生物有機(jī)肥對(duì)低產(chǎn)稻田土壤養(yǎng)分和水稻產(chǎn)量的影響

譚欣

摘 要 以湖南省華容縣低產(chǎn)稻田為例，采用小區(qū)試驗(yàn)，分別用2.5 t·hm-2、7.5 t·hm-2、15.0 t·hm-2、22.5 t·hm-2生物有機(jī)肥替代50%的無(wú)機(jī)肥，研究不同用量生物有機(jī)肥對(duì)低產(chǎn)稻田土壤養(yǎng)分和水稻產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明：用有機(jī)肥替代部分無(wú)機(jī)肥能有效提高土壤pH值、有機(jī)質(zhì)、全氮、速效磷、速效鉀和緩效鉀含量;土壤各養(yǎng)分隨著生物有機(jī)肥施用量的增加呈上升趨勢(shì);影響水稻產(chǎn)量的各指標(biāo)均表現(xiàn)為先減后增的趨勢(shì);從綜合效益來(lái)看，推薦施肥方式為有機(jī)肥15.0 t·hm-2+50%常規(guī)施肥。

關(guān)鍵詞 生物有機(jī)肥;低產(chǎn)稻田;土壤養(yǎng)分;水稻產(chǎn)量

中圖分類號(hào)：S511 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.21.005

在我國(guó)水稻種植中，因長(zhǎng)期掠奪式的耕作習(xí)慣，重施化肥，有機(jī)肥施用不足，導(dǎo)致水稻耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量偏低、養(yǎng)分不均、綜合肥力下降、質(zhì)地劣化，引發(fā)土壤板結(jié)、鹽漬化等問(wèn)題，不利于農(nóng)業(yè)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展。生物有機(jī)肥是以優(yōu)質(zhì)肥料型有機(jī)質(zhì)為載體，加入特定功能微生物復(fù)合而成的一類兼具微生物肥和有機(jī)肥效應(yīng)的肥料[1]。研究表明，施用生物有機(jī)肥能有效提高土壤有機(jī)質(zhì)含量、改善土壤物理性狀，調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育、增強(qiáng)植物抗?。ㄏx(chóng)）能力，改善植物根際營(yíng)養(yǎng)環(huán)境，提升農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)[2]，是改良地力的有效方式。試驗(yàn)中施用生物有機(jī)肥作為底肥代替部分化肥，通過(guò)分析土壤理化性質(zhì)和作物生長(zhǎng)情況，探究生物有機(jī)肥對(duì)土壤養(yǎng)分及水稻產(chǎn)量的影響，為低產(chǎn)稻田土壤改良、作物增產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試水稻品種為Y兩優(yōu)2號(hào)，市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)。供試生物有機(jī)肥為嘉博文水稻專用生物有機(jī)肥（有效活菌數(shù)≥0.5億/g，有機(jī)質(zhì)≥50%，生物腐植酸≥15%，N+P2O5+K2O≥5%，Si+Ca+Mg≥2%），由湖北綠道農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司提供。

1.2 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)于2018年5—9月在湖南省岳陽(yáng)市華容縣梅田湖鎮(zhèn)新檔村水稻田進(jìn)行。華容縣位于湖南省北陲，岳陽(yáng)市西境，地處東經(jīng)112°18'31″～113°1'32″、北緯29°10'18″～29°48'27″。華容縣地屬北亞熱帶，為濕潤(rùn)性大陸季風(fēng)氣候。

試驗(yàn)田土壤屬于砂性土壤，其地力表現(xiàn)為：有機(jī)質(zhì)含量四級(jí)，屬于較缺;堿解氮含量三級(jí)，屬于中等;有效磷含量三級(jí)，屬于中等;速效鉀含量四級(jí)，屬于較缺，地力狀況較差。土層土壤養(yǎng)分含量為：pH值5.5，有機(jī)質(zhì)17.2 g·kg-1，全氮1.53 g·kg-1，堿解氮136 mg·kg-1，有效磷10.5 mg·kg-1，緩效鉀497 mg·kg-1，速效鉀47 mg·kg-1。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用小區(qū)試驗(yàn)法，設(shè)5個(gè)處理。處理1（CK）：常規(guī)施肥，即尿素3 000 kg·hm-2、磷酸二銨100 kg·hm-2、硫酸鉀150 kg·hm-2，尿素作為基肥、分蘗肥、調(diào)節(jié)肥、穗肥的比例為4∶3∶1∶2，硫酸鉀作為基肥、穗肥的比例為1∶1，磷酸二銨作基肥一次性施用。處理2（M1）：有機(jī)肥2.5 t·hm-2+50%常規(guī)施肥。處理3（M2）：有機(jī)肥7.5 t·hm-2+50%常規(guī)施肥。處理4（M3）：有機(jī)肥15.0 t·hm-2+50%常規(guī)施肥;處理5（M4）：有機(jī)肥22.5 t·hm-2+50%常規(guī)施肥。每小區(qū)面積24 m2，每個(gè)處理3次重復(fù)。4月上旬育秧，5月20日選擇單株質(zhì)量相近且有2個(gè)分蘗的壯秧于同一天移栽至田間小區(qū)，田間小區(qū)水稻移栽行距為30 cm，穴距15 cm，9月30日收獲。其他管理措施分別與各試驗(yàn)種植戶傳統(tǒng)管理方案相同。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.4.1 土壤測(cè)定

