施用不同有机肥对甜高粱产量和品质的影响

谢奇霖，杨知建，徐华勤

（湖南农业大学农学院，长沙410128）

施用不同有机肥对甜高粱产量和品质的影响

谢奇霖，杨知建*，徐华勤

（湖南农业大学农学院，长沙410128）

以饲用甜高粱（Sorghum saccharatum Moench）品种‘大力士’为材料，鸡粪、生物炭为基肥，研究了不同有机肥对甜高粱产量和品质的影响。结果表明，鸡粪和生物炭混施作为基肥的情况下，饲用甜高粱生长速度最快，产量最高；单独施用鸡粪时，甜高粱中性洗涤纤维含量降低，酸性洗涤纤维、粗蛋白、粗脂肪与吸附水含量逐渐得到提升，但处理间差异不显著；单施生物炭作为基肥，能提高植株生长速度和干物质产量，但效果不显著，相对于单施鸡粪作为基肥，可以显著提高粗灰分含量。综合比较来看，施用3 kg／m2生物炭+2 kg／m2鸡粪处理对甜高粱产量和品质效果最好。

甜高粱；施肥；有机肥；产量；品质

随着我国畜禽养殖业发展速度加快，生产过程规模化、集约化程度不断提高，畜禽粪便污染问题成了制约畜禽养殖业可持续发展的重要因素［1］。未经过无害化处理的鸡粪在微生物作用下，会分解产生有害气体，对人和动物产生有害影响。鸡粪表面干燥物带入空气中也会对鸡群的呼吸系统产生不良的刺激，若鸡粪在鸡舍或养鸡场中随意堆放，会使细菌和病原微生物肆意滋生，为疾病循环感染提供条件。添加生物炭到土壤中能改善土壤的条件，更有利于提高作物的产量［2］。饲用甜高粱是优质的饲用作物之一，有着产量高、抗病、抗旱和耐湿性好的特点［3］，适合在南方地区种植。本试验以饲用甜高粱品种‘大力士’为试验材料，以鸡粪、生物炭为基肥，研究施用不同有机肥对饲用甜高粱产量和品质的影响，以期为南方农区饲用甜高粱的种植提供实用、高效、环保的施肥模式，同时为鸡粪无害化处理提供理论和技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于湖南农业大学耘园试验基地，地处北纬28°21′，东经112°51′，海拔44.7 m，属于亚热带季风性气候，降水较多，年平均降水量达1442.2 mm，年平均气温16.7～17.2℃，无霜期长达272 d。试验区土壤为粘性水稻土。处理前土壤的基本性状：有机质含量24.19 g／kg，全氮2.05 g／kg，全磷0.72 g／kg，全钾14.52 g／kg，有效磷53.71 mg／kg，速效钾77.61 mg／kg，pH为6.15（水土比2.5∶1）。前作水稻。

1.2 试验材料

供试甜高粱品种‘大力士’，由百绿公司提供。施用有机肥为鸡粪、生物炭。生物炭总碳含量575.3 g／kg，全氮1.9 g／kg，全磷10.4 g／kg，全钾12.9 g／kg，pH为9.19（水土比2.5∶1）；鸡粪有机质含量248.5 g／kg，全氮16.3 g／kg，全磷15.4 g／kg，全钾0.85 g／kg。

1.3 试验设计

试验采用单因素完全随机区组设计，设4个处理：处理1.不添加鸡粪和生物炭（CK）；处理2.施3 kg／m2生物炭；处理3.施2 kg／m2鸡粪；处理4.施3 kg／m2生物炭+2 kg／m2鸡粪。3次重复，共12个小区，小区面积为1 m×5 m。2016年4月28日播种，开深沟，播种密度20 cm×40 cm（每小区2行，每行21株）。鸡粪和生物炭作为基肥在播种前施入。

1.4 观测项目和方法

（1）株高、鲜草产量和地上干物质产量。分别于2016年7月1日和2016年8月15日，每小区选择3株代表性植株，测量株高。8月15日采样测定时，每小区随机取1 m2的植株，测定地上生物量，继而将材料样本放置于105℃烘箱，杀青15 min，立即降至80℃烘干至恒重后称重。烘干样本经粉碎机粉碎后过40目筛，装进密封袋，留待测定营养成分。

（2）粗蛋白、中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）。采用FOSS全自动凯式定氮仪测定粗蛋白（CP）含量，范式纤维测定法［4］测定中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）含量。

（3）粗脂肪和粗灰分。通过XT10i自动脂肪分析仪测定试验样品中的粗脂肪含量，灰化法测定粗灰分含量，烘干法测定吸附水含量。

1.5 数据处理与分析

试验数据采用SPSS18.0软件进行方差分析，用EXCEL2003绘制图表。

2 结果与分析

2.1 株高、鲜草产量

不同施肥处理的饲用甜高粱株高，由高到低的顺序为：处理4、处理3、处理2和处理1；7月1日测定，与处理1相比，各处理增高率依次为：80.68%、73.58%和0.85%；8月15日测定，与处理1相比，增高率依次为：92.75%、81.87%和12.78%；无论是7月1日还是8月15日测定的株高，处理3、4对株高增长效果显著高于处理1、2（表1）。

