不同有機(jī)肥部分替代基施化學(xué)氮肥對(duì)雙季稻生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響

李超　劉思超　楊晶　王元元　唐利忠　屠乃美　易鎮(zhèn)邪

摘要：【目的】探討不同有機(jī)肥部分替代基施化學(xué)氮肥對(duì)雙季稻生長(zhǎng)發(fā)育、氮素積累及產(chǎn)量的影響，為雙季稻區(qū)選擇適宜有機(jī)肥種類、提高水稻產(chǎn)量及土壤培肥提供理論依據(jù)與技術(shù)支撐?！痉椒ā?016～2017年以早稻品種中早39和晚稻品種H優(yōu)518為供試材料，在施氮（N）150 kg/ha、氮肥基肥∶蘗肥∶穗肥=5∶3∶2條件下，以100%化學(xué)氮肥處理為對(duì)照（CK），設(shè)4個(gè)有機(jī)肥+化學(xué)氮肥處理：T1，紫云英（早稻）/水稻秸稈（晚稻）+化肥；T2，生物炭+化肥；T3，廄肥+化肥；T4，菜籽餅肥+化肥。研究不同處理對(duì)雙季稻生長(zhǎng)發(fā)育、氮素積累及產(chǎn)量的影響?！窘Y(jié)果】與CK相比，各有機(jī)肥處理早晚稻產(chǎn)量均有明顯提高，T1～T4處理2016和2017年早稻產(chǎn)量分別較CK增產(chǎn)4.86%～7.74%和0.12%～3.50%，晚稻產(chǎn)量分別較CK增產(chǎn)1.27%～8.10%和2.01%～6.27%，各有機(jī)肥處理早晚稻產(chǎn)量的提高主要是由結(jié)實(shí)率明顯提高所致。與CK相比，T1、T3和T4處理水稻生育中后期葉面積衰減率較低，葉面積指數(shù)與葉片相對(duì)葉綠素含量（SPAD值）較高。成熟期時(shí)，各有機(jī)肥處理的干物質(zhì)積累量整體高于CK。T1、T3和T4處理的植株氮素累積量前期較低但后期較高，其中以T3處理的植株氮素積累優(yōu)勢(shì)最突出?！窘Y(jié)論】?jī)赡甓ㄎ辉囼?yàn)結(jié)果表明，在同一施氮水平下，有機(jī)肥部分替代化學(xué)氮肥基施均能一定程度上促進(jìn)水稻的生長(zhǎng)發(fā)育與后期氮素積累，進(jìn)而提升產(chǎn)量，其中早稻以紫云英翻壓還田、晚稻以餅肥與廄肥作用明顯，適合在三熟制雙季稻區(qū)推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞： 雙季稻；有機(jī)肥；生長(zhǎng)發(fā)育；氮素積累；產(chǎn)量

中圖分類號(hào)： S511 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-1191（2018）06-1102-09

Abstract：【Objective】The impacts of substitution of chemical nitrogen（N） fertilizer with different organic fertilizers on rice growth，N accumulation and yield of double cropping rice were studied to provide theoretical basis and technical support for improving soil fertility of double cropping rice fields. 【Method】In 2016-2017， early rice variety Zhongzao 39 and late rice variety H You 518 were used as materials. Under the condition where nitrogen application rate was 150 kg/ha and the ratio of basic fertilizer∶tiller fertilizer∶granule fertilize was 5∶3∶2， four organic fertilizer+chemical N fertilizer treatments were set：T1：Astragalus sinicus（early rice）/rice straw（late rice）+chemical fertilizer；T2： biological activated carbon+ chemical fertilizer；T3： barnyard manure+ chemical fertilizer；T4： rapeseed cake+ chemical fertilizer， and 100% chemical N fertilizer treatment was as control（CK）. Effects of various treatments on growth，N accumulation and yield components of double cropping rice were studied. 【Result】Compared with CK，the average yield of early rice in organic fertilizer treatments was increased greatly. In T1-T4， the yields of early rice in 2016 and 2017 increased by 4.86%-7.74% and 0.12%-3.50% compared with CK， and yields of late rice in 2016 and 2017 increased by 1.27%-8.10% and 2.01%-6.27%. The improvement of yield of early and late rice treated by organic fertilizer mainly induced by the increasing of seed setting rate. Compared with CK，leaf area in the middle and late stage of rice under T1， T3 and T4 decreased， leaf area index and leaf relative chlorophyll content（SPAD value） were high. At mature stage， the dry matter accumulation in organic fertilizer treatments as a whole was higher than that of CK. N accumulation was low in early stage but was high in late stage under T1，T3 and T4，with T3 treatment showed the most significant increasing in plant N accumulation. 【Conclusion】Two-year location experiment shows that under the same nitrogen application level，partial substitution of chemical N fertilizer application with organic fertilizer application can promote growth and development of rice and nitrogen accumulation in late stage to a certain extent，and then increase the yield. The soil-returning effects of A. sinicus in early rice and effects of barnyard manure and rapeseed cake in late rice are obvious， which are suitable for application in double cropping rice area with three-crop a year system.

