有机肥替代化肥减施对鲜食大豆的效果

牛天新，查燕，马华升

(杭州市农业科学研究院，浙江 杭州 310024)

施肥是大豆生产的重要环节，直接影响大豆产量及品质的提高[1]，但由于长期过分依赖化肥，不仅导致肥料利用率、大豆品质和生产效益降低，更会造成土壤板结、有机质含量下降[2]、河流及地下水污染等一系列问题。有机肥不仅能够提高肥料利用率，提高大豆产量，改善品质[3-4]，纠正化肥养分单一、供肥不平衡的缺点[5]，还能改善土壤结构，培肥土壤，保护生态环境[6]，在促进大豆产业可持续发展上具有潜在的研究和应用价值。

为探明不同有机肥对鲜食大豆生产的影响，选择4种生产上有代表性的有机物料进行田间小区试验，研究有机肥氮素代替化肥氮素施入土壤后对作物的影响，以期为大豆产业可持续发展提供借鉴。

1 材料与方法

1.1 材料

试验在杭州市转塘镇新试验基地进行，供试土壤为黏质生土，作物种类为大豆，品种浙农8号。

施用的有机肥有猪粪为原料的商品有机肥(有机质≥45%，N+P2O5+K2O≥5%，桐庐吉诚农业开发有限公司，下称猪粪有机肥)，以羊粪为原料的羊粪有机肥(有机质≥45%，N+P2O5+K2O≥5%，杭州南坞庄有机肥有限公司，下称羊粪有机肥)，菌渣为原料的有机肥(N=1%，杭州市农业科学研究院，下称菌渣有机肥)，城市生活易腐垃圾有机肥(N=2%，杭州蔚复来科技股份有限公司，下称易腐垃圾有机肥)。化肥有硫酸钾复合肥(N 15%，P2O515%，K2O 15%，安徽省司尔特肥业股份有限公司)，硫酸钾(K2O≥52%，埃佩克有限责任公司)。

1.2 处理设计

试验共设6个处理，各处理667 m2肥料用量：处理1，不施肥，空的对照；处理2，单施化肥，复合肥66.7 kg；处理3，猪粪有机肥700 kg, 复合肥0.73 kg，硫酸钾8 kg；处理4，羊粪有机肥700 kg，复合肥11.8 kg，硫酸钾10 kg；处理5，菌渣有机肥2 000 kg，复合肥14.4 kg，硫酸钾7 kg；处理6，易腐垃圾有机肥600 kg，复合肥1.5 kg，硫酸钾14 kg。5个施肥处理的氮素用量相同。试验小区面积15 m2，随机区组排列。有机肥作基肥一次性施入，化肥分基肥和追肥施入。不同处理除施肥种类不同外，其他田间管理措施均一致。化肥中的N、P、K用量按照作物目标产量的需肥量进行测算。

4月下旬播种，5月16日移栽，每小区种植50株，大豆间距40 cm，每穴移栽2株，肥料按垄称量，均匀撒施，翻入土中。分别在开花期、结荚期、鼓粒期对各处理每667 m2追施复合肥8.6 kg，穴施，整个生育期不打除草剂，杂草人工拔除，就地还田，7月28日收获。

1.3 调查项目与数据处理

大豆植物学性状调查。在大豆开花结荚期和成熟期测量株高，观察叶色。

产量。分别测豆荚鲜重和干重、大豆鲜重和干重、茎叶鲜重和干重、地上生物量鲜重和干重、地下生物量鲜重和干重、小区大豆总鲜重、百粒鲜重和干重、折算667 m2产量。

利用SPSS软件进行方差和显著性分析，比较各处理之间的差异性。

2 结果与分析

2.1 植物学性状

大豆株高，施用有机肥的处理比空白(处理1)及纯化肥(处理2)处理明显增加。开花结荚期株高，从高到低依次为处理2、处理6、处理5、处理4、处理3、处理1。经方差分析，大豆开花结荚期处理2、4、5、6与处理1有显著差异，处理2、4、5、6间差异不显著。成熟期株高，从高到低分别为处理6、处理5、处理2、处理3、处理4、处理1。处理2、5、6与处理1、4、3差异显著，处理1、3和4之间没有显著差异，处理2、5和6之间没有显著差异(图1)。相应的叶片颜色也是从浓绿到绿到浅绿，增施有机肥能促进大豆生长。

