江蘇沿海夾砂土水稻有機(jī)肥與化肥配施最佳比例研究

劉愛云 高建國 張居翠 趙丹 魏景輝 繆桂紅 陳月坤

摘要? ? 通過田間試驗(yàn)，研究了在等氮條件下，不同比例有機(jī)肥氮替代化肥氮對水稻氮素吸收、莖蘗動態(tài)、產(chǎn)量和氮肥利用率的影響。結(jié)果表明，100%有機(jī)肥氮替代化肥氮處理水稻產(chǎn)量較無氮區(qū)增加，卻顯著低于100%化肥和其他有機(jī)肥部分替代化肥處理;以20%有機(jī)肥+80%化肥處理產(chǎn)量最高，氮肥利用率也高于其他各處理，為44.05%。

關(guān)鍵詞? ? 水稻;有機(jī)肥;化肥;配施比例;氮素效率;夾砂土;江蘇沿海

中圖分類號? ? S511;S147.5? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼? ? A? ? ? ? 文章編號? ?1007-5739（2018）23-0027-02

肥料是重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料，是糧食的“糧食”[1]，在促進(jìn)糧食和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展中起到了不可替代的作用，但目前仍然存在化肥過量施用、盲目施用的問題[2]，過量施用化肥導(dǎo)致肥料利用率不高、肥料損失嚴(yán)重，不僅增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投入成本，而且造成巨大的生態(tài)環(huán)境污染，威脅到農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[3]。江蘇沿江海地區(qū)畜禽糞便資源豐富，有機(jī)肥部分替代化肥有著堅實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)，農(nóng)民在稻、麥等作物生產(chǎn)中有施用有機(jī)肥的習(xí)慣，但關(guān)于在水稻生產(chǎn)上以有機(jī)肥替代化肥的適宜比例未見報道。通過有機(jī)肥部分替代化肥田間試驗(yàn)，摸清該地區(qū)水稻有機(jī)肥部分替代化肥的適宜比例，以期適當(dāng)減少化肥的施用量，為大面積推廣該技術(shù)提供參考。

1? ? 材料與方法

1.1? ? 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地點(diǎn)在江蘇省如東縣苴鎮(zhèn)一農(nóng)戶家庭農(nóng)場，供試土壤為夾砂土，土壤耕層有機(jī)質(zhì)為27.9 g/kg，全氮1.62 g/kg，有效磷13.7 mg/kg，速效鉀132 mg/kg，pH值7.38。土壤質(zhì)地為砂壤。

1.2? ? 供試材料

供試水稻品種為鹽粳13。供試化學(xué)氮肥為尿素（含純N 46%），磷肥為過磷酸鈣（含P2O5 12%），鉀肥為氯化鉀（含K2O 60%）;有機(jī)肥為江蘇南通惠農(nóng)生物有機(jī)肥有限公司生產(chǎn)的商品有機(jī)肥。

1.3? ? 試驗(yàn)設(shè)計

采用田間小區(qū)試驗(yàn)的方法進(jìn)行。施氮處理在氮、磷、鉀肥施用量相等的條件下，按純N 292.5 kg/hm2、P2O5 60 kg/hm2、K2O 126 kg/hm2施用，以施有機(jī)肥的氮素量占所施氮素總量的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為依據(jù)，分別扣除有機(jī)肥中氮、磷、鉀素的施用量后用尿素、過磷酸鈣和氯化鉀補(bǔ)足。本試驗(yàn)共設(shè)8個處理，分別為無氮區(qū)（CK）、100%化肥氮、10%有機(jī)肥氮+90%化肥氮、20%有機(jī)肥氮+80%化肥氮、30%有機(jī)肥氮+70%化肥氮、40%有機(jī)肥氮+60%化肥氮、50%有機(jī)肥氮+50%化肥氮、100%有機(jī)肥氮。3次重復(fù)。有機(jī)肥、磷肥和鉀肥作基肥一次性施用，除有機(jī)肥氮100%處理外，其余各處理氮肥運(yùn)籌為基肥∶蘗肥∶穗肥=4.2∶1.8∶4.0。2017年6月1日播種，6月16日人工移栽，11月1日收獲。

