不同有機(jī)肥氮替代化肥氮比例對(duì)水稻生產(chǎn)的影響

王恒祥+高樹文

摘 要：本文通過田間試驗(yàn)研究了在總施氮量一致情況下不同有機(jī)肥氮代替化肥氮比例對(duì)水稻生產(chǎn)和氮肥利用率的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：在水稻生產(chǎn)過程中，有機(jī)無機(jī)氮肥配施能為作物生長提供穩(wěn)定的氮素養(yǎng)分供應(yīng)，能滿足水稻各生育期對(duì)氮素的需求，從而提高水稻產(chǎn)量和氮肥利用率，但并不是有機(jī)氮替代比例越高越好，當(dāng)有機(jī)氮替代比例在20%～30%時(shí)最有利于水稻的生長和氮肥利用率的提高，而當(dāng)有機(jī)氮的替代比例超過40%時(shí)，由于前期養(yǎng)分釋放慢，不能為水稻及時(shí)提供所需的養(yǎng)分，影響水稻生長發(fā)育，進(jìn)而影響產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞：水稻產(chǎn)量；有機(jī)氮；無機(jī)氮；替代比例

中圖分類號(hào)：S511 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20180133002

隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和生產(chǎn)水平的不斷提高，畜禽糞便、農(nóng)作物秸稈等有機(jī)農(nóng)業(yè)廢棄物的排放量日益增加，而對(duì)原來用作燃料、肥料的農(nóng)業(yè)廢棄物利用卻越來越少，農(nóng)民為了進(jìn)一步提高產(chǎn)量，生產(chǎn)上一味加大化肥投入量，導(dǎo)致土壤肥力下降和生態(tài)環(huán)境的惡化，因此如何有效利用畜禽糞便、農(nóng)作物秸稈等有機(jī)廢棄物已成為急需解決的問題。大量研究表明[1，2]，在種植業(yè)生產(chǎn)中利用固體有機(jī)廢棄物制造有機(jī)肥配合化肥施用，可改善土壤理化性狀，提高肥料利用率，增加作物產(chǎn)量。本文通過田間試驗(yàn)研究了在總施氮量一致的情況下不同有機(jī)肥氮代替化肥氮比例對(duì)水稻生產(chǎn)和氮肥利用率的影響，試圖探索出有機(jī)肥料氮替代化肥氮的最適比例，為制定適合射陽縣有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥配方提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)地點(diǎn)安排在射陽縣四明鎮(zhèn)新南村，前茬作物為小麥。供試土壤為水稻土，其基本理化性狀為：有機(jī)質(zhì)18.7g/kg、全氮1.09g/kg、堿解氮68mg/kg、有效磷16.1mg/kg、速效鉀131mg/kg、pH7.99。

1.2 試驗(yàn)材料

供試作物為水稻，品種南粳9108，栽插密度1.8萬穴/667m2，每穴4苗，每667m27.2萬基本苗，目標(biāo)產(chǎn)量650kg/667m2。供試化肥為尿素（46%）、普通過磷酸鈣（12%）、氯化鉀（60%）、配方肥（23-12-8），有機(jī)肥是以豬糞、雞糞、廢棄菌棒為主要原料經(jīng)堆腐發(fā)酵制成，其有機(jī)質(zhì)含量45.6%，N、P2O5、K2O分別為1.73%、2.04%、1.42%。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)計(jì)8個(gè)處理，無氮處理為1個(gè)處理，其他各處理總施氮量一致，詳見表1[3]；所有處理的磷鉀肥用量一致，P2O5用量3 kg /667m2、K2O用量2kg/667m2，磷鉀肥和有機(jī)肥作為基肥1次施用，氮肥運(yùn)籌為基肥：分蘗肥：促花肥：?；ǚ?4：3：2：1；采用大田小區(qū)試驗(yàn)的方法，小區(qū)面積3m×10m=30m2，小區(qū)間田埂用塑料薄膜包裹，隔離防滲，四周設(shè)保護(hù)行，每個(gè)小區(qū)均單設(shè)進(jìn)、排水口，3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，常規(guī)田間管理。

1.4 調(diào)查項(xiàng)目

主要考察水稻各生育期進(jìn)程、產(chǎn)量以及土壤、植株樣品的采集化驗(yàn)。其中土樣采集分別在施基肥前、移栽后7d、14d、28d、56d、84d、98d和收獲后，風(fēng)干混勻后過20目篩后，利用堿解擴(kuò)散法檢測(cè)堿解氮含量；植株采集在收獲前每小區(qū)選取3m2考察穗數(shù)、每穗粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)，收割曬干后測(cè)千粒重，檢測(cè)秸稈和籽粒的含氮量。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)土壤堿解氮含量的影響