Key words： double cropping rice； organic fertilizer； growth and development； nitrogen accumulation； yield

0 引言

【研究意義】有機(jī)肥是指來(lái)源于動(dòng)植物，施用于土壤后可為植物提供營(yíng)養(yǎng)的含碳物料。有機(jī)肥可提高土壤的有機(jī)質(zhì)含量，改善土壤質(zhì)量，土壤有機(jī)培肥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中維持和提高土壤肥力的一項(xiàng)重要措施（周運(yùn)來(lái)等，2016）。我國(guó)向來(lái)非常重視有機(jī)肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的運(yùn)用，但自20世紀(jì)80年代開始，作物生產(chǎn)對(duì)化肥的依賴日趨嚴(yán)重，由此帶來(lái)了土壤質(zhì)量下降、作物難以持續(xù)高產(chǎn)及環(huán)境污染等一系列問(wèn)題（張北贏等，2010；郭月，2017）。因此，在三熟制雙季稻區(qū)，探討不同有機(jī)肥部分替代化學(xué)氮肥基施對(duì)雙季稻生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響，對(duì)保證雙季稻穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)及改善耕地質(zhì)量均具有重要意義。【前人研究進(jìn)展】近年來(lái)諸多學(xué)者研究施用有機(jī)肥替代化肥進(jìn)行土壤培肥（Rahimi et al.，2000；Liang et al.，2005；Brucea et al.，2007），相關(guān)研究表明有機(jī)肥替代化肥能在一定程度上改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，增加土壤中有機(jī)質(zhì)含量，提升土壤養(yǎng)分含量及植株養(yǎng)分利用效率。關(guān)于有機(jī)肥或有機(jī)肥配施化肥對(duì)水稻生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響方面，高菊生等（2008）研究表明，常年紫云英翻壓還田可提高水稻結(jié)實(shí)率，增加千粒重，進(jìn)而提高水稻產(chǎn)量；葉會(huì)財(cái)?shù)龋?010）探討了紅壤稻田中長(zhǎng)期施用鉀肥及有機(jī)肥對(duì)水稻葉面積指數(shù)和產(chǎn)量構(gòu)成的影響，結(jié)果表明，常年施用有機(jī)肥（早稻紫云英、晚稻豬糞廄肥）可使水稻抽穗期葉面積指數(shù)較常規(guī)施肥提高47%；張耗等（2013）研究發(fā)現(xiàn)，與單施化肥或單施餅肥相比，餅肥與無(wú)機(jī)氮肥配施可促進(jìn)水稻生長(zhǎng)，明顯提升產(chǎn)量；張偉明等（2013）研究發(fā)現(xiàn)，施用生物炭能優(yōu)化水稻根系形態(tài)，增強(qiáng)其生理功能，進(jìn)而明顯提升水稻產(chǎn)量；陳貴等（2017）研究指出，有機(jī)肥部分替代化肥處理比純化肥處理的水稻產(chǎn)量增加5.56%。【本研究切入點(diǎn)】前人研究多集中于有機(jī)肥對(duì)水稻產(chǎn)量的影響（高菊生等，2008；張耗等，2013），而針對(duì)有機(jī)肥對(duì)水稻產(chǎn)量形成特性的深入研究較少，且在三熟制雙季稻區(qū)開展的相關(guān)研究更少?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】采用兩年定位試驗(yàn)，探討不同有機(jī)肥部分替代化肥基施對(duì)雙季早晚稻的生長(zhǎng)發(fā)育、氮素累積及產(chǎn)量構(gòu)成的影響，旨在為三熟制雙季稻區(qū)選擇適宜有機(jī)肥種類、提高水稻產(chǎn)量及土壤培肥提供理論依據(jù)與技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1. 1 試驗(yàn)材料