1.4? ? 樣品采集與測定

在水稻成熟期，每小區(qū)劃定2 m×2 m的收獲區(qū)，籽粒收獲后曬干、揚(yáng)凈稱重，稻草曬干稱重，分別折算稻谷和稻草的產(chǎn)量。每小區(qū)選取10穴有代表性的樣品進(jìn)行考種。樣品粉碎過60目篩，用硫酸-過氧化氫消煮、定氮儀測定含氮量。

1.5? ? 數(shù)據(jù)分析

用Excel 2003進(jìn)行統(tǒng)計分析，用鄧肯檢驗(yàn)和LSD法對處理間進(jìn)行差異顯著性多重比較。計算公式如下：

氮素積累量=秸稈吸氮量+籽粒吸氮量;

氮肥農(nóng)學(xué)效率=（施氮區(qū)產(chǎn)量-空白區(qū)產(chǎn)量）/施氮量;

氮肥利用率（%）=（施氮區(qū)地上部氮素積累量-空白區(qū)地上部氮素積累量）/施氮量×100;

氮肥偏生產(chǎn)力=施氮區(qū)產(chǎn)量/施氮量。

2? ? 結(jié)果與分析

2.1? ? 不同處理對水稻莖蘗動態(tài)和成穗率的影響

水稻秧苗移栽后，各處理莖蘗數(shù)不斷增加，在不同時期施氮處理莖蘗數(shù)增加幅度均較對照無氮區(qū)（CK）大。由表1與圖1可知，各處理莖蘗動態(tài)變化趨勢基本一致。從不同處理日增長和消亡速率來看，以100%化肥氮處理日增長和日消亡速率最大，以100%有機(jī)肥氮處理日增長和日消亡速率最小;從成穗率來看，除了40%有機(jī)肥氮+60%化肥氮處理外，其他有機(jī)肥與無機(jī)肥配施處理成穗率均顯著高于單施化肥處理，其中以施用20%有機(jī)肥氮+80%化肥氮處理成穗率最高。這是由于有機(jī)肥與化肥合理配合施用，既能滿足前期營養(yǎng)生長所需，達(dá)到一定的莖蘗數(shù)，又能滿足后期生殖生長需求，提高了成穗率;純施化肥，前期養(yǎng)分供應(yīng)充足，促進(jìn)了水稻莖蘗多發(fā);但后期營養(yǎng)供應(yīng)不足，莖蘗消亡快，枯死相對較多，因而成穗率低。

2.2? ? 不同處理對水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成的影響

由表2可知，各施氮處理有效穗數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)均較無氮區(qū)（CK）高，并且差異達(dá)顯著水平。各處理之間的千粒重差異不顯著。有效穗數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)、千粒重均以20%有機(jī)肥氮+80%化肥氮處理為最高。由此可見，有機(jī)肥與化肥合理配施，使水稻形成了合理的穗粒結(jié)構(gòu)，為水稻高產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

各施氮處理產(chǎn)量均高于無氮區(qū)（CK），差異達(dá)顯著水平。以20%有機(jī)肥氮+80%化肥氮產(chǎn)量最高，但與30%有機(jī)肥氮+70%化肥氮水稻產(chǎn)量差異不明顯，這2個處理產(chǎn)量均顯著高于其他施氮處理，分別較無氮區(qū)（CK）增產(chǎn)94.62%、93.69%;增產(chǎn)幅度最小的是100%有機(jī)肥氮處理。這是由于純施化肥能保證前期生長量，但后期有肥力脫節(jié)現(xiàn)象產(chǎn)生，施用100%有機(jī)肥氮其有機(jī)氮礦化是一個緩慢過程，當(dāng)季有機(jī)肥的絕對礦化量不能滿足水稻生長所需氮素。只有當(dāng)有機(jī)肥與化肥配合施用后，才能既滿足水稻前期生長發(fā)育所需氮，又能促進(jìn)后期成穗、灌漿，獲得較高的生物量，形成合理的穗粒結(jié)構(gòu)，從而提高水稻產(chǎn)量。

