有機肥和化肥配施對拋栽水稻產(chǎn)量、品質(zhì)及鉀吸收轉(zhuǎn)運的影響

聶俊++邱俊榮+++史亮亮++藍華生++詹愈忠

摘要：通過大田試驗，以常規(guī)稻美香占、雜交稻天優(yōu)998為試驗材料，研究不同比例的有機肥、化肥配施對水稻產(chǎn)量和品質(zhì)、土壤有機質(zhì)和養(yǎng)分含量、水稻鉀吸收與轉(zhuǎn)運的影響。結(jié)果表明：有機肥、化肥配施有利于提高水稻產(chǎn)量，美香占、天優(yōu)998均以3 ∶5的配施比例效果最好，產(chǎn)量分別達9.79、10.80 t/hm2，分別比純化肥處理增產(chǎn)27.97%、2121%。此外，適當(dāng)比例的有機肥、化肥配施有利于改善稻米的碾磨品質(zhì)和外觀品質(zhì)，提高稻米的糙米率、精米率，降低稻米的堊白粒率、堊白度；有利于水稻生育期鉀素的吸收與成熟期鉀的轉(zhuǎn)運；水稻收獲后，有機肥、化肥配施處理可以增加土壤有機質(zhì)、養(yǎng)分含量；當(dāng)有機肥比例超過一定值后，可能會導(dǎo)致水稻前期養(yǎng)分不足，后期貪青晚熟，降低產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞：水稻拋栽；化肥；有機肥；產(chǎn)量；品質(zhì)；鉀

中圖分類號： S511.06文獻標(biāo)志碼： A文章編號：1002-1302（2016）02-0122-04

收稿日期：2015-08-20

基金項目：廣東省科技計劃（編號：2011AO20202001）。

作者簡介：聶俊（1988—），男，湖南常德人，碩士，研究實習(xí)員，主要從事水稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)安全栽培技術(shù)研究。E-mail：niejun08112@163.com。

通信作者：邱俊榮，碩士，研究員，主要從事植物保護及科技管理研究。E-mail：964893291@qq.com。水稻產(chǎn)量、品質(zhì)受品種遺傳特性和環(huán)境條件的綜合影響[1]，在諸多環(huán)境因子中，肥料是重要影響因素。隨著中國農(nóng)業(yè)集約化程度不斷提高，農(nóng)民的施肥習(xí)慣變?yōu)椤爸鼗省⑤p有機肥”，致使有機肥用量逐年減少，土壤肥力惡變，農(nóng)田土壤退化已成為世界農(nóng)業(yè)面臨的嚴峻問題，世界各國都在研究治理措施和防治對策，其中增施有機肥是一條重要的措施。有研究表明，增施有機肥可以改善土壤結(jié)構(gòu)、增加土壤養(yǎng)分、對作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、健壯生長和改善產(chǎn)品品質(zhì)有益[2-5]。肥料是作物生長發(fā)育的重要因子，如何科學(xué)地進行施肥管理是影響作物的產(chǎn)量與品質(zhì)以及土壤養(yǎng)分的重要因素之一。本試驗通過研究不同比例的有機肥和化肥配施條件下水稻產(chǎn)量、品質(zhì)以及養(yǎng)分吸收積累的變化，為水稻可持續(xù)生產(chǎn)、合理施肥，減少肥料損失等提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1供試材料

供試品種為常規(guī)稻美香占和雜交稻天優(yōu)998；商品有機肥為精制有機肥，養(yǎng)分含量≥6%（N≥3%、P2O5≥2%、K2O≥1%），有機質(zhì)含量≥30%。

1.2試驗條件與設(shè)計

試驗于2014年7—12月在廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院白云基地進行，試驗田土壤有機質(zhì)、全氮含量分別為7.86、0.67 g/kg，堿解氮、速效磷、速效鉀含量分別為61.02、12.81、104.80 mg/kg。施肥處理設(shè)有機肥、化肥配合施用（表1）。有機肥以全氮作為參照，按照當(dāng)季利用率20%計算，共施12 kg/hm2純氮、6 kg/hm2 P2O5、16 kg/hm2 K2O，有機肥和磷肥全作基肥施用，氮、鉀肥按基肥 ∶穗肥=8 ∶2施用。采用隨機區(qū)組，3次重復(fù)，每個小區(qū)40 m2。拋秧密度為2×104穴/hm2。水稻于7月25日播種，8月8日拋秧，2個品種均于11月10日收獲。