以早稻品種中早39和晚稻品種H優(yōu)518為供試材料。試驗(yàn)用各有機(jī)肥氮含量分別為：紫云英3.20%，早稻秸稈莖0.81%、葉1.99%，廄肥0.50%，餅肥3.15%。

1. 2 試驗(yàn)地概況

于2016～2017年在湖南株洲醴陵市四汾農(nóng)場(chǎng)（東經(jīng)113°29′52″，北緯27°32′42″）進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)地屬于亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候區(qū)，2016年平均氣溫18.58 ℃，年降水量1489 mm；2017年平均氣溫18.71 ℃，年降水量1605 mm。土壤類型為潴育水稻土，紅黃泥。耕作制度為典型的稻—稻—肥三熟制。耕層土壤pH 5.61，全氮1.66 g/kg，全磷0.66 g/kg，全鉀10.90 g/kg，有機(jī)質(zhì)43.25 g/kg，堿解氮136.50 mg/kg，速效鉀56.00 mg/kg，有效磷42.55 mg/kg。

1. 3 試驗(yàn)方法

在施氮（N）150 kg/ha、氮肥基肥∶蘗肥∶穗肥=5∶3∶2條件下，以100%化學(xué)氮肥處理為對(duì)照（CK），設(shè)4個(gè)有機(jī)肥+化學(xué)氮肥處理：T1，紫云英（早稻）/水稻秸稈（晚稻）+化肥；T2，生物炭+化肥；T3，廄肥+化肥；T4，菜籽餅肥+化肥。其中，T1、T3和T4處理中有機(jī)肥替代化學(xué)氮肥的比例為25%，T2處理為生物炭+100%化肥，生物炭施用量為15 t/ha。試驗(yàn)中基施化學(xué)氮肥為復(fù)合肥（N∶P∶K=15∶15∶15），追施化學(xué)氮肥為尿素（含N 46%），磷鉀肥根據(jù)當(dāng)?shù)厥┓柿?xí)慣統(tǒng)一施入，各處理早晚稻間施肥方案一致，具體施肥方案見表1。試驗(yàn)采取大區(qū)設(shè)計(jì)，不設(shè)重復(fù)，每個(gè)大區(qū)面積220 m2。大區(qū)之間設(shè)置田埂，埂上覆膜，防止串水串肥，每個(gè)大區(qū)設(shè)有獨(dú)立的進(jìn)水口和出水口。2016年早稻品種于3月23日播種，4月22日移栽；晚稻品種于6月27日播種，7月25日移栽。2017年早稻品種于3月21日播種，4月26日移栽；晚稻品種于6月23日播種，7月20日移栽。

1. 4 測(cè)定項(xiàng)目及方法

水稻生長(zhǎng)發(fā)育特性：分別于分蘗盛期、孕穗期、齊穗期、乳熟期和成熟期調(diào)查水稻生長(zhǎng)發(fā)育特性。大區(qū)選取前、中、后3部分，每部分隨機(jī)調(diào)查3點(diǎn)，每點(diǎn)連續(xù)調(diào)查10穴水稻莖蘗數(shù)，計(jì)算單穴平均莖蘗數(shù)，根據(jù)單穴平均莖蘗數(shù)取代表性植株3株，每個(gè)大區(qū)取3次重復(fù)樣，采用葉面積儀測(cè)定水稻葉面積，計(jì)算葉面積指數(shù)（LAI）；分葉、莖、穗等部位裝袋，置于烘箱（型號(hào)DHG-9246A）中105 ℃殺青30 min，后經(jīng)80 ℃烘干至恒重，測(cè)定水稻干物質(zhì)重。

葉面積衰減率（LAI/d）=（LAI2-LAI1）/（t2-t1）

式中，LAI2-LAI1即前后兩次測(cè)定的葉面積指數(shù)之差，t2-t1即前后兩次測(cè)定的時(shí)間間隔。

水稻葉片相對(duì)葉綠素含量（SPAD值）：采用SPAD-502葉綠素儀分別于孕穗期、齊穗期和乳熟期測(cè)定水稻劍葉的SPAD值，每個(gè)區(qū)測(cè)定30穴水稻，以每10穴為1次重復(fù)，每穴水稻測(cè)10片劍葉，每片劍葉測(cè)上、中、下3個(gè)位置，取平均數(shù)作為該區(qū)的葉片SPAD值。

