利用猪粪有机肥对柑橘橘园土壤培肥的方法

摘要

本发明属于橘园土壤培肥技术领域。利用猪粪有机肥对柑橘橘园土壤培肥的方法，猪粪有机肥全部作基肥施用，采用均匀20‑30cm深环形沟施入，施肥位置以柑橘树冠下内径离树干30‑50 cm，外径以柑橘树冠滴水处之环形带内，施后及时覆土。本申请采用猪粪有机肥部分替代化肥的施肥模式，有利于提高椪柑橘园土壤肥力和微生物多样性，全面提升土壤全氮、有效磷、速效钾和有机质含量，提高了果实产量和改善了果实的品质。

说明书

技术领域

本发明属于橘园土壤培肥技术领域，具体涉及利用猪粪有机肥对柑橘橘园土壤培肥的方法。

背景技术

柑橘果实营养丰富，色、香、味兼优，在我国有着较为广泛的种植，是我国农民经济增收的重要来源

裴宇等采用有机肥替代部分化肥两年田间试验，研究了化学氮肥减量配合饼肥施用对柑橘果实产量品质及橘园土壤肥力的影响，表明配施饼肥减少30％化学氮肥并不会减少柑橘产量，同时可升果实品质

[1]郭文武,叶俊丽,邓秀新.新中国果树科学研究70年-柑橘[J].果树学报,2019,36(10):1264-1272。

[2]雷靖,梁珊珊,谭启玲,胡承孝,孙学成,赵小虎.我国柑橘氮磷钾肥用量及减施潜力[J].植物营养与肥料学报,2019,25(9):1504-1513。

[3]曹胜，欧阳梦云，周卫军，崔浩杰，刘沛，谭洁.湖南省柑橘园土壤pH和主要养分特征及其相互关系[J].中国土壤与肥料,2020(1):31-38。

[4]位高生，胡承孝，谭启玲，朱东煌，李潇彬.氮磷减量施肥对琯溪蜜柚果实产量和品质的影响[J].植物营养与肥料学报,2018,24(2)：471-478。

[5]王甜，黄志霖，曾立雄，肖文发，宋文梅.不同施肥处理对三峡库区柑橘园土壤氮磷淋失影响[J].水土保持学报,2018,32(05):53-57。

[6]刘瑞，张宇亭，王志超，张学良，谢军，张建伟，徐文静，石孝均.绿肥覆盖对紫色土坡耕地柑橘园氮磷流失的阻控效应研究[J].水土保持学报,2021,35(02):68-74。

[7]

[8]FAN M,SHEN J,YUAN L,JIANG R,ZHANG F.Improving crop productivityand resource use efficiency to ensure food security and environmental qualityin China[J].Journal of Experimental Botany,2011,63(1)：13-24。

[9]裴宇，伍玉鹏，张威，姜炎彬，孙福来，陈云峰.化肥减量配合有机替代对柑橘果实、叶片及橘园土壤的影响[J].中国土壤与肥料,2021(4):88-95。

[10]陈大超，张跃强，甘涛，周双，唐晓东，石孝均，邓胜兴.有机肥施用量及深度对柑橘产量和品质的影响[J].中国土壤与肥料,2018,(4):143-147。

[11]李荣飞，王明明，杨艺，常耀栋，张抗萍，梁国鲁，陆智明，胡涛，易佑文，苏理荣.不同施肥处理对龙安柚果实产量和品质的影响[J].中国农学通报,2020,36(10)：60-68。

[12]冯焕德，党志国，倪斌，陈鸿宇，何翠翠，魏志远，陈业渊.羊粪发酵肥替代化肥对芒果园土壤性状、叶片营养及果实品质的影响[J].中国土壤与肥料,2019(6)：190-195。

发明内容

本发明目的是提供一种利用猪粪有机肥对柑橘橘园土壤培肥的方法，通过猪粪有机肥的施用方式和施用量控制，有利于提高柑橘园土壤微生物多样性和均匀度效果，有利于提升土壤全氮、有效磷、速效钾和有机质含量，进而提高果实产量和改善品质。

