腐植酸有機(jī)肥在水稻上的增產(chǎn)效果研究

孫克剛 和愛玲 杜 君 張運(yùn)紅 郭良進(jìn) 周尚勤 孫克振

（1 河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物營(yíng)養(yǎng)與資源環(huán)境研究所 鄭州 450002

2 山東泉林嘉有肥料有限責(zé)任公司 高唐 252800

3 河南省固始縣農(nóng)業(yè)局 固始 465200）

腐植酸有機(jī)肥在水稻上的增產(chǎn)效果研究

孫克剛1和愛玲1杜 君1張運(yùn)紅1郭良進(jìn)2周尚勤2孫克振3

（1 河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物營(yíng)養(yǎng)與資源環(huán)境研究所 鄭州 450002

2 山東泉林嘉有肥料有限責(zé)任公司 高唐 252800

3 河南省固始縣農(nóng)業(yè)局 固始 465200）

通過研究不同用量腐植酸有機(jī)肥與化肥配施對(duì)水稻增產(chǎn)效果的影響，篩選腐植酸有機(jī)肥的最佳施用方法和施用量。試驗(yàn)結(jié)果顯示，施腐植酸有機(jī)肥對(duì)水稻增產(chǎn)增收效果顯著。與不施肥處理(處理1)和純施化肥處理(處理2)比較，羅山試驗(yàn)點(diǎn)分別增產(chǎn)28.2%～78.5%和15.5%～39.3%，固始試驗(yàn)點(diǎn)分別增產(chǎn)29.2%～75.2%和15.4%～35.6%。其中，以基施氮肥8千克/畝和腐植酸有機(jī)肥60千克/畝(處理8)效果最好，產(chǎn)值分別增加78.5%和75.2%；其次是氮肥8千克/畝和腐植酸有機(jī)肥20千克/畝基施處理(處理7)、氮肥8千克/畝和腐植酸有機(jī)肥30千克/畝基施和追施各半處理(處理5)，且處理8、處理7和處理5三者間均無顯著差異。從產(chǎn)量構(gòu)成因子來看，腐植酸有機(jī)肥促進(jìn)水稻增產(chǎn)主要是增加了有效穗數(shù)和每穗實(shí)粒數(shù)。綜合考慮肥料投入成本和增加產(chǎn)值，以處理7最為經(jīng)濟(jì)。因此，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上推薦氮肥8千克/畝和腐植酸有機(jī)肥20千克/畝基施。此外，在氮肥4千克/畝和腐植酸有機(jī)肥20千克/畝基施和追施各半施用(處理6)的情況下，水稻未減產(chǎn)，說明施用腐植酸有機(jī)肥可以適當(dāng)降低氮肥用量。

腐植酸有機(jī)肥 水稻 增產(chǎn)效果

腐植酸主要是由動(dòng)、植物遺骸經(jīng)微生物分解轉(zhuǎn)化及一系列地球物理化學(xué)變化而積累形成的有機(jī)物質(zhì)，具有吸附、絡(luò)合、螯合等多種作用[1]，在促進(jìn)作物養(yǎng)分吸收、提高肥料利用率、促進(jìn)作物增產(chǎn)增收等方面具有顯著效果。目前，關(guān)于腐植酸肥料促進(jìn)水稻增產(chǎn)的報(bào)道很多[2～10]。汪涵等研究結(jié)果表明，使用腐植酸水溶肥料，可顯著提高水稻的增產(chǎn)率，使水稻增產(chǎn)6.4%[5]。左慶等研究結(jié)果表明，噴施10%腐植酸葉面肥產(chǎn)量比常規(guī)施肥增產(chǎn)15.24%，同時(shí)還增強(qiáng)了水稻后期的抗病能力[6]。王秀芝等研究發(fā)現(xiàn)，在水稻有效分蘗期、灌漿期和孕穗期各噴施1次高活性腐植酸葉面肥，可明顯增加有效分蘗數(shù)，使水稻增產(chǎn)11.32%[7]。徐冰等研究表明，施用適宜用量的活性腐植酸有機(jī)肥可有效提高水稻的生物產(chǎn)量和籽粒產(chǎn)量，改善水稻品質(zhì)[8]。Wang X. L.等的研究表明，使用黃腐酸浸種可使水稻產(chǎn)量增產(chǎn)17.52%～18.71%[9]；張沁怡等研究表明，施用腐植酸可提高水稻抽穗期劍葉的凈光合速率，使水稻增產(chǎn)7.79%～12.50%[10]。

