平菇菌渣及其灰分还田对土壤养分、作物养分含量及产量的影响

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我国作为农业大国,每年产生大量的农业废弃物,随意丢弃污染环境造成资源浪费,但同时我国连作种植与过量不平衡施用化肥等问题日趋严重,从而导致土壤养分失衡、有机质含量下降、理化性质恶化、病害加剧及农产量品质下降等。菌渣作为优质的肥料来源可有效提升土壤质量与作物产量,但直接施用菌渣可能会导致作物发病率提高等一系列的问题发生,菌渣高温灰化后是优秀的肥料,且可有效降低其病虫害几率,现阶段对木屑型平菇菌渣及其灰分施用还田的研究鲜有报道。本研究采用田间小区实验,设定CK(空白对照)、CF(按当地施肥标准施用全量化肥)、T1(菌渣替代半量钾肥施用)、T2(菌渣替代全量钾肥施用)、T3(菌渣替代1.5倍量钾肥施用)、T4(与T1等量菌渣的灰分施用)、T5(与T2等量菌渣的灰分施用),T6(与T3等量菌渣的灰分施用)总共8个处理,以探究成都平原稻-麦轮作系统下施用菌渣及其灰分对土壤部分养分含量及作物部分养分含量及产量的影响。以期为成都平原菌渣合理利用及提高经济效益提供理论依据和实用路径。主要结论如下:(1)菌渣制成灰分后,有机碳含量显著降低,而其余养分含量有所上升,养分含量呈现相对富集的状态,水稻季1kg菌渣制成灰分后的重量为0.122kg,小麦季1kg菌渣制成灰分后重量为0.128kg,重量分别减少87.80%与87.20%,制成灰分后各养分平均损失率大小表现为:有机碳>全氮>全磷>全钙>全镁>全硅>全钾。菌渣p H值平均为6.29,灰分p H平均值为11.79。(2)施用菌渣及灰分有效提升土壤养分含量均优于施用纯化肥,菌渣对土壤氮及有机质的提升效果优于灰分,其余养分的提升效果则弱于灰分,以超量化肥替代效果最优。施用菌渣与灰分可降低0-20cm土层Ca/Mg比值,提升土壤镁有效性,提升效果为施用灰分>施用菌渣。而20-40cm土层镁有效性降低,降低幅度为施用灰分>施用菌渣。(3)施用菌渣与灰分均可有效提升作物养分含量,施用菌渣对作物氮含量提升效果优于灰分,施用灰分作物磷、钾、硅、钙、镁含量高于施用菌渣,施用菌渣与灰分作物养分含量均优于施用纯化肥。灰分处理中以低量灰分替代化肥效果最优。作物成熟期养分收获指数除钙外表现为施用灰分>施用菌渣>施用纯化肥。较施用纯化肥相比,施用菌渣水稻产量提升9.05%-12.96%,小麦产量提升9.34%-16.66%。施用灰分水稻产量提升10.22%-18.97%,小麦产量提升14.06%-19.07%。所有处理中,低量灰分替代化肥增产效果最好。产量构成因素来看,施肥处理主要是影响千粒重、有效穗数与穗粒数,而各处理间的结实率差异并不显著(P>0.05)。(4)成熟期土壤养分与作物籽粒养分含量简单相关性指出成熟期土壤养分含量与作物籽粒养分含量关系密切。作物养分积累量与作物产量多元逐步回归分析可知,水稻地上部磷素积累量、钾素积累量及硅素积累量为影响水稻产量的正因子(P<0.05),其中硅素积累量与产量的相关性系数最大,硅素积累量是影响水稻产量最主要的因素。小麦产量与养分积累量间的多元逐步回归方程表示,硅素积累量是影响小麦产量的唯一正因子(P<0.05)。
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