不同施肥处理的饲用甜高粱鲜草产量，由高到低顺序为：处理4、处理3、处理2和处理1；与处理1相比，处理4、3和2的鲜草增产率为612.15%、419.63%和100.93%。经方差分析，处理4对饲用甜高粱鲜草的增产效果显著优于处理3，处理3对饲用甜高粱鲜草的增产效果显著优于处理1和2，而处理1与处理2间差异不显著（表1）。

表1 不同施肥处理的甜高粱株高、鲜草产量Table 1 Effects of different fertilizer application on plant height，fresh yield of sweet sorghum

2.2 地上部干物质产量

各处理饲用甜高粱地上部干物质产量依次为3.2、7.4、26.6和28.5 t／hm2。单施2 kg／m2鸡粪的处理（处理3）和施用3 kg／m2生物炭+2 kg／m2鸡粪的处理（处理4）对饲用甜高粱地上部干物质产量增产效果显著高于不施用鸡粪和生物炭的处理（处理1）和单施3 kg／m2生物炭的处理（处理2）（表1）。由此可知，施用鸡粪作为基肥的处理地上部干物质产量远高于不施用任何基肥或单施生物炭的处理，单施用生物炭对地上部干物质产量的增产效果不明显，而鸡粪和生物炭混施作为基肥的处理效果最好。

2.3 粗蛋白、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量

由表2可知，不同施肥处理的饲用甜高粱干物质粗蛋白含量由高到低的顺序为：处理4、处理3、处理2和处理1，相对于处理1，粗蛋白含量的增加率依次为32.8%、24.1%和2.6%，施用3 kg／m2生物炭+2 kg／m2鸡粪的处理（处理4）对饲用甜高粱干物质蛋白质含量增长效果最好，但处理间差异不显著；不同施肥处理饲用甜高粱中性洗涤纤维含量相比较，处理1＞处理3＞处理2＞处理4，不施用鸡粪和生物炭的处理（处理1）中性洗涤纤维含量最高，施用3 kg／m2生物炭+2 kg／m2鸡粪的处理（处理4）中性洗涤纤维含量最低，但处理间差异不显著；不同施肥处理饲用甜高粱酸性洗涤纤维相比较，由高到低顺序为：处理3、处理1、处理4和处理2，但处理间差异不显著。因此，施用生物炭作为基肥的处理可以降低饲用甜高粱中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量，施用鸡粪作为基肥的处理，饲用甜高粱中性洗涤纤维含量降低，酸性洗涤纤维含量升高。

表2 不同施肥处理的甜高粱粗蛋白、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量（%，DM）Table 2 Effects of different fertilizer application on the contents of crude protein、neutral detergent fiber and acid detergent fiber in sweet sorghum（%，DM）

2.4 粗灰分、粗脂肪和吸附水含量

由表3可知，不同施肥处理饲用甜高粱粗灰分含量由高到低顺序为：处理2、处理4、处理1和处理3，单施3 kg／m2生物炭的处理（处理2）粗灰分含量显著高于单施2 kg／m2鸡粪的处理（处理3），其余处理间差异不显著；不同施肥处理饲用甜高粱粗脂肪含量由高到低顺序为：处理4、处理3、处理2和处理1，相对于处理1，其他处理对粗脂肪的提高率依次为63.6%、49%和18.7%，但处理间差异不显著；不同施肥处理饲用甜高粱吸附水含量由高到低顺序为：处理3、处理4、处理1和处理2，处理3吸附水含量最高达到8.69%，处理2吸附水含量最低为8.24%，处理间差异不显著。

表3 不同施肥处理的甜高粱粗灰分、粗脂肪和吸附水含量（%）Table 3 Effects of different fertilizer application on the contents of crude ash，crude fat and absorbed water in sweet sorghum（%）

3 讨论与结论

本试验结果表明，施用有机肥对饲用甜高粱的生长和干物质生产具有重要的作用。在施用鸡粪作为基肥的情况下，即使不混施生物炭，依然可以确保饲用甜高粱生长良好，获得高产。相反，不施用任何基肥和单施生物炭作为基肥的处理，饲用甜高粱生长缓慢，干物质生产能力较差。相对于不施用任何基肥的处理，单施生物炭作为基肥的处理植株生长更好并且干物质产量更高，但对植株生长和增产的效果不显著，远不如施用鸡粪。鸡粪是优质的有机肥料，可以明显增加土壤有机质和各类营养元素含量。李永平等［5］研究表明，添加鸡粪后能够显著提高玉米的产量，平均较对照增产28.67%。生物炭是一种含碳量高的材料，施入土壤后，能改善土壤结构，提高营养物质的利用效率。Chan等［6］研究发现，氮肥和10 kg／m2的生物炭一块施用，萝卜干物质产量显著提高，从95%涨至266%，这是氮肥和高量生物炭交互作用产生的结果。