图1 不同肥料处理的大豆株高

因为试验田土质贫瘠，保水保肥能力较差，易腐垃圾有机肥(处理6)和菌渣有机肥(处理5)处理在试验中表现比较好。施用有机肥能有效改善大豆的农艺性状，有机肥施入土壤后会促进大豆对水分和矿质离子的吸收和运输，从而增加大豆株高，提高大豆根系活力及生长速度，增加大豆地上部干物质的积累[7]。纯化肥处理及时在大豆生长期提供了速效养分，使纯化肥区大豆株高表现良好，但猪粪和纯羊粪有机肥在株高上表现一般。

2.2 大豆生物量

表1表明，豆荚鲜重、大豆鲜重、茎叶鲜重、地上生物量鲜重从高到低分别为处理6、处理5、处理2、处理3、处理4、处理1。易腐垃圾有机肥处理的总生物量远远大与其他处理，其与菌渣有机肥处理的生物量都比纯化肥处理的高。

表1 不同肥料处理大豆生物量表现

2.3 大豆产量

表2表明，大豆百粒鲜重从高到低依次为处理1、处理3、处理6、处理2、处理5、处理4。处理1、处理3、处理6的百粒重比纯化肥处理高，加施有机肥的大豆生育期延长，而空白处理1表现早衰，最早成熟，所以百粒重最高，易腐垃圾有机肥和猪粪有机肥处理比化肥处理提高了大豆百粒重。

表2表明，大豆产量从高到低依次为处理6、处理5、处理2、处理3、处理4、处理1。方差分析结果，所有施肥处理与空白对照产量差异显著，说明产量的高低与肥料是密切相关的。处理6与其它处理产量相比差异达显著水平，证明易腐垃圾有机肥对大豆具有明显的增产作用。处理5和处理2之间差异不显著，处理3和处理4之间差异不显著。处理5、处理2与处理3、处理4产量有显著差异。易腐垃圾有机肥处理比空白对照667 m2产量提高67.1 kg，增产174.8%，比单施化肥处理提高25.5 kg，增产30.5%；菌渣有机肥处理比空白对照增产139.0%，比单施化肥的处理增产13.5%；猪粪有机肥处理比空白对照增产71.9%，比单施化肥处理减产18.4%；羊粪有机肥处理比空白对照增产54.02%，比单施化肥处理产量减产26.9%。研究[8-9]表明，施用有机肥能显著提高大豆产量，原因可能在于有机肥施入土壤后能够分解释放出有机酸和部分微量元素，其中有机酸可溶解土壤中部分难溶性磷、钾，提高磷、钾有效性，而微量元素如硼等可直接影响大豆生殖生长，从而促进大豆对养分的吸收和籽粒发育，提高大豆产量[10]。

表2 不同肥料处理大豆产量表现

3 小结与讨论

大豆增施有机肥，能增加株高，提高百粒重，增加产量。试验结果表明，易腐垃圾有机肥和菌渣有机肥效果较好，猪粪和羊粪有机肥表现一般。有机肥因肥效释放比较慢，仅靠有机肥会使大豆缺肥，而化肥可快速有效地为大豆生长提供所需要的养分，所以在生产中要有机与无机配施，同时注意肥料配施的比例，从而满足植株生长的多重需要，综合考虑大豆品种、有机肥种类、土壤类型、气候条件等因素因地制宜地施用有机肥。本试验中城市生活易腐垃圾有机肥作基肥的大豆在生长初期(开花结荚期)比纯化肥处理的长势差，但在成熟期，长势远超过纯化肥处理，表现了易腐垃圾有机肥的长效性。

餐厨易腐垃圾富含糖类、淀粉、脂肪和蛋白质等有机物及丰富的微量元素，经好氧发酵后可转化为稳定的腐殖酸和可利用的营养物质[11-13]，餐厨垃圾制备的生物有机肥腐殖酸含量大于50%，易氧化有机物质含量大于20%，是理想的贫瘠土壤调理剂，具有较高的应用价值[14]。

有机肥的施用对大豆生产具有重要作用，施用有机肥或使用有机肥替代部分化肥，不仅可以减少化肥的使用，降低大豆生产成本，提高品质和产量，还能提高土壤养分含量，改善土壤理化性质和土壤生态环境，从而实现用养地结合，提高土地可持续生产能力。有机肥和化肥合理配施能降低过量施用化肥造成的环境污染，增加土壤有机质含量，提高地力，提高经济效益，实现农业可持续性发展的目的。