水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成：每大區(qū)選取前、中、后3部分，每部分調(diào)查連續(xù)100穴水稻的有效穗數(shù)，計(jì)算單穴有效穗數(shù)，然后每區(qū)按平均有效穗數(shù)取樣15穴（每5穴為1次重復(fù)），帶回實(shí)驗(yàn)室考察每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重。各區(qū)隨機(jī)實(shí)收3個(gè)點(diǎn)，每點(diǎn)1 m2，分收分曬，按13.5%的水含量折算實(shí)際產(chǎn)量。

植株氮素累積量：利用干物重測(cè)定植株樣品，粉碎過(guò)篩，H2SO4-H2O2法消化，采用San++system連續(xù)流動(dòng)分析儀（荷蘭Skalar分析儀器公司）分別測(cè)定植株地上部分各部位的全氮含量，各部位全氮含量與干重乘積之和即為地上部氮素累積量。

1. 5 統(tǒng)計(jì)分析

利用Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)整理及制圖，用SPSS 22.0進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2. 1 不同處理對(duì)雙季稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

2. 1. 1 對(duì)產(chǎn)量的影響 由表2可知，兩年早晚稻的實(shí)際產(chǎn)量均表現(xiàn)為各有機(jī)肥處理（T1～T4）不同程度高于CK，且與理論產(chǎn)量表現(xiàn)基本一致。2016年早稻T1～T4處理的水稻理論和實(shí)際產(chǎn)量均顯著高于CK（P<0.05，下同），各有機(jī)肥處理間實(shí)際產(chǎn)量排序?yàn)門3>T1>T2>T4，較CK增產(chǎn)4.86%～7.74%；2017年早稻T1～T4處理的實(shí)際產(chǎn)量較CK增產(chǎn)0.12%～3.50%，其中T1、T2和T4處理顯著高于T3處理和CK，以T4處理的實(shí)際產(chǎn)量（8.29 t/ha）最高。2016年晚稻T1、T3和T4處理的實(shí)際產(chǎn)量顯著高于CK，T2處理略高于CK但差異不顯著（P>0.05，下同），各有機(jī)肥處理實(shí)際產(chǎn)量排序?yàn)門1>T3>T4>T2，較CK增產(chǎn)1.27%～8.10%；2017年晚稻T3和T4處理的實(shí)際產(chǎn)量顯著高于CK，T1和T2處理的實(shí)際產(chǎn)量高于CK但差異未達(dá)顯著水平，各有機(jī)肥處理的實(shí)際產(chǎn)量排序?yàn)門3>T4>T1>T2，較CK增產(chǎn)2.01%～6.27%。

2. 1. 2 對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響 分析不同處理對(duì)兩年早晚稻產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響，結(jié)果（表2）表明，2016年早稻的有效穗數(shù)以T1處理和CK較高，但CK的每穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率整體較低，故其產(chǎn)量低于其他處理；每穗粒數(shù)以T3處理顯著高于其他處理；結(jié)實(shí)率以T1、T2和T4處理較高；千粒重在各處理間差異不顯著。2017年早稻，T2處理的有效穗數(shù)最高，但其結(jié)實(shí)率相對(duì)較低，T1處理的有效穗數(shù)最低，但其結(jié)實(shí)率相對(duì)較高，存在一定的補(bǔ)償效應(yīng)；T3處理的有效穗數(shù)、千粒重和結(jié)實(shí)率與CK無(wú)顯著差異。綜合來(lái)看，T1和T4處理對(duì)早稻結(jié)實(shí)率的提高有顯著作用，其他產(chǎn)量構(gòu)成因素則無(wú)明顯規(guī)律。