为实现上述目的，本发明采用了下述的技术方案：利用猪粪有机肥对柑橘橘园土壤培肥的方法，猪粪有机肥全部作基肥施用，采用均匀20-30cm深环形沟施入，施肥位置以柑橘树冠下内径离树干30-50cm，外径以柑橘树冠滴水处之环形带内，施后及时覆土；猪粪有机肥的施用量是5-15t/hm

作为优选，柑橘品种为椪柑。橘园土壤是种植水稻后改种椪柑的园地土壤。橘园土壤pH为4.5-5.5；橘园土壤有机质28-38g/kg，橘园土壤全氮为1.8-2.2g/kg，橘园土壤全磷为0.4-0.6g/kg，橘园土壤全钾为18-22g/kg。猪粪有机肥的氮含量为2.0％-2.5％、磷含量为2.2％-2.8％、钾含量别为1.7％-2.1％，有机质含量不低于55％。优选的猪粪有机肥的施用量是7.5t/hm

作为优选，施用猪粪有机肥改善土壤的酸碱性，提高土壤pH值0.9-1.1个单位。施用猪粪有机肥增强柑橘园土壤微生物活性。施用猪粪有机肥提升土壤全氮、有效磷、速效钾和有机质含量。

作为优选，补充氮磷钾化肥，分3次施用，50％作为底肥3月初施用；7月下旬和8月下旬分别施用15％和35％，作壮果稳果肥施用。

采用了上述技术方案的利用猪粪有机肥对柑橘橘园土壤培肥的方法，采用猪粪有机肥部分替代化肥的施肥模式，通过控制猪粪有机肥的施用量，提高柑橘园土壤的pH值，改善土壤的酸碱性，有利于提高椪柑橘园土壤肥力和微生物多样性，全面提升土壤全氮、有效磷、速效钾和有机质含量；以缓释性的猪粪有机肥代替一部分速效性的无机化肥，可均衡供应柑橘生长所需养分，加强了果实叶片的光合作用，促进可溶性总糖、维生素C和可溶性固形物含量增加，酸度下降，糖酸比增加，口感风味增加，使柑橘的品质指标得到明显改善，提高了果实产量和改善了果实的品质。

附图说明

图1：不同有机肥处理对柑橘园土壤理化性状的影响。

图2：不同有机肥处理对土壤的平均CO2产生率的影响。

图3：不同有机肥处理对柑橘产量的影响。

备注：上述图中柱上无相同字母的表示处理间差异显著(P<0.05)。

具体实施方式

1材料与方法

1.1试验点概况

试验地点位于浙江省衢州市龙游，该地区有几百年的种植历史，是我国的柑橘主产区，同时也是国家级地理标志保护示范区，拥有“中国柑橘之乡”的美称。试验点属亚热带季风气候区，具有四季分明、冬夏长春秋短、光温充足等地带性特征。年平均气温为17.4℃，年平均降水量1691.6mm。试验地为原先长期种植水稻后改种柑橘的园地，其土壤pH、有机质、全氮、全磷和全钾分别为4.85、33.2g/kg、1.98g/kg、0.53g/kg和20.8g/kg。

1.2试验材料及设计

试验采用来自于畜禽养殖源的猪粪和鸡粪2种有机肥。于2019年3月选择土壤肥力较为均匀一致的10年龄柑橘开展试验，品种为椪柑。鸡粪有机肥为龙游金禾宝生物有机肥料有限公司生产，氮、磷、钾养分含量分别为2.30％、2.69％，2.06％，pH为7.53，有机质47.33％；猪粪有机肥为龙游旺农有机肥公司生产，氮、磷、钾养分含量分别为2.25％、2.64％、1.85％，pH为7.36，有机质58.62％。化肥为尿素、过磷酸钙和氯化钾，其N、P