1.3測定指標(biāo)與方法

1.3.1鉀積累量的測定分別于水稻分蘗期、孕穗期、齊穗期、成熟期按每小區(qū)莖蘗數(shù)的平均數(shù)取代表性植株4穴，分葉和莖2部分（齊穗期和成熟期分為葉、莖和穗），在105 ℃下殺青30 min，80 ℃下烘干至恒質(zhì)量，分別測定地上部各器官的鉀含量，用H2SO4-H2O2消煮，并用火焰光度法[6]測鉀含量。鉀素積累轉(zhuǎn)運等相關(guān)計算公式[7]如下：

鉀積累量=單位面積植株鉀素積累量；

收獲指數(shù)=成熟期單位面積植株籽粒鉀素積累量/植株鉀總積累量；

轉(zhuǎn)運量=齊穗時某器官元素鉀積累量-成熟時該器官鉀的滯留量；

轉(zhuǎn)運率=單位面積植株齊穗后葉、莖鞘鉀的表觀輸出量/抽穗期葉、莖鞘鉀總積累量×100%；

轉(zhuǎn)運貢獻率=鉀轉(zhuǎn)運量/齊穗至成熟期穗部鉀素積累總量×100%。

1.3.2土壤養(yǎng)分測定水稻收獲后分別采集各處理0～15 cm土層的5個點混合土樣，風(fēng)干后過8 mm篩備用。養(yǎng)分按常規(guī)方法[6]測定。

1.3.3稻米品質(zhì)測定收獲后的稻谷于室溫下保存3個月以保證稻谷品質(zhì)的穩(wěn)定，稻米品質(zhì)參照GB/T 17891—1999《優(yōu)質(zhì)稻谷》[8]的方法測定。

試驗數(shù)據(jù)使用Microsoft Excel 2010處理，統(tǒng)計分析采用Statistix 8.0數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

2結(jié)果與分析

2.1不同施肥處理對水稻產(chǎn)量的影響

從圖1可以看出，適當(dāng)比例的有機肥和化肥配施有利于提高水稻產(chǎn)量，2個品種表現(xiàn)趨勢基本一致。B1、B2、B3、B4處理的美香占產(chǎn)量均高于B0處理，以B3處理的效果最好，達到了9.79 t/hm2，較B0處理顯著提高了27.97%。B1、B2、B3、B4處理的天優(yōu)998產(chǎn)量均高于B0處理，以B3處理的效果最好，達到了10.80 t/hm2，較B0處理顯著提高了21.21%。結(jié)果表明，適當(dāng)配施有機肥有利于提高水稻的產(chǎn)量，而當(dāng)有機肥比例超過一定值后，可能會不利于水稻高產(chǎn)。

2.2不同施肥處理對稻米品質(zhì)的影響

不同施肥處理對稻米品質(zhì)的影響如表2所示。就碾磨品質(zhì)而言，適當(dāng)配施有機肥有利于提高稻米的糙米率、精米率和整精米率。B1、B2處理的美香占糙米率均高于B0處理，以B1處理的效果最好；配施有機肥處理的天優(yōu)998糙米率均高于B0處理，以B4處理的效果最好；B1、B2、B3、B4處理的稻米精米率和整精米率均高于B0處理，2個品種以B3處理的效果最好。就外觀品質(zhì)而言，適當(dāng)配施有機肥有利于降低堊白粒率、堊白度，B1、B2、B3、B4處理的美香占和天優(yōu)998堊白粒率、堊白度均低于B0處理，美香占以B3處理的效果最好，天優(yōu)998以B4處理最好。就蒸煮品質(zhì)而言，B1、B2、B3、B4處理的美香占直鏈淀粉含量均低于B0處理。結(jié)果表明，適當(dāng)配施有機肥有利于改善稻米的碾磨品質(zhì)和外觀品質(zhì)。

2.3不同施肥處理對土壤養(yǎng)分的影響

不同施肥處理對種植一季水稻之后土壤（0～15 cm）養(yǎng)分影響如表3所示。與B0處理相比，配施有機肥后土壤的pH值均有所降低；土壤有機質(zhì)含量隨著配施有機肥的比例增大而增加，在B4處理的土壤有機質(zhì)含量方面，美香占、天優(yōu)998分別比B0處理增加了92.30%、57.47%；B1、B2、B3、B4處理的土壤養(yǎng)分全氮、全磷、全鉀含量除B1處理的天優(yōu)998外均高于B0處理；配施有機肥處理的土壤養(yǎng)分堿解氮、有效磷、速效鉀含量除B1處理的天優(yōu)998的堿解氮外均高于B0處理。這些結(jié)果表明，適當(dāng)配施有機肥可以改善土壤，增加土壤養(yǎng)分含量。