本研究中以水稻為試驗(yàn)作物，通過在河南省羅山縣和固始縣2個(gè)種植地區(qū)開展腐植酸有機(jī)肥的肥效試驗(yàn)，篩選出腐植酸有機(jī)肥的最佳施用方法和施用量，為腐植酸有機(jī)肥在水稻上的大面積推廣應(yīng)用以及腐植酸肥料產(chǎn)品的進(jìn)一步升級(jí)改造提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試土壤

試驗(yàn)分別在河南省羅山縣農(nóng)科所試驗(yàn)園和固始縣楊集鄉(xiāng)進(jìn)行。試驗(yàn)地前茬作物為小麥，試驗(yàn)前采集耕層（0～20 cm）土壤樣品。土壤類型為壤土，質(zhì)地輕粘，其基本理化性狀見表1。

表1 供試土壤理化性狀Tab.1 The physical and chemical properties of the experiment soil

1.2 供試作物

供試作物：水稻，品種為“鄭稻18”。

田間管理：試驗(yàn)地周圍設(shè)1 m保護(hù)行，小區(qū)間做埂，上覆塑料薄膜防止串水串肥。羅山縣與固始縣試驗(yàn)點(diǎn)水稻分別于2014年6月7日、10日劃行移栽，株行距30 cm×14 cm，密度為0.95萬穴/畝。于苗移栽后7天施除草劑，6月20日噴施吡蟲啉防治稻薊馬，6月28日擱田，7月10日復(fù)水，8月7日施殺蟲單防治三化螟。

1.3 供試肥料

腐植酸有機(jī)肥：以秸稈為原料，經(jīng)降解腐熟加工而成，富含水溶性腐植酸及氮、磷、鉀、鈣、鋅、硅等無機(jī)養(yǎng)分；該肥料由山東泉林嘉有肥料有限責(zé)任公司生產(chǎn)，腐植酸含量≥30%，N+P2O5+K2O含量≥10%，中微量元素含量≥4%。氮肥：尿素，由河南心連心化肥有限公司生產(chǎn)，N≥46.4%。磷肥：過磷酸鈣，由昆明市?？诤陮毩追蕪S生產(chǎn)，P2O5≥12%。鉀肥：氯化鉀，由廣州市日可威化工有限公司生產(chǎn)，K2O≥60%。

1.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)8個(gè)處理（表2），每個(gè)處理重復(fù)3次，隨機(jī)區(qū)組排列。每個(gè)小區(qū)分別收獲，單獨(dú)計(jì)算產(chǎn)量，對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成因素有效穗數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重進(jìn)行測(cè)量記錄，并計(jì)算增加的投入成本和產(chǎn)值。所記錄數(shù)據(jù)用Microsoft Excel軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

表2 試驗(yàn)處理Tab.2 Treatments of experiment千克/畝

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

不同施肥處理對(duì)水稻產(chǎn)量的影響不同（表3）。由表3可以看出，羅山和固始2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)各處理的水稻產(chǎn)量由高到低均為：處理8＞處理7＞處理5＞處理4＞處理3＞處理6＞處理2＞處理1（CK）。2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)均以處理8產(chǎn)量最高，分別為618.9千克/畝和598.6千克/畝；其次是處理7和處理5，羅山試驗(yàn)點(diǎn)產(chǎn)量分別為580.0千克/畝和572.3千克/畝，固始試驗(yàn)點(diǎn)分別為566.7千克/畝和560.7千克/畝，且處理7、處理5與處理8三者之間沒有表現(xiàn)出顯著性差異。

從表3還可以看出，化肥與腐植酸肥料配施各處理較純施化肥處理（處理2）有不同程度的增產(chǎn)。2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)（除處理6外）施用腐植酸處理的水稻產(chǎn)量均顯著高于純施化肥處理（處理2），增產(chǎn)率高低排序依次為：處理8＞處理7＞處理5＞處理4＞處理3；處理6中氮肥用量減半情況下，2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)水稻產(chǎn)量仍有小幅增加，增產(chǎn)率分別為7.2%和6.6%，但較處理2未達(dá)到顯著水平。