2016年晚稻，T2和T3處理的有效穗數(shù)顯著高于其他處理，T1處理的每穗粒數(shù)顯著高于其他處理， T1和T4處理的千粒重顯著高于其他處理，各處理間結(jié)實(shí)率無(wú)顯著差異。2017年晚稻以T4處理的有效穗數(shù)最高，但其每穗粒數(shù)顯著低于其他處理，T2處理和CK與T4處理存在相反規(guī)律，有效穗數(shù)與每穗粒數(shù)存在一定的互補(bǔ)效應(yīng)；各處理間千粒重?zé)o顯著差異；T1、T3和T4處理結(jié)實(shí)率顯著高于T2處理和CK。綜合來(lái)看，與早稻相似，有機(jī)肥對(duì)提高晚稻結(jié)實(shí)率也有一定作用，以T1、T3和T4處理兩年晚稻表現(xiàn)出一致規(guī)律，可能是這3種有機(jī)肥處理中的養(yǎng)分為緩釋型，為后期水稻籽粒灌漿提供了相對(duì)充足的養(yǎng)分。

2. 2 不同處理對(duì)雙季稻葉面積指數(shù)與葉面積衰減率的影響

由表3可知，隨著生育時(shí)期的推進(jìn)，兩年早晚稻的葉面積指數(shù)整體呈先增大后減小的變化趨勢(shì)，至孕穗期時(shí)達(dá)最大值，之后逐步下降；兩年的葉面積衰減率均以CK最高。2016年早稻的葉面積指數(shù)，分蘗盛期T4處理顯著低于其他處理，孕穗期T2處理顯著高于其他處理，齊穗期T3和T4處理顯著低于CK、T1和T2處理，乳熟期各處理間差異不顯著，但以CK最低；2016年早稻葉面積衰減率表現(xiàn)為CK>T2>T3>T4>T1。2017年早稻的葉面積指數(shù)，分蘗盛期T3處理和CK顯著高于其他處理，T4處理顯著低于其他處理；孕穗期T2處理和CK顯著高于T3和T4處理；齊穗期T2、T3處理和CK顯著高于T1和T4處理；乳熟期T4處理顯著低于其他處理；2017年早稻葉面積衰減率表現(xiàn)為CK>T2>T1>T3>T4。

2016年晚稻的葉面積指數(shù)，分蘗盛期T1和T2處理顯著低于其他處理，孕穗期T2處理顯著高于其他處理，齊穗期CK顯著低于其他處理，至乳熟期時(shí)各處理間差異不顯著；2016年晚稻葉面積衰減率表現(xiàn)為CK>T2>T3>T1>T4。2017年晚稻的葉面積指數(shù)，分蘗盛期T2和T3處理顯著高于其他處理，孕穗期T1處理最低，齊穗期各處理間差異不顯著，乳熟期T1處理和CK顯著低于其他處理；2017年晚稻葉面積衰減率表現(xiàn)為CK>T3>T2>T4>T1。

綜合兩年早晚稻的葉面積指數(shù)和葉面積衰減率來(lái)看，CK的葉面積衰減率最快，不利于后期葉片的光合作用；T2處理的葉面積指數(shù)綜合表現(xiàn)較高，但葉面積衰減速率也相對(duì)較快；T4處理前期葉面積指數(shù)無(wú)明顯優(yōu)勢(shì)，但后期葉面積衰減速率較慢，有利于延緩葉片衰老，從而保持有效光合面積，后期能夠生產(chǎn)相對(duì)較多的光合產(chǎn)物，有效保證籽粒灌漿充分；T1和T3處理對(duì)延緩早晚稻葉片衰老也有一定效果。

2. 3 不同處理對(duì)雙季稻葉片SPAD值的影響

由表4可知，隨生育期的推進(jìn)，兩年早晚稻的葉片SPAD值整體上呈先升高后降低的變化趨勢(shì)，齊穗期達(dá)最大值，至乳熟期時(shí)有所降低。兩年早晚稻CK的葉片SPAD值在孕穗期較高，齊穗期有所增加，但至乳熟期時(shí)較前期降幅明顯，說(shuō)明單施化肥對(duì)促進(jìn)前期水稻劍葉內(nèi)葉綠素形成優(yōu)勢(shì)明顯，但對(duì)緩解后期葉片葉綠素含量下降作用較弱。早稻T1和T3處理中、后期SPAD值整體較高，能較好維持葉片的光合活性，對(duì)籽粒充分灌漿有一定促進(jìn)作用，進(jìn)而提升早稻產(chǎn)量；T4處理整體上前期葉片SPAD值較低，中、后期有所提升；T2處理對(duì)葉片SPAD值作用規(guī)律不明顯。2016年晚稻T1處理劍葉SPAD值整體較高，2017年晚稻T1處理孕穗期較低，齊穗期開始維持較高水平。其他處理水稻劍葉SPAD值變化規(guī)律不明顯。

