Dynamic changes of nutrient contents in orchard soil after pig manure application
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摘要:目的
研究猪粪施入土壤后，土壤中各养分含量的动态变化，为荔枝生产合理施用粪肥提供参考。
方法在荔枝果园土壤中添加不同用量猪粪(w为0、1%、2%和4%)进行培养试验，探讨土壤中的大、中和微量元素养分含量在360 d的动态变化。
结果即使土壤中有效N、P、K、Ca和Mg含量缺乏，Mn、Cu和Zn含量中等，以1%用量施用猪粪后，除交换性Ca和Mg含量达中等水平外，其他养分可立刻达到丰富水平。猪粪用量越高，土壤碱解N维持在丰富水平的时间越短且降幅越大，但有效P、速效K、交换性Ca、Mg以及有效Fe、Mn、Cu、Zn含量显著提高(P<0.05)，而且除速效K和有效Fe外的其他养分含量波动越大，供应稳定性越差。
结论猪粪是良好的作物养分来源，但荔枝生产上用量不宜超过1%，即15 t·hm–2，配合施用的各种化肥(如N肥和K肥)也应相应减少或甚至不施P肥和Fe、Mn、Cu、Zn等微肥。
Abstract:ObjectiveDynamic changes of nutrient contents in soil applied with pig manure were studied with the aim to offer guideline for reasonable manure application in litchi production.
MethodThe variations of macro-, secondary and micro-nutrients in soils applied with different contents (w=0, 1%, 2% and 4%) of pig manure were investigated during 360 days of incubation test.
ResultIn soil deficient of available N, P, K, Ca, Mg and medium of available Mn, Cu and Zn, after pig manure was applied at the content of 1%, the contents of all soil nutrients immediately reached abundant levels, except that exchangeable Ca and Mg contents reached medium levels. As the manure application rate increased, soil alkali-hydrolyzable N maintained at rich level with shorter duration and then decreased more sharply, while soil available P, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Cu and Zn contents significantly increased (P<0.05). Moreover, soil nutrient (except available K and Fe) contents had larger fluctuations, leading to lower stability of soil nutrient supply.
ConclusionPig manure is a quality nutrient source for crop and is recommended to be applied at the rate of no more than 1%, namely 15 t·hm–1 in litchi production. Simultaneously, the application rates of inorganic N and K fertilizers should be reduced, and some other inorganic fertilizers such as P, Fe, Mn, Cu and Zn should be withdrawn.
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Keywords:
- soil nutrient /
- animal manure /
- organic fertilizer /
- litchi orchard /
- nutrient management
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根据市场的发展方向，二区原种场不断进行猪优良品种选育改良，最终选育出繁殖特性突出的种猪，为温氏WS501配套系提供了优质的第一母本。本研究对该猪场2014—2017年繁殖相关的数据进行统计及分析，以期为优良品种选育提供科学依据。
1. 材料与方法
1.1 材料
WS501配套系W62种母猪和WS501配套系W62种公猪。
1.2 方法
调查并记录2014到2017年WS501配套系W62种母猪的繁殖特性，包括初配日龄、初配体重、日增重、开配情期、初胎产仔数、产仔数、产仔均重和年产胎次。
调查并记录2014到2017年WS501配套系W62种公猪的繁殖特性，包括精液量、精液密度及合格率。
1.3 数据处理
样本数据用EXCEL、Foxpro6.0、SPSS10.0等软件进行整理和统计分析。