表1试验处理养分用量和有机替代率

1.3测定指标

连续定位施用有机肥2年后，在2020年冬季11月份柑橘收获后，随机5点采集表层0-20cm土壤，充分混匀后一部分用于微生物分析，剩余土壤风干过筛后用于理化指标测定。土壤pH、有机质、全氮、有效磷、速效钾等按照常规方法测定，土壤微生物采用MicroResp技术分析。各小区柑橘单独采摘称重计算产量，同时各小区沿每株柑橘树的树冠外围4个方向采摘代表性果实4个，5株柑橘树果实混合成为一个样品，用于品质指标测定。柑橘可溶性总糖、维生素C、可滴定酸和可溶性固形物参照GB/T 8210-2011柑桔鲜果检验方法分析测定。

1.4数据统计

试验数据采用Microsoft Excel 2016进行分析处理和作图，结果表示为平均值±标准差。使用SPSS 20.0软件的Duncan法进行数据的多重比较分析，P＜0.05表示其差异具有统计学意义。

2结果与分析

2.1有机替代对橘园土壤肥力的影响

柑橘园采用有机替代模式，对其土壤肥力指标变化有着较大的影响，不同有机肥处理对柑橘园土壤理化性状的影响如图1所示。与全化肥处理相比，施用鸡粪和猪粪两种养殖源畜禽有机肥均能提高柑橘园土壤的pH值，改善土壤的酸碱性。用量15t/hm

2.2有机替代对橘园土壤微生物的影响

微生物有不同的代谢方式和生理功能，它可以适应不同的生态环境与其它的生物进行相互作用。Shannon-Winner香农多样性指数可分析不同处理对土壤微生物群落代谢多样性的影响，反映土壤微生物群落利用碳源类型的多与少。土壤微生物群落物种越多，香农多样性指数越高，群落多样性越好。由表2可知，施用鸡粪和猪粪有机肥的CM1、CM2、PM1和PM2的土壤微生物的香农指数(H’)都高于全化肥处理，并且均具有随着替代用量增加而增加的趋势。在同等有机肥替代用量时，猪粪有机肥处理的香农指数高于鸡粪有机肥处理。统计分析表明，除低用量鸡粪有机肥处理与全化肥处理之间差异不显著外，其它施用有机肥处理的香农指数均与全化肥处理均有显著差异。均匀度指标可表示描述景观中不同景观单元分布的均匀程度，有机肥的施用也显著影响土壤微生物均匀度。表2表明，施用鸡粪和猪粪有机肥4个处理的均匀度均高于全化肥处理，且均匀度随有机肥替代用量的增加而增加。统计分析也表明，土壤微生物均匀度除低用量鸡粪有机肥处理与全化肥处理差异不显著外，鸡粪有机肥高用量处理和猪粪有机肥低高用量处理，与全化肥处理均有显著差异。鸡粪有机肥高用量处理和猪粪有机肥低高用量处理之间的均匀度差异不显著。试验结果总体表明，施用鸡粪和猪粪有机肥有利于提高柑橘园土壤微生物多样性和均匀度，猪粪有机肥对提高柑橘园土壤微生物多样性和均匀度效果优于鸡粪有机肥。

表2基于MicroResp的不同有机肥处理对土壤微生物群落代谢多样性影响

同列数据后无相同字母的表示处理间差异显著(P<0.05)。下同。

土壤平均CO

2.3有机替代对果实产量和品质的影响

不同种类有机肥和替代施用量对椪柑的产量有着较大的影响，如图3所示。与全化肥处理相比，低高用量鸡粪有机肥处理的柑橘产量增加8.0％和21.9％，低高用量猪粪有机肥处理的柑橘产量增加33.9％和22.4％。鸡粪有机肥和猪粪有机肥的施用均可提高柑橘产量，有机肥施用增产效果与全化肥处理之间差异显著。鸡粪有机肥施用量7.5t/hm

一般认为，施用有机肥有助于提高作物的产量。为明确猪粪、鸡粪有机肥不同替代施用量对柑橘椪柑产量的影响，开展了连续三年的定位试验研究。试验设计以下处理：1.鸡粪有机肥5t/hm

表3不同有机肥替代施用量对柑橘产量影响kg/株

从3年的柑橘产量试验结果分析发现，鸡粪有机肥5t/hm

猪粪有机肥高用量15t/hm

一些研究发现，果园土壤有机质含量的增加，有助于提高果实中可溶性固形物的含量，改善果实营养品质指标，同时使产量增加。本研究通过有机替代提高了土壤中有机质的含量，对柑橘产量和品质的提升效果与其相一致。