綜上分析說明，在施用等量氮肥的條件下，施用腐植酸有機(jī)肥使水稻增產(chǎn)效果顯著；此外施用腐植酸有機(jī)肥的同時(shí)適當(dāng)降低氮肥的施用量，不會(huì)造成水稻減產(chǎn)。

2.2 不同處理對(duì)水稻產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響

對(duì)各處理水稻產(chǎn)量構(gòu)成因子進(jìn)行分析（表4）。由表4可以看出，在羅山和固始2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)各處理間結(jié)實(shí)率和千粒重差異不顯著；但水稻有效穗數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)差異較大，其變化趨勢(shì)和產(chǎn)量基本一致。與處理1（CK）相比，各施肥處理有效穗數(shù)和每穗實(shí)粒數(shù)均有不同程度的增加。其中，羅山試驗(yàn)點(diǎn)施用腐植酸處理水稻有效穗數(shù)每畝增加0.1～2.1萬穗，固始試驗(yàn)點(diǎn)每畝增加0.1～2.5萬穗，二者均以處理8增加最多，且與處理1（CK）間呈顯著差異；羅山試驗(yàn)點(diǎn)每穗實(shí)粒數(shù)增加2.6～9.3粒，固始試驗(yàn)點(diǎn)每穗實(shí)粒數(shù)增加2.1～10.3粒，各施肥處理與處理1（CK）間呈顯著差異。

表3 不同處理對(duì)水稻產(chǎn)量的影響Tab.3 Effects of different treatments on rice yields

表4 不同處理對(duì)水稻產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響Tab.4 Effects of different treatments on rice yield components

2.3 不同處理對(duì)水稻經(jīng)濟(jì)效益的影響

根據(jù)2014年國(guó)家公布的粳稻最低收購價(jià)格為3.1元/斤，肥料成本為氮肥（N）4.2元/千克、磷肥（P2O5）3.3元/千克、鉀肥（K2O）3.32元/千克、腐植酸有機(jī)肥0.8元/千克，計(jì)算各處理水稻經(jīng)濟(jì)效益（表5）。結(jié)果顯示，與處理1（CK）相比，羅山和固始2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)各處理的產(chǎn)值均顯著增加，以處理8效果最好，產(chǎn)值分別增加843.8元/畝和796.4元/畝，增加幅度分別為78.5%和75.2%；其次是處理7，產(chǎn)值分別增加723.2元/畝和714.8元/畝，增加幅度分別為67.3%和67.5%。綜合考慮增加的肥料投入成本和增加產(chǎn)值，以處理7最為經(jīng)濟(jì)。

表5 不同處理對(duì)水稻經(jīng)濟(jì)效益的影響Tab.5 Effects of different treatments on rice economic benefit 元/畝

與處理2（純施化肥處理）相比，除處理6外，所有添加腐植酸的處理水稻產(chǎn)值均顯著增加，增幅為15.49%～39.23%。處理6在氮肥用量減半的情況下，羅山和固始2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)水稻產(chǎn)值較處理2分別增加100.8元/畝和90.5元/畝，分析顯示未達(dá)到顯著性差異；但較處理1（CK）分別增加404.0元/畝和399.9元/畝，差異顯著。該結(jié)果說明，施用腐植酸有機(jī)肥不僅可顯著增加水稻產(chǎn)值，還可以適當(dāng)降低氮肥用量，且不降低產(chǎn)值。

3 結(jié)論和討論

本研究結(jié)果顯示，施用腐植酸有機(jī)肥對(duì)羅山和固始2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)水稻增產(chǎn)增收效果顯著。其中，羅山試驗(yàn)點(diǎn)施用腐植酸有機(jī)肥各處理的產(chǎn)量較不施肥處理（處理1）和純施化肥處理（處理2）分別增產(chǎn)了28.2%～78.5%和15.5%～39.3%，固始試驗(yàn)點(diǎn)分別增產(chǎn)了29.2%～75.2%和15.4%～35.6%。2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)均以基施氮肥8千克/畝和腐植酸有機(jī)肥60千克/畝（處理8）效果最好，產(chǎn)值分別增加78.5%和75.2%；其次是處理7和處理5，且處理8、處理7和處理5之間無顯著差異。從產(chǎn)量構(gòu)成因子來看，腐植酸有機(jī)肥促進(jìn)水稻增產(chǎn)的主要原因是增加了有效穗數(shù)和每穗實(shí)粒數(shù)。綜合考慮增加的肥料投入成本和增加產(chǎn)值，以處理7最為經(jīng)濟(jì)。因此，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上推薦使用氮肥8千克/畝和腐植酸有機(jī)肥20千克/畝基施。

