基于秸稈堆肥和水肥一體化的化肥減量技術(shù)研究.pdf

1、我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，長期過量投入化肥，造成農(nóng)業(yè)面源污染。秸稈堆肥還田能夠減少化肥用量、改善土壤理化性質(zhì)，復(fù)合菌劑適應(yīng)高溫堆肥環(huán)境的能力強(qiáng)、酶系全，應(yīng)用效果優(yōu)于接種單一菌株的堆肥處理；黃腐酸鉀（FA-K）是一種水溶性有機(jī)復(fù)合肥料，能夠結(jié)合植物生長所需的營養(yǎng)元素，其緩釋效應(yīng)可為植物生長提供較長時(shí)間的營養(yǎng)支持；水肥一體化是一種公認(rèn)的節(jié)水、節(jié)肥技術(shù)，已在國內(nèi)外廣泛應(yīng)用。因此，本研究篩選出一種可有效降解秸稈的復(fù)合菌劑，并證實(shí)水肥一體化滴灌黃腐酸鉀能夠

2、提高土壤保氮能力、促進(jìn)黃瓜生長，再以復(fù)合菌劑秸稈堆肥為底肥、水肥一體化滴灌黃腐酸鉀和水溶性化肥為追肥，探討減量施用化肥的途徑及其對(duì)黃瓜產(chǎn)量與品質(zhì)的影響。取得了如下主要研究結(jié)果：
　?。?）利用實(shí)驗(yàn)室分離獲得的15株高效纖維素降解菌，篩選出可有效降解秸稈的復(fù)合菌劑JFB-1。結(jié)果表明，接種該復(fù)合菌劑能將秸稈堆肥的單個(gè)發(fā)酵周期縮短1~2 d，總腐熟時(shí)間減少2~4 d，堆肥中有機(jī)質(zhì)含量達(dá)到403.5~515.1 g·kg-1，C/N比降

3、低至15.30~10.53。
　　總體來說，施用水稻秸稈堆肥的效果好于相應(yīng)的蘆筍秸稈堆肥。與只接種輔助菌的水稻秸稈對(duì)照堆肥相比，JFB-1處理的水稻秸稈堆肥150 g·kg-1時(shí)，土壤中有機(jī)質(zhì)和全氮含量分別提高33.5％和7.3%，土壤脲酶和纖維素酶活性分別提高16.7%和30.8%；與不施肥處理相比，施用水稻秸稈堆肥可改善土壤微生物群落結(jié)構(gòu)，微生物多樣性指數(shù)Shannon指數(shù)增加56.0%，Simpson指數(shù)增加77.7%，Mc

4、Intosh指數(shù)增加72.9%。當(dāng)JFB-1處理的水稻秸稈堆肥用量為100 g·kg-1時(shí)，栽培30 d的普通白菜生物量比水稻秸稈對(duì)照堆肥提高46.4%。
　?。?）利用水肥一體化滴灌黃腐酸鉀種植黃瓜，監(jiān)測黃瓜生長期土壤中NH4+-N和NO3--N含量變化，探討黃瓜生長需肥規(guī)律，提出前期可側(cè)重使用NH4+-N，花期后追加NO3--N達(dá)到精準(zhǔn)施肥；測定各時(shí)期土壤總氮含量，證實(shí)水肥一體化滴灌黃腐酸鉀能夠有效增強(qiáng)土壤的保氮能力。水肥一體

5、化滴灌黃腐酸鉀可以降低土壤的硝化作用強(qiáng)度，防止次生鹽漬化的發(fā)生，還可抑制兼性厭氧的硝酸還原酶活性，證明水肥一體化滴灌黃腐酸鉀可以發(fā)揮黃腐酸鉀改良土壤的作用，減少土壤中氮素的流失和溫室氣體的排放，降低農(nóng)業(yè)面源污染。對(duì)于硝化作用，發(fā)現(xiàn)黃腐酸鉀對(duì)氨氧化古菌（AOA）與氨氧化細(xì)菌（AOB）的作用相反，水肥一體化滴灌黃腐酸鉀抑制土壤AOA的生長，促進(jìn)土壤AOB的生長；對(duì)于反硝化作用，相比于nirK基因，nirS基因?qū)Ψ柿鲜┯昧扛舾?，黃腐酸鉀對(duì)n

6、irS和nirK豐度無明顯影響。
　?。?）使用水肥一體化滴灌黃腐酸鉀，當(dāng)施肥量為常規(guī)施肥量的一半時(shí)，即N：209.1 kg·hm-2，P2O5：166.2 kg·hm-2，K2O：265.2 kg·hm-2，黃腐酸鉀：225 kg·hm-2，黃瓜株高、莖粗和葉綠素含量等生長指標(biāo)超過農(nóng)民習(xí)慣施肥，此時(shí)黃瓜產(chǎn)量最高達(dá)35.41 t·hm-2，比相同施肥量不施用黃腐酸鉀的處理增加37.0%，比常規(guī)施肥處理增加10.8%，表明利用水肥一