2. 结果与分析
2.1 种母猪的繁殖特性
WS501配套系W62种母猪的初配日龄为225~260 d，平均初配日龄接近240 d，具体结果见表 1。初配体重大于125 kg，平均初配体重160 kg，从2014到2017年，增加了4.16 kg，详情见表 2。初配日增重是后备母猪初配体重除以初配日龄，日增重为480.0~1 076.2 g，平均日增重为666.67 g，详情见表 3。WS501配套系W62种母猪的初情期出现较早，一般在150~180日龄时出现第1个发情期，平均3.50个情期，详情见表 4。综上所述，WS501配套系W62种母猪长速快、发情早、情期多。
表 1 WS501配套系母系种猪的初配日龄d 年份 个体数 平均值 标准差 最大值 最小值 2014 778 257.91 20.19 350 219 2015 1 040 246.37 13.48 365 222 2016 1 132 244.33 13.39 362 214 2017 1 327 243.33 12.76 321 219 总计 4 277 246.99 15.62 365 214 表 2 WS501配套系母系种猪的初配体重kg 年份 个体数 平均值 标准差 最大值 最小值 2014 778 162.63 5.04 230 150 2015 1 040 160.02 5.55 260 125 2016 1 132 166.05 11.53 222 140 2017 1 327 166.79 11.64 212 140 总计 4 277 164.19 9.85 260 125 表 3 WS501配套系母系种猪的日增重g 年份 个体数 平均值 标准差 最大值 最小值 2014 778 633.72 46.72 946.50 480.00 2015 1 040 651.01 37.13 1 076.20 482.36 2016 1 132 680.57 47.69 831.99 548.79 2017 1 327 686.32 47.13 832.81 496.63 总计 4 277 666.67 49.51 1 076.20 480.00 表 4 WS501配套系母系种猪的开配情期d 年份 个体数 平均情期 标准差 最大值 最小值 2014 778 3.83 1.23 8 2 2015 1 040 3.34 0.84 9 2 2016 1 132 3.43 0.97 8 1 2017 1 327 3.55 0.97 7 1 总计 4 277 3.52 1.01 9 1 WS501配套系W62种母猪的平均总仔数13.92头(初胎13.81头)，平均活仔数12.72头(初胎12.65头)，平均健仔数10.65头(初胎10.51头)，总分娩率89.28%(初胎90.21%)，详情见表 5、表 6。仔猪平均出生重为1.28 kg，详情见表 7。平均无效生产日为41.87 d，年产胎次2.43胎，详情见表 8。综上所述，WS501配套系W62种母猪高产、年产胎次多。
表 5 WS501配套系母系种猪的产仔数年份 分娩窝数 分娩率/% 总仔1)/头 活仔1)/头 健仔1)/头 2014 3 445 88.49 13.85±3.69 12.76±3.64 10.43±2.95 2015 3 623 89.14 13.34±3.44 12.38±3.49 10.34±2.98 2016 3 485 88.89 14.11±3.31 12.64±3.41 10.38±2.98 2017 3 532 90.60 14.40±3.27 13.09±3.26 11.46±2.94 总计 14 085 89.28 13.92±3.45 12.72±3.46 10.65±3.00 1)数据为平均值±标准差 表 6 WS501配套系母系种猪的初胎产仔数年份 分娩窝数 分娩率/% 总仔1)/头 活仔1)/头 健仔1)/头 2014 849 89.65 13.92±3.42 12.89±3.49 10.36±2.94 2015 1 019 90.34 13.31±3.14 12.49±3.30 10.30±2.89 2016 1 030 89.19 13.85±3.20 12.29±3.44 9.97±3.06 2017 1 243 91.38 14.13±3.08 12.91±3.22 11.22±2.93 总计 4 141 90.21 13.81±3.21 12.65±3.36 10.51±3.00 1)数据为平均值±标准差 表 7 WS501配套系母系种猪的产仔均重年份 分娩
窝数窝产总仔
/头仔猪均重
/kg标准差
/kg2014 3 445 13.85 1.29 0.24 2015 3 623 13.34 1.23 0.22 2016 3 485 14.11 1.24 0.25 2017 3 532 14.40 1.35 0.25 总计 14 085 13.92 1.28 0.25 表 8 WS501配套系母系种猪的年产胎次年份 个体数 无效生
产日/d年产
胎次/窝2014 1 366 46.65 2.39 2015 1 393 40.66 2.47 2016 1 495 40.25 2.44 2017 1 442 42.29 2.39 平均值 1 424 41.87 2.43 2.2 种公猪的繁殖特性
WS501配套系W62种公猪，具有体型壮硕(高、长)、长速快、115 kg体重校正日龄小的特征，精液量适中、精液密度较优，平均精液量为每次298 mL，精液平均密度为2.87×108 mL-1，精液平均合格率为96.06%，具体数据见表 9。
