秸稈還田替代磷鉀肥對水稻產(chǎn)量和經(jīng)濟效益的影響

鄭仁兵 李敏 韓上

摘要 [目的]明確秸稈全量還田替代磷鉀肥量。[方法]以常規(guī)化肥用量為對照，研究秸稈還田替代不同比例磷鉀肥對水稻產(chǎn)量和經(jīng)濟效益的影響。[結(jié)果]秸稈還田條件下，常規(guī)化肥施用水稻產(chǎn)量較秸稈不還田處理降低2.0%。各處理以秸稈還田替代30%磷鉀肥處理最高，且通過提高水稻產(chǎn)量構(gòu)成中的有效穗數(shù)和穗粒數(shù)來提高水稻產(chǎn)量。經(jīng)濟效益以秸稈還田替代30%磷鉀肥處理最高，較常規(guī)施肥處理產(chǎn)值增加0.6%，純收入增加1.2%。[ 結(jié)論]綜合水稻產(chǎn)量和經(jīng)濟效益結(jié)果，以秸稈還田替代30%磷鉀肥處理施用效果最佳。

關(guān)鍵詞 秸稈還田；水稻；產(chǎn)量；經(jīng)濟效益

中圖分類號 S511 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2017）18-0034-02

Abstract [Objective]To explore phosphorus and potassium fertilizer rate in the condition of straw returning.[Method]Effects of straw returning as partial substitution for phosphorus and potassium fertilizer rate on yield and economic benefit of rice were studied.[Result ]The treatment of straw returning plus application of chemical fertilizer decreased the yield of rice by 2.0%，compared with no straw returning.The yield of straw returning as 30% substitution for phosphorus and potassium was the highest，which could increase the effective panicle number and grain number per spike.Economic benefit of

straw returning as 30% substitution for phosphorus and potassium was the highest，and the output value and net income were increased by 0.6% and 1.2% than those of NPK，respectively.[Conclusion] In general，straw returning as 30% substitution for phosphorus and potassium fertilizer was the most significant in this experiment，which could increase the yield and economic benefit of rice.

Key words Straw returning；Rice；Yield；Economic benefit

秸稈富含有機質(zhì)、氮、磷、鉀及各種中微量元素，能夠改善土壤理化性狀和生物學性狀，是提高農(nóng)作物產(chǎn)量的有效資源[1]。我國年稻草產(chǎn)量約2 億t，但近年來作物秸稈資源浪費越來越嚴重，秸稈利用的現(xiàn)代科技手段滯后，導致部分地區(qū)農(nóng)作物秸稈被大量焚燒[2]。秸稈合理還田為解決上述問題提供一條有效途徑。秸稈主要由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素三大部分組成，自然狀態(tài)下難以被微生物分解。作物秸稈分解時土壤適宜的C/N為25，而秸稈本身C/N為60～80，微生物分解秸稈存在與作物競爭養(yǎng)分[3]。因此，秸稈還田后，應配施一定比例的N、P 調(diào)解土壤C/N，加速秸稈分解、腐熟過程，否則會造成C/N失調(diào)，起不到增產(chǎn)作用[4]。

前人對秸稈還田條件下土壤養(yǎng)分、酶活性和微生物區(qū)系進行了大量研究[5-7]，但對水稻生產(chǎn)上秸稈還田替代磷鉀肥的研究鮮見報道。筆者通過田間小區(qū)試驗研究秸稈還田部分替代磷鉀肥對水稻產(chǎn)量和經(jīng)濟效益的影響，從而揭示秸稈還田條件下最佳磷鉀肥替代量，以期為秸稈資源合理利用提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

田間試驗于2016年5—10月在安徽霍山縣但家廟鎮(zhèn)進行，位于116°25′03.9″ E，N31°27′16.2″ N。試驗地土壤類型為潴育型水稻土紫泥田，0～20 cm土層養(yǎng)分含量：有機質(zhì)32.3 g/kg，全氮1.37 g/kg，堿解氮82.0 mg/kg，

有效磷19.2 mg/kg，速效鉀98.0 mg/kg，pH 5.5，Ca 1 570.2 mg/kg，Mg 226.3 mg/kg，F(xiàn)e 67.4 mg/kg，Cu 5.84 mg/kg，Mn 21.6 mg/kg，Zn 1.56 mg/kg。

1.2 試驗材料

供試水稻品種為興隆1號。秸稈還田為水稻秸稈全量還田，還田量7 500 kg/hm2；氮肥為顆粒狀尿素，含N 46%；磷肥為粉末狀過磷酸鈣，P2O5含量12%；鉀肥為粉末狀紅色氯化鉀，K2O含量60%。