土壤堿解氮包括無機(jī)態(tài)氮（銨態(tài)氮、硝態(tài)氮）及易水解的有機(jī)態(tài)氮（氨基酸、酰胺和易水解蛋白質(zhì)），能反映土壤近期內(nèi)氮素供應(yīng)情況。水稻全生育期土壤堿解氮檢測(cè)結(jié)果顯示（見圖1），無氮區(qū)的土壤堿解氮在水稻整個(gè)生育期一直處于最低，主要是由于沒有外來氮素的投入；所有施肥處理的土壤堿解氮在外來氮源和土壤自身作用下呈先升后降的趨勢(shì)；單施化肥（0：10）處理的土壤堿解氮前期上升速度最快，含量在移栽后28d時(shí)達(dá)到138mg/kg，高于其他配施處理，但中后期其下降幅度和速度也明顯高于其他處理，主要是單施化肥可使土壤溶液中的無機(jī)氮含量快速增加，但由于土壤中缺少微生物的固氮作用，無機(jī)氮易揮發(fā)損失；單施有機(jī)肥（10：0）處理的土壤堿解氮由于沒有化肥的投入，前期氮素釋放慢，供氮能力不足，但隨著有機(jī)氮的分解，水稻生長后期營養(yǎng)狀況又好于其他處理，其土壤堿解氮最高值出現(xiàn)在移栽后84d時(shí)，達(dá)到105 mg/kg；有機(jī)無機(jī)配施處理的土壤堿解氮含量下降趨勢(shì)相對(duì)平穩(wěn)，并且在水稻各生長期能有效提供養(yǎng)分，但有機(jī)氮替代比例較高的4：6和5：5處理的土壤堿解氮最高值出現(xiàn)在移栽后的56d，說明有機(jī)氮比例越高，氮的礦化越慢，前期不能及時(shí)為水稻生長提供所需的養(yǎng)分，影響水稻的生長發(fā)育，進(jìn)而影響產(chǎn)量。

2.2 不同處理對(duì)水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的影響

根據(jù)本試驗(yàn)結(jié)果來看，無氮處理的產(chǎn)量及其產(chǎn)量結(jié)構(gòu)均明顯低于其他施氮處理，說明氮素對(duì)水稻生長的影響極其顯著；其他施氮肥處理的產(chǎn)量也因有機(jī)氮無機(jī)氮的配比不同存在一定的差異。從表2中可以看出，在有效穗數(shù)統(tǒng)計(jì)方面，有機(jī)氮替代比例較低的處理3、4、5與單施化肥的處理2相比差異不大，而單施有機(jī)肥的處理8和有機(jī)氮替代比例達(dá)50%的處理7盡管總施氮量一致，但由于其養(yǎng)分釋放慢，前期氮素供應(yīng)不足，影響了水稻的分蘗，其有效穗數(shù)相對(duì)于其他施肥處理明顯偏少。從結(jié)實(shí)率和千粒重方面看，每穗形成的粒數(shù)以單施無機(jī)肥的處理最高，分別比無氮處理、單施有機(jī)肥處理和有機(jī)氮替代比例為50%的處理高31%、21%、14%，與其他處理差別不明顯；但在結(jié)實(shí)率和千粒重上，單施化肥除了比無氮處理高，均低于其他處理，主要是無機(jī)氮釋放快，后期養(yǎng)分供應(yīng)不足，有機(jī)氮養(yǎng)分釋放慢，在灌漿期時(shí)能基本滿足作物需求，形成的籽粒相對(duì)飽滿。在最終產(chǎn)量方面，有機(jī)氮替代比例在10%～30%的產(chǎn)量與單施化肥相比略有增加，增產(chǎn)幅度為1.1%～2.7%，有機(jī)氮替代比例在40%～100%的產(chǎn)量則比單施化肥下降，降幅為2.7%～20%，這說明根據(jù)水稻生長需肥特性和土壤供肥性能合理制定施肥方案，用適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)氮替代無機(jī)氮不但不會(huì)減少水稻產(chǎn)量，還能起到一定的增產(chǎn)作用，但根據(jù)本試結(jié)果有機(jī)氮的替代比例不宜超過40%。

2.3 不同處理對(duì)水稻氮肥利用率的影響

根據(jù)表3統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出，單施化肥的氮肥利用率和氮肥農(nóng)學(xué)效率分別為38.6%和14.3kg/kg，均高于有機(jī)氮替代比例在40%以上的處理，但低于有機(jī)氮替代比例在10%～30%的處理，這說明在有機(jī)肥無機(jī)肥配比合理的情況下，能有效增加水稻對(duì)氮素的吸收利用，提高單位氮肥的產(chǎn)出量；而在相同氮肥用量下，有機(jī)氮比重過高，則會(huì)降低當(dāng)季作物氮肥利用率和農(nóng)學(xué)效率，相當(dāng)部分的氮素被固定在土壤微生物體內(nèi)只能供下季作物使用。

3 結(jié)論

在水稻生產(chǎn)過程中，有機(jī)無機(jī)氮肥配施能為作物生長提供穩(wěn)定的氮素養(yǎng)分供應(yīng)，滿足水稻各生育期對(duì)氮素的需求，從而提高水稻產(chǎn)量和氮肥利用率，但并不是有機(jī)氮替代比例越高越好，本試驗(yàn)結(jié)果表明，有機(jī)氮替代比例在20%～30%時(shí)最有利于水稻的生長和氮肥利用率的提高，而當(dāng)有機(jī)氮的替代比例超過40%時(shí)，由于前期養(yǎng)分釋放慢，不能為水稻及時(shí)提供所需的養(yǎng)分，影響水稻生長發(fā)育，進(jìn)而影響產(chǎn)量。

參考文獻(xiàn)

[1]高菊生，徐明崗，王伯仁，等.長期有機(jī)無機(jī)肥配施對(duì)土壤肥力及水稻產(chǎn)量的影響[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2005，21（8）：211-214，259.

[2]孟琳，張小莉，蔣小芳，等.有機(jī)肥料氮替代部分化肥氮對(duì)稻谷產(chǎn)量的影響及替代率[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，42（2）：532-542.

[3]江蘇省耕地質(zhì)量與農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)站[C].2016年江蘇省測(cè)土配方施肥管理與技術(shù)培訓(xùn)資料，2016.endprint