株距45、50、55 cm 的株高、葉寬、葉片數(shù)、枯葉數(shù)、莖粗、莖重、莖稈長、節(jié)數(shù)、單株鮮重及糖分含量差異不顯著(P>0.05);株距45 cm 的葉長和葉綠素含量顯著(P<0.05)高于株距55 cm,株距50 cm 的葉長和葉綠素含量極顯著(P<0.01)高于株距55 cm;株距50 cm 的葉面積顯著(P<0.05)高于株距55 cm。
表1 以雞糞作基肥時不同種植密度對甜高粱農(nóng)藝性狀及糖分含量的影響
表2 以羊糞作基肥時不同種植密度對甜高粱農(nóng)藝性狀及糖分含量的影響
由表4 可知,甜高粱株距45 cm 時,羊糞組的株高、葉片數(shù)和莖稈長極顯著(P<0.01)高于雞糞組,羊糞組的株高顯著(P<0.05)高于豬糞組;羊糞組的葉長顯著(P<0.05)高于雞糞組;羊糞組的葉面積顯著(P<0.05)高于雞糞組和豬糞組;羊糞組的枯葉數(shù)極顯著(P<0.01)高于常規(guī)組與空白組,顯著(P<0.05)高于雞糞組與豬糞組,雞糞組與豬糞組的枯葉數(shù)極顯著(P<0.01)高于空白組;羊糞組的莖粗極顯著(P<0.01)高于常規(guī)組;羊糞組的莖重極顯著(P<0.01)高于雞糞組和常規(guī)組,顯著(P<0.05)高于豬糞組和空白組;羊糞組的莖稈長顯著(P<0.05)高于豬糞組和常規(guī)組;羊糞組的節(jié)數(shù)極顯著(P<0.01)高于雞糞組、常規(guī)組和空白組,顯著(P<0.05)高于豬糞組;羊糞組的單株鮮重極顯著(P<0.01)高于其余4 個處理組。 不同處理組的葉綠素含量和糖分含量差異均不顯著 (P>0.05)。
由表5 可知,甜高粱株距50 cm 時,不同畜禽糞肥作基肥對甜高粱的葉長、葉面積、莖粗、莖重、節(jié)數(shù)、單株鮮重、葉綠素含量及糖分含量的影響不顯著(P>0.05);羊糞組的株高和莖稈長顯著(P<0.05)高于常規(guī)組,雞糞組、豬糞組、常規(guī)組及空白組的株高、枯葉數(shù)及莖稈長差異不顯著(P>0.05);常規(guī)組和空白組的葉寬顯著 (P<0.05) 高于豬糞組,與雞糞組和羊糞組差異不顯著(P>0.05),雞糞組、羊糞組、常規(guī)組、空白組的葉寬差異不顯著(P>0.05);羊糞組的葉片數(shù)顯著(P<0.05)高于雞糞組;羊糞組的枯葉數(shù)極顯著(P<0.01)高于其余4 個處理組。
表3 以豬糞作基肥時不同種植密度對甜高粱農(nóng)藝性狀及糖分含量的影響
表4 株距45 cm 時不同畜禽糞肥作基肥對甜高粱農(nóng)藝性狀及糖分含量的影響
表5 株距50 cm 時不同畜禽糞肥作基肥對甜高粱農(nóng)藝性狀及糖分含量的影響
表6 株距55 cm 時不同畜禽糞肥作基肥對甜高粱農(nóng)藝性狀及糖分含量的影響
由表6 可知,甜高粱株距55 cm 時,不同畜禽糞肥作基肥對株高、葉長、葉片數(shù)、莖粗、莖重、莖稈長、節(jié)數(shù)、單株鮮重、糖分含量的影響不顯著(P>0.05);常規(guī)組的葉寬顯著(P<0.05)高于雞糞組,常規(guī)組的葉面積顯著(P<0.05)高于豬糞組;羊糞組的枯葉數(shù)顯著(P<0.05)高于常規(guī)組與空白組,與雞糞組和豬糞組差異不顯著(P>0.05);常規(guī)組及空白組的葉綠素含量極顯著(P<0.01)高于羊糞組及豬糞組,羊糞組與豬糞組、常規(guī)組與空白組的葉綠素含量差異不顯著(P>0.05), 雞糞組與其他4個處理組的葉綠素含量差異均不顯著(P>0.05)。
該研究結(jié)果表明,不同種植密度下,雞糞作為基肥對甜高粱的農(nóng)藝性狀及糖分含量影響不大,主要是由于雞糞中的鹽漬性影響肥力, 造成甜高粱的測定指標在不同種植密度中差異不顯著(P>0.05)。 羊糞作基肥時,增加種植密度可顯著(P<0.05)提高作物群的株高、葉長、莖重、莖稈長、單株鮮重及糖分含量,主要是由于低密度時,甜高粱群體小,葉面積指數(shù)小,光合效率低,影響株高、葉長、莖重、莖稈長、單株鮮重和糖分的積累;高密度時,甜高粱群體大,植株的無效分蘗受到抑制,葉面積指數(shù)增加,光合效率提高,可獲得較高的生物量和含糖量。豬糞作基肥時,不同種植密度下甜高粱的葉綠素含量、葉面積、葉長存在不同程度的差異,對其余農(nóng)藝性狀及糖分含量的影響不明顯,可能是由于豬糞中含氮量高于雞糞和羊糞, 在不同種植密度下, 影響植株葉面積大小和葉綠素的沉淀。甜高粱的種植目標是在提高含糖量的基礎(chǔ)上,擴大莖稈和籽粒庫容量, 增加莖稈的干物質(zhì)分配比例[9]。 由于甜高粱莖稈高大,分蘗會抑制主莖的高度,而無效分蘗品質(zhì)較差,含糖量低、易干枯,確保較高數(shù)量的群體密度, 抑制分蘗是增加主莖營養(yǎng)體數(shù)量的合理手段[10]。在不同種植密度下,從甜高粱的農(nóng)藝性狀和含糖量綜合來看, 合理增加種植密度對甜高粱的生產(chǎn)是有利的。 該研究表明種植密度為株距45 cm 時, 對甜高粱的農(nóng)藝性狀及糖分含量影響顯著。
該研究結(jié)果表明,不同畜禽糞肥作基肥對甜高粱的農(nóng)藝性狀及糖分含量的影響存在差異,羊糞影響較為突出, 雞糞和豬糞影響較小。 分析原因: 一是與不同基肥本身養(yǎng)分的提供量有密切關(guān)聯(lián),還與基肥的理化性質(zhì)有關(guān);二是羊糞是優(yōu)質(zhì)的基肥, 可顯著增加土壤中的有機質(zhì)和各種營養(yǎng)元素含量;三是由于羊糞彌補了土壤中的CO2不足,提高CO2的利用率, 促進礦物質(zhì)元素的吸收與轉(zhuǎn)化,有利于光合作用,促進甜高粱農(nóng)藝性狀的改善和糖分的積累。
施用畜禽糞肥對甜高粱的農(nóng)藝性狀與糖分積累具有重要的作用。在羊糞作為基肥(株距45 cm)的情況下, 甜高粱的農(nóng)藝性狀最佳、 糖分含量最高。 雞糞和豬糞對甜高粱的農(nóng)藝性狀和糖分積累的影響不顯著。