1.3 試驗設(shè)計

各處理采用等氮設(shè)計，共設(shè)4個處理：①常規(guī)施肥（秸稈不還田）；②秸稈還田+常規(guī)施肥；③秸稈還田替代30%磷鉀肥；④秸稈還田替代40%磷鉀肥。N肥用量180 kg/hm2，100% P2O5用量72 kg/hm2，100% K2O用量108 kg/hm2，磷肥作為基肥一次性施用，氮肥按基肥∶分蘗肥∶穗肥5∶3∶2分次施用，鉀肥按基肥∶穗肥6∶4分次施用。小區(qū)面積4 m×5 m=20 m2，3次重復，隨機區(qū)組排列。2016年5月3日育苗，6月10日移栽，6月20日追分蘗肥，7月26日追穗肥，9月28日收獲。株距13.2 cm，行距30.0 cm，密度27萬穴/hm2，田間管理與當?shù)亓晳T一致。

1.4 樣品采集與測定 土壤基礎(chǔ)樣品在水稻試驗開始前，以整個試驗田塊為采樣單元，采用“S”型取樣的方法在試驗田塊內(nèi)采集0～20 cm土層5個點土樣，混勻風干過篩后備用。按常規(guī)方法進行養(yǎng)分檢測[8]。水稻成熟后實收每小區(qū)產(chǎn)量，同時每小區(qū)采3穴地上部分植株進行室內(nèi)產(chǎn)量構(gòu)成要素考查。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)利用Excel 2003軟件進行處理，采用SPSS 17.0數(shù)據(jù)處理軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，結(jié)果則采用LSD法在P<0.05水平上進行顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對水稻最高分蘗期苗情的影響

由表1可知，苗高除秸稈還田替代40%磷鉀處理明顯低于其他施肥處理外，其他施肥處理間無明顯變化。分蘗數(shù)和最大葉片長×寬常規(guī)施肥處理與秸稈還田替代30%磷鉀處理相當，高于秸稈還田替代40%磷鉀肥和秸稈還田+常規(guī)施肥處理。說明秸稈還田替代30%磷鉀肥能保證水稻苗高、分蘗數(shù)和最大葉片長×寬與常規(guī)施肥相當。

2.2 不同施肥處理對水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的影響

由表2可知，常規(guī)施肥條件下，秸稈還田較秸稈不還田處理水稻產(chǎn)量略有降低，秸稈還田+常規(guī)施肥比常規(guī)施肥減產(chǎn)2.0%。說明秸稈還田條件下常規(guī)化肥施用水稻產(chǎn)量較常規(guī)施肥略有降低。秸稈還田各處理隨著磷鉀肥替代量增加水稻產(chǎn)量呈先升后降的趨勢，產(chǎn)量由高到低依次為秸稈還田替代30%磷鉀肥、常規(guī)施肥、秸稈還田+常規(guī)施肥、秸稈還田替代40%磷鉀肥，水稻產(chǎn)量以秸稈還田替代30%磷鉀肥最高，其次為常規(guī)施肥，再次為秸稈還田+常規(guī)施肥，三者無顯著差異。說明秸稈還田替代磷鉀肥用量臨界點為30%，超過該替代量水稻產(chǎn)量顯著降低。有效穗各處理以秸稈還田替代30%磷鉀肥最高，但與常規(guī)施肥無顯著差異。說明秸稈還田條件下替代30%磷鉀肥水稻不減產(chǎn)。秸稈還田各處理較不還田常規(guī)施肥處理顯著提高水稻株高。水稻產(chǎn)量構(gòu)成中穗粒數(shù)以秸稈還田替代30%磷鉀肥最高，其次為常規(guī)施肥處理，二者無顯著差異。穗長、千粒重和結(jié)實率各處理間無顯著差異。說明秸稈還田條件下替代30%磷鉀肥較常規(guī)施肥水稻不減產(chǎn)，且通過提高水稻產(chǎn)量構(gòu)成中的有效穗數(shù)和穗粒數(shù)來提高水稻產(chǎn)量。