本试验结果还表明，与不施用任何基肥的处理相比，单施3 kg／m2生物炭（处理2）或单施2 kg／m2鸡粪（处理3）作为基肥的处理和施用3 kg／m2生物炭+2 kg／m2鸡粪作为基肥的处理（处理4）有利于饲用甜高粱粗蛋白、粗脂肪含量的提高，其中处理4饲用甜高粱粗蛋白、粗脂肪含量最高，但处理间无显著性差异。中性洗涤纤维（NDF）含量处理1＞处理3＞处理2＞处理4，酸性洗涤纤维（ADF）含量处理3＞处理4＞处理1＞处理2，无论是NDF还是ADF含量，处理间均无显著性差异。本试验中施用鸡粪和生物炭可以提高饲用甜高粱粗蛋白和粗脂肪的含量，可能导致了NDF含量的下降，处理1中NDF含量最高，施用有机肥可促进饲用甜高粱茎秆的生长，茎秆含有较为丰富的纤维，ADF含量增加。这与韩东辰等［7］、吴鹏豹等［8］的研究结果一致。

本试验结果表明，饲用甜高粱粗灰分含量为处理2＞处理4＞处理1＞处理3。粗灰分是反映饲用甜高粱矿物质元素含量高低的重要指标，生物炭本身含有一定量的矿质营养元素，单施生物炭的处理饲用甜高粱粗灰分含量最高，显著高于施用鸡粪的处理。饲用甜高粱吸附水含量是处理3＞处理4＞处理1＞处理2，施用生物炭降低了饲用甜高粱的吸附水含量，施用鸡粪增加了饲用甜高粱的吸附水含量，但处理间差异不显著。这与吴鹏豹等［8］、Tryon［9］研究结果一致。

从资源、环境和可持续发展角度来看，与单纯施用化肥相比，施用有机肥可以减少大部分的资金投入，还可以利用养殖过程中的畜禽粪便，减少能耗和资源的浪费，减轻环境污染问题。

综上所述，在饲用甜高粱的栽培过程中，施用有机肥作基肥是提高其产量和品质的重要措施，鸡粪和生物炭混施作为基肥效果最好。

［1］ 刘 涛.规模化鸡场可持续发展与环境控制措施［J］.中国畜禽种业，2009（11）：111-115.

［2］ Major J，Steiner C，Downie A，et al.Biochar Effects on Nutrient Leaching.Biochar for Enviromental Management：Science and Technology［M］.London：Earthscan，2009.271-282.

［3］ 李建平，郭 孝.国内外饲用高粱生产、科研状况及应用前景［J］.饲料研究，2007（10）：68-70.

［4］ 杨 胜.饲料分析及饲料质量检测技术［M］.北京：中国农业大学出版社，1993.36-61.

［5］ 李永平，史向远，周 静，等.鸡粪深施对土壤呼吸速率及玉米产量的影响［J］.作物杂志，2013（2）：104-108.

［6］ Chan KY，Van Zwieten L，Meszaros I.Agronomic values of green waste biochar as a soil amendment［J］.Australian Journal of Soil Research，2007，45（8）：629-634.

［7］ 韩东辰，田 雨，娄玉杰，等.两种有机肥对黑麦草生长和营养品质的影响［J］.黑龙江畜牧与兽医，2016（3）：127-132.

［8］ 吴鹏豹，解 钰，漆智平，等.生物炭对王草产量及营养品质的影响［J］.草业科学，2002，29（9）：1428-1434.

［9］ Tryon EH.Effect of charcoal on certain physical，chemical，and biological properties of forest soils［J］.Ecological Monographs，1948，18（1）：81-115.

Effects of Different Organic Fertilizers on Yield and Quality of Sweet Sorghum

XIE Qilin，YANG Zhijian*，XU Huaqin
（College of Agronomy，Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410128，China）

The effects of different organic fertilizers on the yield and quality of sweet sorghum were studied with sweet sorghum variety‘Hunnigreen’（Sorghum saccharatum Moench），chicken manure and biochar were used as base fertilizer. The results showed that the growth rate of sweet sorghum was the highest and the yield was the highestwhen the chicken manure and biochar were used as the base fertilizer.When the chicken manure was applied，the content of neutral detergent fiber was decreased，the contentof acid detergent fiber，crude protein，crude fatand adsorbed waterwere gradually improved，but the differencewas not significant.Comparison with single application of chickenmanure，when biocharwas applied as base fertilizer，the plant growth rate and drymatter yield were increased not significantly，but the content of crude ash was significantly improved.Comprehensive comparison，3 kg／m2biochar+2 kg／m2chicken manure was the best treatment for sweet sorghum yield and quality.

sweet sorghum；fertilization；organic fertilizer；yield；quality

S514.062

A

1001-5280（2017）05-0482-04

10.16848／j.cnki.issn.1001-5280.2017.05.06

2017-04-25

谢奇霖（1991-），男，硕士研究生，Email：501184625＠qq.com。*通信作者：杨知建，教授，从事饲用牧草研究。