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种养结合是目前最理想的养殖粪污利用与治理方式。通过种养结合,将畜禽粪污进行安全有效处理,制成有机肥料还田利用,实现养殖废弃物高效资源化利用,双向促进种植业和养殖业的发展。另外,我国耕地资源紧张,人畜争粮争地矛盾突出,草食家畜粗饲料资源严重缺乏,每年需大量从国外进口,不仅饲料成本提高,而且粗饲料自给率低,不利于家畜产业持续稳定发展。在南方水稻主产区中引入多花黑麦草生产,并将有机肥作为饲料作物生产的要素加以利用,进行水稻-多花黑麦草轮作模式下优质饲料生产,解决养殖场粪污治理难题和家畜粗饲料周年供应难题,使种植业和养殖业真正有机结合,构建绿色循环农业。本研究通过大田定位试验研究有机无机肥配施对水稻/多花黑麦草轮作系统中作物产量、氮肥利用效率、稻草和多花黑麦草饲用品质形成规律、青贮品质、作物和土壤中重金属积累规律的影响,以期探明不同有机无机肥配施对水稻/多花黑麦草(Rice-Lolium multiflorum)轮作系统作物生长、氮肥利用效率、饲用品质和青贮品质、重金属含量和积累等方面的作用效果,为南方稻/草轮作施肥和饲料作物高效生产提供科学依据。试验在江苏省南京市溧水植物试验基地进行,试验设计共6个处理:对照(CK,不施肥);0%OF(纯施化肥);25%OF(有机肥替代25%化肥);50%OF(有机肥替代50%化肥);75%OF(有机肥替代75%化肥);100OF%(纯施有机肥)。主要研究结果如下:1、连续2年的定位试验结果均表明,适当比例的有机肥配施显著提高作物的产量。相对于纯化肥处理,25%的有机肥配施处理下,第1年和第2年稻草产量分别提高11.13%和5.69%,地上生物量分别提高7.06%和4.52%;第1年稻米产量差异不显著,第2年稻米产量提高3.84%;多花黑麦草产量,干物质年产量第1年和第2年分别提高4.59%和9.13%;轮作年平均总产量提高5.20%。50%有机肥配施处理下的水稻、多花黑麦草产量及轮作年总产量与纯化肥处理差异不显著。2、相对于纯化肥处理,25%有机肥配施处理显著提高水稻氮素积累量和利用效率,其中第1年和第2年地上部分氮素积累量分别提高5.26%和19.04%;第1年和第2年氮素表观利用率分别提高8.18%和28.70%;氮肥偏生产力分别提高4.12%和24.51%;氮肥农学效率分别提高10.09%和32.52%。不同施肥处理水稻茎、叶和穗的氮素吸收量与相对应的产量显著相关。相对于纯化肥处理,25%有机肥配施处理第1年和第2年的多花黑麦草氮素积累量分别提高17.75%和16.30%,氮素表观利用率分别提高16.71%和18.86%。不同施肥处理下多花黑麦草不同刈割茬次氮素吸收量和相应的产量差异显著相关。3、相对于纯化肥处理,随着有机肥配施比例的增加水稻抽穗期、开花期和成熟期茎和叶的粗蛋白、水溶性碳水化合物、淀粉、非结构性碳水化合物等饲用品质指标含量均呈现先增加后降低的趋势,而干物质体外消化率、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维含量变化不大。其中25%OF处理下水稻草秆的饲用品质和青贮品质均表现最佳。高比例有机肥配施处理(50%-100%)稻草的饲用品质和青贮营养品质均较纯化肥处理差,但青贮发酵品质表现较好。4、25%有机肥配施处理下多花黑麦草头茬草和再生草的饲用品质均表现最优,其中抽穗期、开花期茎和叶中的粗蛋白、水溶性碳水化合物、淀粉、非结构性碳水化合物、干物质体外消化率含量均显著高与其他处理,但是中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量低于其他处理;50%有机肥配施处理下多花黑麦草粗蛋白干物质产量和可消化干物质产量与纯化肥处理差异不显著,但当有机肥配施比例增加到75%及以上时多花黑麦草饲用品质显著下降。25%和50%的有机肥配施比例显著改善多花黑麦草青贮料的营养品质和发酵品质,超过50%的配施比例青贮营养品质显著下降,但青贮发酵品质表现良好。5、随着有机肥配施比例的增加土壤和植物中铜、锌和镉均表现为递增的趋势。同一施肥处理下,土壤中铜、锌和镉含量水稻季>多花黑麦草季。水稻和多花黑麦草不同部位对不同重金属的富集能力不同。土壤中的铜、锌和镉含量与植株中对应的重金属含量显著正相关。综上所述,适当比例的有机-无机肥配施能提高水稻和多花黑麦草的产量和氮素利用效率,促进作物生育后期粗蛋白、可溶性碳水化合物、淀粉等营养物质在植株茎和叶中的积累,提高饲草的饲用品质和青贮品质,促进铜、锌和镉在土壤和植物不同部位的积累。综合考虑作物-土壤-环境效益,在长江中下游地区水稻-黑麦草轮作系统中,常规施氮量条件下(水稻225kg/hm~2,多花黑麦草225 kg/hm~2),以有机肥替代25%-50%化学氮肥效果最好。