本研究結(jié)果還顯示，在施用氮肥減半的情況下，腐植酸有機(jī)肥20千克/畝基施和追施各半施用（處理6），仍可保證水稻不減產(chǎn)，可能是因?yàn)槭┯酶菜嵊袡C(jī)肥提高了化肥的利用率，不過本研究缺乏直接的證據(jù)，還需要進(jìn)一步試驗(yàn)驗(yàn)證。此外，本研究使用的腐植酸有機(jī)肥是以秸稈為原料，對(duì)于解決我國(guó)秸稈焚燒問題和促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

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Studies on Effects of Humic Acid Organic Fertilizer in Rice

Sun Kegang1, He Ailing1, Du Jun1, Zhang Yunhong1, Guo Liangjin2, Zhou Shangqin2, Sun Kezhen3
(1 Institute of Plant Nutrition, Agricultural Resources and Environmental Science, Zhengzhou, 450002
2 Shandong Tralin Jiayou Fertilizer Co. Ltd., Gaotang, 252800
3 Gushi County Agricultural Bureau of Henan Province, Gushi, 465200)

The combined effects of different amount of humic acid organic fertilizer applied with chemical fertilizer on rice yield were studied. The optimum application methods and amount about humic acid organic fertilizer were screened. The results showed that the yield significantly improved with application of humic acid organic fertilizer. At Luoshan test site, the yield was increased by 28.2%～78.5% compared with no fertilization (treatment 1), and was higher by 15.5%～39.3% than chemical fertilizer (treatment 2); at Gushi test site, the yield was increased by 29.2%～75.2% compared with treatment 1, and was higher by 15.4%～35.6% than treatment 2. Among all treatments, the basal application of nitrogen fertilizer 8 kg/667 m2and humic acid organic fertilizer 60 kg/667 m2(treatment 8) had the best yield-increasing effects, and the output was increased by 78.5% and 75.2% respectively at two test sites. Next were the basal application of nitrogen fertilizer 8 kg/667 m2and humic acid organic fertilizer 20 kg/667 m2(treatment 7), the treatment of nitrogen fertilizer 8 kg/667 m2and humic acid organic fertilizer 30 kg/667 m2at the ratios of basal applicationand top dressing is 1∶1 (treatment 5). There were no significant difference among these three treatments. The results of yield components showed that rice yield increased induced by the application of humic acid organic fertilizer was due to the increase in numbers of panicles per plant and grains per panicle. However, consider the increase of input costs and output into account, the treatment 7 was the most economical, so it was recommended in the practice of agriculture. Moreover, the yield under treatment of nitrogen fertilizer 4 kg/667 m2and humic acid organic fertilizer 20 kg/667 m2evenly applied as basal and top dressing (treatment 6) had not declined. The result showed that the nitrogen fertilizer can reduce when applying humic acid organic fertilizer.

humic acid organic fertilizer; rice; yield-increasing effects

TQ444.6

A

1671-9212(2015)06-0015-06

河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院科研發(fā)展專項(xiàng)資金項(xiàng)目“優(yōu)質(zhì)稻米的關(guān)鍵施肥技術(shù)研究”(項(xiàng)目編號(hào)：20137913)；河南省財(cái)政預(yù)算項(xiàng)目“氮肥增值提效及高效施用技術(shù)研究與應(yīng)用”(2016)和“腐植酸肥料對(duì)主要糧食作物的增產(chǎn)效果及生態(tài)效應(yīng)研究”(2015)；農(nóng)業(yè)部行業(yè)專項(xiàng)“主要糧食作物一次性施肥技術(shù)研究與示范”(項(xiàng)目編號(hào)：201303103)。

2015-07-27

孫克剛，男，1965年生，研究員，主要從事植物營(yíng)養(yǎng)與施肥和精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)養(yǎng)分管理與施肥方面的研究，E-mail：kgsun@ipni.ac.cn。