2. 4 不同處理對(duì)雙季稻干物質(zhì)積累的影響

由圖1可看出，兩年早晚稻干物質(zhì)積累量隨生育期的推進(jìn)均呈逐步增長(zhǎng)趨勢(shì)。早稻方面，2016年早稻分蘗盛期至齊穗期T1～T4處理干物質(zhì)積累量均低于CK，其中T3和T4處理顯著低于CK，乳熟期時(shí)T1、T2和T3處理均高于CK，其中T2處理達(dá)顯著水平，成熟期各處理干物質(zhì)積累量差異不顯著。2017年早稻T2處理各生育期的干物質(zhì)積累量均高于其他處理；T1、T3和T4處理的干物質(zhì)積累量乳熟期前低于CK，乳熟期時(shí)T1和T3處理高于CK，T4仍低于CK；成熟期T1～T4處理的干物質(zhì)積累量高于CK，但差異未達(dá)顯著水平。

晚稻方面，2016年晚稻T2處理各生育期的干物質(zhì)積累量均高于其他處理；分蘗盛期各處理間干物質(zhì)積累量無(wú)顯著差異，T1處理分蘗盛期至乳熟期干物質(zhì)積累量均低于其他處理；成熟期T1～T4處理干物質(zhì)積累量均高于CK，但差異未達(dá)顯著水平。2017年晚稻T2處理乳熟期前干物質(zhì)積累量較其他處理優(yōu)勢(shì)明顯；T4處理干物質(zhì)積累量齊穗期前稍偏低，齊穗期后高于其他處理；成熟期T1～T4處理干物質(zhì)積累量均一定程度高于CK但差異不顯著。

綜合兩年數(shù)據(jù)，早稻籽粒灌漿前CK的干物質(zhì)積累量一定程度高于其他處理，說(shuō)明單施化肥對(duì)水稻前期營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)具有一定優(yōu)勢(shì)，可促進(jìn)水稻早生快發(fā)。乳熟期后，T1～T4處理干物質(zhì)積累量不同程度高于CK，表明有機(jī)肥部分替代化肥能充分提供籽粒灌漿所需養(yǎng)分，對(duì)促進(jìn)水稻后期生殖生長(zhǎng)具有一定優(yōu)勢(shì)。晚稻T1處理前期對(duì)水稻生長(zhǎng)較其他處理呈現(xiàn)一定劣勢(shì)；T2處理對(duì)促進(jìn)水稻干物質(zhì)積累具有一定優(yōu)勢(shì)。

2. 5 不同處理對(duì)雙季稻植株地上部氮素積累的影響

由表5可知，2016年早稻分蘗盛期T2處理和CK的植株氮素累積量顯著高于其他處理，T1處理最低，隨著生育期推進(jìn)，T1處理植株氮素累積較快，其齊穗期氮素累積量顯著高于T2、T3和T4處理。成熟期T3處理氮素累積量最高，顯著高于其他處理；T2處理顯著低于其他處理。2017年早稻T2處理和CK前期植株氮素累積量較高，后期累積量明顯減少；T4處理各生育期植株氮素累積量均較少； T3處理前期植株氮素累積量較少，但隨著生育期推移，其植株氮素累積顯著高于其他處理，與2016年規(guī)律基本一致。

2016年晚稻，T2處理和CK各時(shí)期植株氮素累積量表現(xiàn)規(guī)律與早稻基本一致；T1處理分蘗盛期和齊穗期植株氮素累積量均為最低，至成熟期則高于CK；T4處理齊穗期和成熟期植株氮素累積量均為最高；T3處理與CK相比，植株氮素累積量表現(xiàn)為前期較少、后期增加。2017年晚稻，分蘗盛期植株氮素累積量表現(xiàn)為T1處理最低，T2處理和CK較高，其中CK顯著高于其他處理；齊穗期后T2處理和CK的植株氮素累積量明顯較低；T3處理的氮素累積量前期較低，至齊穗期和成熟期則顯著高于其他處理。T4處理與CK相比，植株氮素累積量前期優(yōu)勢(shì)不明顯，后期則顯著增加。