2.3 不同施肥處理對水稻經(jīng)濟效益的影響 按水稻單價2.8元/kg、N 3.2元/kg、P2O5 5.6元/kg、K2O 4.5元/kg、翻壓及秸稈機械粉碎費用150元/hm2計算，不同施肥處理對水稻經(jīng)濟效益的影響見表3。由表3可知，各施肥處理水稻產(chǎn)值與產(chǎn)量趨勢一致，以秸稈還田替代30%磷鉀肥最高，比常規(guī)施肥處理產(chǎn)值增加0.6%，純收入較常規(guī)施肥增加1.2%。產(chǎn)投比以秸稈還田替代30%磷鉀肥最高，比常規(guī)施肥增加1.6。說明秸稈還田替代30%磷鉀肥水稻可以獲得最高的經(jīng)濟效益。

3 結(jié)論與討論

秸稈作為一種廉價的有機肥源，秸稈還田必然增加土壤中相應的養(yǎng)分儲量。沈亞強等[9]研究表明，秸稈還田在化肥減量的條件下，可獲得比常規(guī)施肥高的產(chǎn)量，其原因在于成穗率增加而提高有效穗數(shù)。該試驗結(jié)果表明，秸稈還田常規(guī)施肥較秸稈不還田條件下減產(chǎn)2.0%，各處理以秸稈還田替代30%磷鉀肥處理水稻產(chǎn)量最高，較常規(guī)施肥處理產(chǎn)量增加0.6%，且通過提高水稻產(chǎn)量構(gòu)成中的有效穗數(shù)和穗粒數(shù)來提高水稻產(chǎn)量，這與前人研究結(jié)果一致。說明秸稈還田替代30%磷鉀肥較秸稈不還田常規(guī)施肥提高了水稻產(chǎn)量，增加農(nóng)民收益，這可能是由于秸稈還田配施化學肥料一方面可以促進秸稈礦化，提供土壤速效養(yǎng)分供應，另一方面秸稈進入土壤加快了土壤物質(zhì)循環(huán)，可提高土壤養(yǎng)分的生物有效性，同時秸稈可以減少土壤水分蒸發(fā)，促進水肥協(xié)同作用[10]。水稻產(chǎn)值和純收入均以秸稈還田替代30%磷鉀肥處理最高，分別比其他施肥處理增加0.6%～24.3%和1.2%～25.6%，秸稈還田替代40%磷鉀肥水稻產(chǎn)量較常規(guī)施肥顯著減產(chǎn)，說明秸稈還田替代一定量的磷鉀肥達到水稻增產(chǎn)增收的目標，超過該量后水稻顯著減產(chǎn)。

綜合水稻產(chǎn)量和經(jīng)濟效益的結(jié)果看，以秸稈還田替代30%磷鉀肥處理水稻可以獲得最高的產(chǎn)量和經(jīng)濟效益，施用效果最佳。

參考文獻

[1] 楊濱娟，黃國勤，徐寧，等.秸稈還田配施不同比例化肥對晚稻產(chǎn)量及土壤養(yǎng)分的影響[J].生態(tài)學報，2014，34（13）：3779-3787.

[2] 楊濱娟，黃國勤，錢海燕.秸稈還田配施化肥對土壤溫度、根際微生物及酶活性的影響[J].土壤學報，2014，51（1）：150-157.

[3] 席北斗，劉鴻亮，盂偉，等.高效復合微生物菌群在垃圾堆肥中的應用[J].環(huán)境科學，2001，22（5）：122-125.

[4] 孫衛(wèi)民，楊濱娟，錢海燕，等.秸稈還田配施不同配比化肥對晚稻產(chǎn)量及土壤肥力的影響[J].農(nóng)學學報，2012，2（12）：16-21.

[5] 胡乃娟，韓新忠，楊敏芳，等.秸稈還田對稻麥輪作農(nóng)田活性有機碳組分含量、酶活性及產(chǎn)量的短期效應[J].植物營養(yǎng)與肥料學報，2015，21（2）：371-377.

[6] 李鑫，池景良，王志學，等.秸稈還田對設(shè)施土壤微生物種群數(shù)量的影響[J].農(nóng)業(yè)科學研究，2013，34（4）：84-86.

[7] 潘劍玲，代萬安，尚占環(huán)，等.秸稈還田對土壤有機質(zhì)和氮素有效性影響及機制研究進展[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報，2013，21（5）：526-535.

[8] 魯如坤.土壤農(nóng)業(yè)化學分析方法[M].北京：中國農(nóng)業(yè)科技出版社，2000.

[9] 沈亞強，程旺大，張紅梅.綠肥及秸稈還田對水稻生長和產(chǎn)量的影響[J].中國稻米，2011，17（4）：27-29.

[10] 甄麗莎，谷潔，高華，等.秸稈還田與施肥對土壤酶活性和作物產(chǎn)量的影響[J].西北植物學報，2012，32（9）：1811-1818.