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减少赣东北红壤地区养殖业对环境的污染,提高土壤肥力和土地利用率是维持该地区农业可持续发展的关键,而目前有机肥源在间作体系的应用研究并不系统。本研究选择花生木薯间作种植模式,采用田间小区试验,设置6种施肥处理(不施肥(CK)、常规施肥、配施20%有机肥、配施40%有机肥、配施60%有机肥、配施80%有机肥),分析比较有机肥施用对红壤旱地土壤物理、化学、生物学性质、花生木薯产量、品质及土地利用当量的影响,并运用二级模糊数学综合评判法,以期找到最优化施肥模式,以获得最好的社会效益、经济效益和生态环境效益。主要研究结果如下: (1)有机肥配施可以显著影响土壤生物学指标。土壤酶活性及可培养微生物数量随着有机肥配施比例增高而增高,从花生行和木薯行的平均值来看,施用80%有机肥处理的土壤脲酶活性、酸性磷酸酶活性、蔗糖转化酶活性与常规施肥相比分别提高53.03%、36.82%、59.40%;而土壤真菌数量、土壤放线菌数量及土壤细菌数量与常规施肥相比分别提高86.24%、94.04%及192%。 (2)(2)有机肥配施有利于促进旱地土壤养分含量提高。随着配施比例的增加,土壤N、P、K三种速效养分先增加后降低,在配施比例为40%时达到最大值,而有机质含量随着配施比例增高而一直增高。以花生行和木薯行平均值计算,全年生育期结束后,配施40%有机肥的碱解氮、有效磷、速效钾及有机质含量相对于常规施肥处理分别增高了:4.64 mg kg-1、0.57 mg kg-1、14.75 mg kg-1及0.36g kg-1。此外,随着配施比例增高,土壤pH和土壤交换性铝有下降的趋势,而交换性氢随着配施比例增高有上升的趋势,但是处理之间没有统计学差异,结论性的定论还需继续验证。 (3)有机肥配施可增加花生、木薯产量及改善花生品质。花生、木薯产量随着配施比例增加而先增加后减少,在40%有机肥配施时达最大值,分别比常规施肥增产29.44%和28.55%;此外,配施有机肥能增加花生果实蛋白质含量、可溶性糖含量以及降低油酸亚油酸比(O/L),尤其是配施40%有机肥处理对提高花生口感及品质有明显效果。 (4)通过比较花生木薯间作下不同有机无机肥配施比例对红壤旱地经济效益及土地利用当量。结果表明,与常规施肥相比,配施40%有机肥处理每公顷能多增收7262元,增加比例为30%;同时每公顷消纳猪粪6450kg(含水量70%),减少N施用量42kg、P2O5施用量41kg、K2O施用量24kg。减小了猪粪无序排放及过量施用化肥带来的环境污染风险,同时,以花生、木薯产量计算,配施40%有机肥增加当地土地利用总当量,使其该模式具有广阔的发展前景。 (5)本研究运用模糊综合评判的方法,通过确定权重、隶属度函数,考量了各施肥模式种植花生、木薯产生的社会效益、经济效益、生态环境效益,最终得出木薯行施用等氮量40%有机肥处理的施肥模式综合效益最好,结合前期课题组成果,花生行最优化配施比例为30%,按照木薯在间作面积中的比例为12%,整个模式施用32%猪粪N为最优化模式。因此,应在受试地区大力推广等氮量32%有机肥施肥模式,以获得较好的社会效益与生态环境效益。