綜合來(lái)看，T2處理和CK植株氮素累積量前期較高，后期增加較少，T1、T3和T4處理前期植株氮素累積量較低，后期較高。而從早晚稻分別來(lái)看，T1、T3和T4處理間也存在一定差異，T1處理前期較T2處理和CK的植株氮素累積量低，T3與T4處理相比，植株氮素積累優(yōu)勢(shì)更加突出。

3 討論

3. 1 不同有機(jī)肥對(duì)水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

水稻產(chǎn)量由穗數(shù)、每穗粒數(shù)、千粒重和結(jié)實(shí)率四大因素構(gòu)成。適宜的光溫水氣肥條件與水稻生長(zhǎng)密不可分，其中某一條件不能滿足，均會(huì)直接影響到水稻的產(chǎn)量形成。高菊生等（2008）通過(guò)長(zhǎng)期定位試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，施用有機(jī)肥能增加水稻干物重，提高結(jié)實(shí)率，增加千粒重。本研究結(jié)果表明，早稻紫云英翻壓還田處理及晚稻餅肥、廄肥處理增產(chǎn)明顯，且均表現(xiàn)為對(duì)結(jié)實(shí)率有明顯提高作用，與高菊生等（2008）的研究結(jié)果基本一致。其主要原因可能是紫云英、餅肥和廄肥均存在一定的腐解周期，具有氮素后移作用，至水稻籽粒灌漿期有充足的養(yǎng)分供應(yīng)，進(jìn)而表現(xiàn)出較高結(jié)實(shí)率。從本研究?jī)赡暝缤淼井a(chǎn)量情況來(lái)看，與單施化肥處理相比，各有機(jī)肥處理早稻平均增產(chǎn)4.35%，晚稻平均增產(chǎn)4.33%，與徐明崗等（2008）、侯紅乾等（2011）的研究結(jié)果一致。早稻方面，紫云英翻壓還田對(duì)兩年早稻產(chǎn)量提升效果較明顯，餅肥、廄肥和生物炭處理對(duì)早稻產(chǎn)量也均有一定程度的提升作用，但兩年結(jié)果并無(wú)明顯規(guī)律。晚稻方面，餅肥和廄肥處理對(duì)產(chǎn)量的提升作用顯著，生物炭對(duì)晚稻產(chǎn)量的提升作用不明顯。早稻秸稈還田處理對(duì)晚稻產(chǎn)量有一定程度增產(chǎn)效應(yīng)，且2016年表現(xiàn)顯著增產(chǎn)。

3. 2 不同有機(jī)肥對(duì)水稻生長(zhǎng)發(fā)育的影響

肥料對(duì)水稻的生長(zhǎng)發(fā)育影響明顯，施用化肥在短期內(nèi)能快速提供水稻生長(zhǎng)發(fā)育所需養(yǎng)分，但長(zhǎng)年施用化肥后土壤肥力下降，質(zhì)量退化，通透性變差，致使水稻根系縱深發(fā)展受到影響；而有機(jī)肥能促進(jìn)水稻莖蘗生長(zhǎng)、葉面積指數(shù)提高、地上干物質(zhì)積累增加（葉文培等，2008），常年定位試驗(yàn)表明增施有機(jī)肥的紅壤稻田水稻葉面積可提高近47.0%（葉會(huì)財(cái)?shù)龋?010）。但有機(jī)肥前期存在一定的腐熟周期，單施有機(jī)肥前期對(duì)水稻生長(zhǎng)存在養(yǎng)分供應(yīng)不足的問(wèn)題，秸稈還田后生育前期的水稻葉片SPAD值低于不還田處理，但生育中后期隨著秸稈腐熟完全，秸稈還田處理的SPAD值高于不還田處理（許有尊，2009）。本研究中，水稻生長(zhǎng)前期紫云英（早稻秸稈）還田、餅肥和廄肥處理相比單施化肥處理對(duì)水稻葉片生長(zhǎng)促進(jìn)作用不明顯，但從其葉片衰減率來(lái)看，各有機(jī)肥處理后期能有效延緩葉片衰老，其中餅肥處理的作用較明顯，其原因主要是在同一氮素水平下，化肥能快速提供水稻生長(zhǎng)所需養(yǎng)分，而有機(jī)肥前期有一定腐解周期，特別是早稻秸稈碳氮比較大，秸稈分解前微生物要先將土壤氮素生物固定（胡希遠(yuǎn)和Kuehne，2005），對(duì)水稻前期生長(zhǎng)氮素供應(yīng)低于化肥，而水稻生長(zhǎng)后期有機(jī)肥腐解充分，能充分提供水稻生長(zhǎng)所需養(yǎng)分，對(duì)緩解葉片衰老，維持葉片葉綠素含量具有一定作用，使葉片后期維持較高的光合活性，為籽粒灌漿供應(yīng)更多光合產(chǎn)物，提高結(jié)實(shí)率，從而增加水稻產(chǎn)量。生物炭處理前期促進(jìn)水稻葉片生長(zhǎng)具有一定優(yōu)勢(shì)，而對(duì)延緩葉片衰老、緩解SPAD值降低作用不明顯，由于生物炭可改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，促進(jìn)水稻根系生長(zhǎng)（張偉明等，2013），促進(jìn)水稻早生快發(fā)，進(jìn)而表現(xiàn)為該處理水稻干物質(zhì)積累優(yōu)勢(shì)明顯，但其本身含氮量較低，不存在氮素后移作用，葉片后期較其他有機(jī)肥處理衰老快。