2.3? ? 不同處理對水稻地上部氮素積累及氮素效率的影響

由表3可知，各施氮處理地上部氮素積累量顯著高于無氮區(qū)（CK）。以20%有機(jī)肥氮+80%化肥氮處理最高，與30%有機(jī)肥氮+70%化肥氮處理之間差異不顯著，這2個處理與100%化肥氮處理之間差異達(dá)到顯著水平。

氮肥農(nóng)學(xué)效率、氮肥利用率及氮肥偏生產(chǎn)力均以20%有機(jī)肥氮+80%化肥氮配施處理最高，其次是30%有機(jī)肥氮+70%化肥氮配施處理，100%有機(jī)肥處理最低。20%有機(jī)肥氮+80%化肥氮配施處理的氮肥農(nóng)學(xué)效率、氮肥利用率及氮肥偏生產(chǎn)力分別較100%化肥氮處理高1.69 kg/kg、7.4個百分點(diǎn)、1.69 kg/kg，分別較100%有機(jī)肥氮處理高10.92 kg/kg、22.59個百分點(diǎn)、10.92 kg/kg。

3? ? 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)土壤肥力中等，純施化肥能較快供應(yīng)水稻生長發(fā)育所需要的氮，促進(jìn)水稻迅速分蘗，但后期肥力脫節(jié)脫勁;純施有機(jī)肥，其養(yǎng)分釋放緩慢，當(dāng)季釋放氮素較少，土壤供氮能力弱，難以滿足水稻生長的需求。有機(jī)肥替代部分化肥施用，能滿足水稻全生育期生長發(fā)育的需要，保證水稻獲得高產(chǎn)[4-5]，但不同替代比例施用效果不同。水稻產(chǎn)量是由多個因子共同作用的結(jié)果[6]，要獲得高產(chǎn)，必須優(yōu)化各因子的組配。本試驗(yàn)結(jié)果表明，在江蘇沿海夾砂土，20%有機(jī)肥氮與80%化肥氮配施能使水稻產(chǎn)量在比較高的水平上達(dá)到協(xié)調(diào)統(tǒng)一，肥效持久，控制無效分蘗，提高成穗率，減少因部分無效分蘗與有效分蘗爭奪養(yǎng)分而帶來的肥料損失，提高肥料利用率。同時，協(xié)調(diào)了穗數(shù)與每穗實(shí)粒數(shù)之間的負(fù)相關(guān)關(guān)系，有效提高了水稻產(chǎn)量。其水稻產(chǎn)量較100%化肥氮處理和100%有機(jī)肥氮處理分別提高了5.30%、48.3%。

氮素效率主要評價指標(biāo)包括氮素積累量、氮肥農(nóng)學(xué)效率、氮肥利用率及氮肥偏生產(chǎn)力[7]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，純施化肥處理以上指標(biāo)均不是最高;20%或30%有機(jī)肥氮配施化肥處理以上指標(biāo)均較高;施100%有機(jī)肥氮處理以上各指標(biāo)為最低。說明有機(jī)肥用量過低或過高，氮素效率均會下降。這是因?yàn)橛袡C(jī)肥用量過多雖能促進(jìn)氮的固持，但是氮素釋放效率降低，從而降低了氮肥的利用率[8];有機(jī)肥用量過低，化學(xué)氮肥偏高，容易造成前期無效分蘗過多而浪費(fèi)氮肥，后期導(dǎo)致肥力脫節(jié)，氮肥利用率也降低。因此，本試驗(yàn)條件下，配施有機(jī)肥氮20%～30%比較有利于提高氮素效率。

綜上所述，在江蘇沿海地區(qū)中等肥力夾砂土地塊栽培水稻時，有機(jī)肥氮20%～30%配施化肥處理更利于提高氮肥素效率并促進(jìn)水稻增產(chǎn)。若在高肥力和低肥力土壤上進(jìn)行水稻栽培，有機(jī)肥氮與無機(jī)肥氮的適宜配比還需進(jìn)一步探討。

4? ? 參考文獻(xiàn)

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