柑橘施用猪粪和鸡粪有机肥，果实可溶性总糖、维生素C、可滴定酸、可溶性固形物等品质指标发生明显变化(表4)。与全化肥处理相比，低高用量鸡粪有机肥处理可溶性总糖增加2.7％和4.9％，维生素C增加2.1％和7.1％，可溶性固形物增加5.9％和6.9％，酸度下降2.4％和4.7％；低高用量猪粪有机肥处理可溶性总糖增加4.6％和11.8％，维生素C增加6.2％和10.8％，可溶性固形物增加5.9％和10.8％，酸度下降4.1％和8.6％。高有机肥施用量的处理，可溶性总糖、维生素C、可滴定酸、糖酸比以及可溶性固形物等品质指标改善更加明显，其中猪粪有机肥对品质指标提升的效果优于鸡粪有机肥。说明以缓释性的有机肥代替一部分速效性的无机化肥，可均衡供应柑橘生长所需养分，加强了果实叶片的光合作用，促进可溶性总糖、维生素C和可溶性固形物含量增加，酸度下降，糖酸比增加，口感风味增加，使柑橘的品质指标得到明显改善。

表4不同有机肥处理对柑橘品质的影响

3讨论

传统果园化肥施用比例较高，导致土壤功能发生退化和失调，土壤酸化和肥力下降，严重影响柑橘的正常生长。本研究表明，鸡粪和猪粪2种有机肥替代部分化肥，施用量在7.5t/hm

无机化肥养分含量高，施入土壤后转化迅速，容易被作物及时吸收利用。有机肥料的有机氮需一段时间缓慢矿化释放，在农作物关键的生育期尚不能及时快速满足养分需求，但肥效较无机氮持久。采用有机肥部分替代化肥的模式，兼顾了化肥的速效性和有机肥的缓慢矿化释放，两者结合可满足农作物的生长需要同时获得高产。

微生物是土壤有机质和一些难溶矿物养分利用的主要分解者，可促进土壤中各种大中量养分和微量元素的循环，也是作物营养物质源和库周转的环节。土壤微生物对土壤养分的迁移周转平衡具有非常重要的调节功能。本研究表明，鸡粪和猪粪有机肥替代部分化肥的有机替代模式对土壤微生物多样性有着较大的影响，促进了健康土壤的培育，进而影响柑橘产量和品质。有机肥含有较多的有机质，如蛋白质、氨基酸、纤维素等，施用后为微生物快速繁殖生长提供了丰富的活性碳源，提高了土壤中微生物群落种类和数量，使得柑橘果树根系生长的土壤微域环境改善，其生长活力强的根系加强了对土壤养分的吸收利用。另一方面，根系土壤中微生物的代谢分泌物如有机酸可以活化利用微量元素，促进各种营养元素的吸收，作物地上部生长旺盛和光合效率加强，碳水化合物的转运积累加快，而且抗病性也可显著增强，从而明显改善果实的品质和提高产量。本研究鸡粪有机肥和猪粪有机肥都可提高土壤香农多样性指数、均匀度和土壤平均CO

4结论

柑橘园采用鸡粪和猪粪有机肥部分替代化肥，可明显提升土壤肥力。与全化肥处理相比，有机肥施用后酸性土壤pH有所上升，土壤全氮、有效磷、速效钾和有机质含量分别提高16.1％-54.7％、15.9％-30.1％、12.9％-36.9％和6.8％-39.6％，且随着用量增加而提高。在同等用量条件下，猪粪有机肥对土壤肥力提升效果要明显好于鸡粪有机肥。鸡粪和猪粪有机肥均具有随着用量增加而提高土壤微生物的香农指数和均匀度的趋势，并且在同等用量下时猪粪有机肥处理的香农指数和均匀度高于鸡粪有机肥处理，猪粪有机肥提高柑橘园土壤微生物多样性和均匀度效果优于鸡粪有机肥。与全化肥处理相比，有机肥处理的土壤平均CO