表 9 WS501配套系母系种公猪精液质量年份 采精次数 精液量/mL 密度/(×108 mL-1) 合格率/% 2014 1 221 277.12±101.13 2.94±1.04 97.46 2015 1 441 276.15±87.32 2.64±0.67 94.38 2016 1 173 335.58±90.77 2.75±0.52 93.35 2017 1 634 307.49±98.01 3.12±0.90 98.53 总计 5 469 298.48±97.35 2.87±0.83 96.09 3. 结论与讨论
有研究表明丹系大白母猪的平均胎产活仔数为15.37头，美丹大白母猪的平均胎产活仔数为12.35头[1]，WS501配套系W62种母猪生产的平均活仔数为12.72头，比丹系大白少2.63头，比美系大白多0.37头，说明WS501配套系种母猪繁殖性能与丹系母猪还有一定的差距。潘英等[2]研究表明加系大白母猪在231~260日龄初配时繁殖性能最佳，WS501配套系种母猪也符合这一规律，平均初配日龄为247 d，同时通过长期选育可将最适初配日龄不断降低，以保证配套系的长速优势。根据丁月云等[3]的研究，丹系大白母猪初配平均日增重为602.4 g，李庆岗等[4]研究表明，美系大白母猪初配平均日增重为609.9 g，WS501配套系种母猪日增重为480.0~1 076.2 g，平均日增重为666.67 g，与丹系和美系大白母猪对比具有长速优势。
WS501配套系W62母系种猪的繁殖性能较好、长速快、产仔多，充分发挥了新法系大白母猪的繁殖特性，但是距离丹系大白种猪高产的繁殖特性，还有较长时间的育种过程。
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图 1 不同用量猪粪处理土壤中的大量元素养分含量动态变化
以360 d培养过程的平均值进行差异显著性分析，图例后面的不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05，Duncan’s法)
Figure 1. Dynamic changes of macro-nutrient contents in soils amended with different doses of pig manure
Means of the 360-day culture process were used for testing significant differences. Different lowercase letters following the treatment legends refer to significant differences (P<0.05，Duncan’s method)
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图 2 不同用量猪粪处理土壤中的中量元素养分含量动态变化
以360 d培养过程的平均值进行差异显著性分析，图例后面的不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05，Duncan’s法)
Figure 2. Dynamic changes of secondary nutrient contents in soils amended with different doses of pig manure
Means of the 360-day culture process were used for testing significant differences. Different lowercase letters following the treatment legends refer to significant differences (P<0.05，Duncan’s method)
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图 3 不同用量猪粪处理土壤中的微量元素含量动态变化
以360 d培养过程的平均值进行差异显著性分析，图例后面的不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05，Duncan’s法)
Figure 3. Dynamic changes of micro-nutrient contents in soils amended with different doses of pig manure
Means of the 360-day culture process were used for testing significant differences. Different lowercase letters following the treatment legends refer to significant differences (P<0.05，Duncan’s method)
表 1 供试土壤和猪粪的理化性质
Table 1 Physicochemical properties of soil and pig manure
项目
ItempH w (有机质)/
(g·kg–1)
Organic matterw (全量养分)/(g·kg–1)
Total nutrient contentw (全量养分)/(mg·kg–1)
Total nutrient contentN P K Ca Mg Fe Mn Cu Zn 土壤
Soil4.2±0.2 14.1±0.2 74.6±1.4 84.0±3.4 30.8±0.5 50.9±5.9 猪粪
Pig manure6.8±0.0 552.3±1.9 38.5±0.4 14.9±0.3 23.2±0.6 13.2±0.7 5.7±0.0 3.3±0.0 711.1±4.8 791.4±0.2 2 954.4±35.0 
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