3. 3 不同有機(jī)肥對(duì)雙季稻植株地上部分氮素積累的影響

有機(jī)肥本身腐解速度分為快慢兩個(gè)階段，而有機(jī)氮礦化速率明顯低于有機(jī)碳，因而其殘留率高于有機(jī)碳（柳敏等，2007），具有氮素后移作用，可為后期水稻生長(zhǎng)提供充足的氮素。劉紅江等（2017）研究表明，施用50%有機(jī)肥替代化肥能顯著提高水稻的氮素累積量。本研究中，生物炭和化肥處理的植株氮素累積量前期較高，后期增加較少，原因在于化肥處理前期有充足的氮素供給水稻生長(zhǎng)所需，能有效促進(jìn)水稻早生快發(fā)，隨著水稻生育期推進(jìn)，植株消耗，養(yǎng)分流失，致使后期氮素供應(yīng)不充分，故而在產(chǎn)量方面優(yōu)勢(shì)不如有機(jī)肥處理明顯；生物炭本身以碳為主，故其對(duì)水稻氮素積累作用不明顯。紫云英（早稻秸稈）翻壓還田、廄肥和餅肥處理整體表現(xiàn)出前期植株氮素累積量較低，后期植株吸收氮素量較高，其可能原因在于有機(jī)肥具有分解周期，后期能充分提供水稻生長(zhǎng)所需氮素。其中2017年早稻餅肥處理全生育期氮素累積量和葉面積指數(shù)均低于化肥處理，而SPAD值乳熟期時(shí)較化肥處理高，葉片衰減速率較化肥處理慢，其原因可能為化肥處理前期早生快發(fā)，莖葉生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)較餅肥處理明顯，但餅肥處理肥效后移，后期水稻葉片SPAD值較高，衰老較慢，功能期長(zhǎng)，后期能積累更多的光合產(chǎn)物且后期氮素增加量較化肥處理高，因此產(chǎn)量高于化肥處理。本研究中各有機(jī)肥配施化肥處理水稻氮素總累積量整體高于單施化肥對(duì)照，與孟琳等（2009）、周江明（2012）得出的有機(jī)無(wú)機(jī)肥配施可提高水稻植株氮素累積量的研究結(jié)果一致。此外，各有機(jī)肥處理間也存在一定差異，秸稈還田處理前期植株氮素累積量相對(duì)較低，原因在于秸稈分解前需固氮，供應(yīng)水稻生長(zhǎng)所需氮素較少；廄肥與餅肥處理相比，廄肥對(duì)植株氮素積累的優(yōu)勢(shì)相對(duì)突出。

4 結(jié)論

本研究?jī)赡甓ㄎ辉囼?yàn)結(jié)果表明，在同一施氮水平下，有機(jī)肥部分替代化學(xué)氮肥基施能在一定程度上促進(jìn)水稻生長(zhǎng)發(fā)育，提高植株后期氮素累積量，提高結(jié)實(shí)率，進(jìn)而不同程度地提高水稻產(chǎn)量。其中早稻以紫云英翻壓還田，晚稻以餅肥和廄肥處理的作用較明顯，可作為三熟制雙季稻區(qū)確保水稻穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)及土壤培肥的有效措施。

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（責(zé)任編輯 王 暉）