2.4不同施肥處理對水稻各生育期鉀積累量的影響

見表4。在分蘗期至成熟期，配施有機肥的水稻鉀積累量均高于B0處理；在分蘗期，2個品種均以B1處理的鉀含量最高，分別比B0處理顯著提高67.67%、33.71%；在孕穗期，B3處理的美香占鉀積累含量最高；在孕穗期、齊穗期，B1處理的天優(yōu)998鉀積累量均最高；在齊穗期、成熟期，B2處理的美香占鉀積累含量均顯著高于B0處理；在成熟期，B3處理的天優(yōu)998鉀積累量顯著高于B0處理；配施有機肥的鉀收獲指數(shù)均高于B0處理。結(jié)果表明，配施適當(dāng)比例有機肥有利于水稻對鉀的吸收積累，但是超過一定比例后，可能不利于水稻對鉀的吸收。

2.5不同施肥處理對水稻鉀的轉(zhuǎn)運影響

由表5可以看出，2個水稻品種在齊穗期至成熟期配施有機肥處理的葉片和莖鞘鉀轉(zhuǎn)運量均高于B0處理，葉片鉀轉(zhuǎn)運量、轉(zhuǎn)運率均高于莖鞘，有利于提高水稻鉀的轉(zhuǎn)運貢獻率。B4處理的美香占、天優(yōu)998的葉片鉀轉(zhuǎn)運量分別比B0處理顯著提高了47.86%、125.78%；配施有機肥的葉片和莖鞘鉀轉(zhuǎn)運率均低于B0處理。在齊穗期至成熟期，B0、B4處理的鉀轉(zhuǎn)運貢獻率均顯著高于B0處理。以上結(jié)果表明，適當(dāng)比例的有機肥和化肥配施有利于水稻葉片積累的鉀向籽粒轉(zhuǎn)移。

3結(jié)論與討論

在等量氮、磷、鉀的條件下，有機肥、化肥配施有利于提高水稻產(chǎn)量。在本研究中，有機肥比例在25%～37.5%時均能獲得較高的產(chǎn)量；當(dāng)有機肥比例達到50%時，產(chǎn)量有所下降。這與前人的研究結(jié)果[9-11]一致。當(dāng)有機肥超過一定比例后，化學(xué)氮越少，可能造成水稻前期缺氮，不利于水稻形成有效的分蘗，在水稻生長后期由于氮素釋放，后期氮素供應(yīng)過量，易引起貪青晚熟，從而不利于水稻高產(chǎn)。有機肥、化肥配施可能是通過提高功能葉的凈光合速率、增加水稻前期干物質(zhì)的積累、有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)來促進水稻高產(chǎn)[12-14]。另外，本研究還發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)比例的有機肥、化肥配施有利于改善稻米的碾磨品質(zhì)、外觀品質(zhì)，可以顯著降低稻米的堊白粒率、堊白度，提高糙米率、精米率，這與前人的研究結(jié)果[15]基本一致。

原因是適當(dāng)比例的有機肥、化肥配施有利于水稻鉀素的吸收積累，提高水稻鉀的轉(zhuǎn)運量。而大量研究表明，增施鉀肥有利于提高和改善稻米的外觀品質(zhì)和碾磨品質(zhì)[16-17]。

長期施用有機肥可以改善土壤結(jié)構(gòu)，促進微生物繁殖，提高全效養(yǎng)分含量[18-21]。本研究表明，配施有機肥可以增加 0～15 cm土壤有機質(zhì)的含量，增加土壤養(yǎng)分。隨著有機肥比例的增加，0～15 m土壤的有機質(zhì)含量均有所增加，全氮、全磷、全鉀與純化肥相比均有較小的增加，堿解氮、有效磷、有效鉀有較大幅度的增加，這與一些前人的研究結(jié)果[22-23]基本一致。有研究表明，以20%～30%有機氮配比處理的土壤養(yǎng)分釋放規(guī)律更符合作物的養(yǎng)分需求動態(tài)，更有利于作物獲得穩(wěn)定的高產(chǎn)[24]。本研究中25%、37.5%的有機肥比例獲得高產(chǎn)的結(jié)果與之類似。

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