在試驗(yàn)田塊水稻移栽前及水稻收獲后分別取土壤樣本，土壤采樣深度為25～35 cm，混合均勻風(fēng)干后測(cè)定土壤養(yǎng)分和pH值。土壤有機(jī)質(zhì)測(cè)定采用重鉻酸鉀容量法，全氮測(cè)定采用凱氏定氮法，速效鉀測(cè)定采用醋酸銨溶解-火焰光度計(jì)法，緩效鉀測(cè)定采用硝酸煮沸-火焰光度計(jì)法測(cè)定鉀結(jié)果減去速效鉀，有效磷測(cè)定采用碳酸氫鈉溶解-鉬銻抗比色法，pH值用酸度計(jì)測(cè)定。

1.4.2 水稻產(chǎn)量測(cè)定

試驗(yàn)組與對(duì)照組分別隨機(jī)選取9穴水稻植株，每穴水稻再隨機(jī)選取3個(gè)稻穗，穗長(zhǎng)為穗頸節(jié)至穗頂端的距離，單穗重為除去穗軸、一次枝梗及二次枝梗后的小穗重。

1.5 數(shù)據(jù)分析

運(yùn)用SPSS17.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥對(duì)土壤性質(zhì)的影響

2.1.1 不同施肥對(duì)土壤pH值和有機(jī)質(zhì)含量的影響

如圖1所示，與試驗(yàn)前對(duì)比，對(duì)照組施用無(wú)機(jī)肥使土壤pH下降0.1。施用有機(jī)肥對(duì)土壤pH值的影響明顯，并隨有機(jī)肥含量的增加呈上升趨勢(shì)。施用有機(jī)肥的各處理，土壤pH值分別提升0.1、0.2、0.3、0.5。結(jié)果表明，施用有機(jī)肥可作為酸性土壤改良的途徑。

土壤有機(jī)質(zhì)是表征土壤肥力水平的重要指標(biāo)。如圖2所示，對(duì)照組施用無(wú)機(jī)肥會(huì)導(dǎo)致土壤中有機(jī)質(zhì)含量下降。施用有機(jī)肥會(huì)一定程度增加土壤中的有機(jī)質(zhì)含量，并隨著有機(jī)質(zhì)含量的增加呈上升趨勢(shì)。與試驗(yàn)前相比，施用無(wú)機(jī)肥后的土壤中有機(jī)質(zhì)含量下降3.68%，施用有機(jī)肥的處理，有機(jī)質(zhì)含量分別上升6.25%、10.66%、29.78%、20.59%。

2.1.2 不同施肥對(duì)土壤全氮和速效磷含量的影響

土壤中的全氮含量反映的是土壤氮素的總貯量和供氮潛力，是土壤肥力的主要指標(biāo)之一。如圖3所示，試驗(yàn)前基礎(chǔ)土樣的全氮含量為1.53 g·kg-1，對(duì)照處理后，土壤全氮含量下降1.48 g·kg-1，降幅為3.27%，施用有機(jī)肥處理后，土壤的全氮含量分別上升11.76%、19.61%、27.45%、20.26%。

土壤有效磷是土壤磷素養(yǎng)分供應(yīng)水平高低的指標(biāo)，土壤磷素含量高低在一定程度上反映了土壤中磷素的貯量和供應(yīng)能力。如圖4所示，試驗(yàn)前基礎(chǔ)土樣的有效磷含量為10.5 mg·kg-1，施用無(wú)機(jī)肥和有機(jī)肥均提高了土壤中的有效磷含量，處理后，土壤中的有效磷含量較基礎(chǔ)土樣比，5個(gè)處理分別上升3.81%、5.71%、12.38%、25.71%、22.86%。

2.1.3 不同施肥對(duì)土壤速效鉀和緩效鉀含量的影響

土壤中速效鉀和緩效鉀的含量是評(píng)價(jià)土壤供鉀能力的指標(biāo)。由圖5的數(shù)據(jù)可知，試驗(yàn)前基礎(chǔ)土樣的速效鉀含量為473 mg·kg-1，對(duì)照處理后，土壤速效鉀含量下降為35 mg·kg-1，降幅為25.53%，施用有機(jī)肥處理后，土壤的堿解氮含量顯著增加，其中M3處理的土壤中速效鉀含量增加最多，增幅為51.06%，其次是M4處理，增幅為44.68%。

由圖6可得，試驗(yàn)前基礎(chǔ)土樣的緩效鉀含量為497 mg·kg-1，施加無(wú)機(jī)肥也會(huì)降低土壤中緩效鉀的含量，試驗(yàn)后土壤中緩效鉀含量為461 mg·kg-1，降幅為7.24%，施用有機(jī)肥處理后，土壤的堿解氮含量顯著增加，其中按增幅大小排序?yàn)镸3>M4>M2>M1，增幅分別為12.07%、9.86%、5.43%、3.22%。

2.2 不同施肥對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

考種、測(cè)產(chǎn)結(jié)果表明（見(jiàn)表1），用有機(jī)肥代替部分無(wú)機(jī)肥，當(dāng)有機(jī)肥施加量為2.5 t·hm-2、7.5 t·hm-2時(shí)，水稻的穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量顯著下降，空癟率上升，產(chǎn)量顯著下降。當(dāng)有機(jī)肥含量達(dá)到15 t·hm-2時(shí)，與水稻產(chǎn)量相關(guān)的各指標(biāo)與對(duì)照組施無(wú)機(jī)肥相比，表現(xiàn)為改善，增產(chǎn)為4.77%，有機(jī)肥含量提升到22.5 t·hm-2，各產(chǎn)量指標(biāo)的指標(biāo)幅度不顯著，產(chǎn)量增幅為4.82%。因此在水稻生產(chǎn)中施用有機(jī)肥時(shí)，為保證水稻產(chǎn)量，要施足夠量的有機(jī)肥。本試驗(yàn)中M4的效果最佳，但考慮到生產(chǎn)成本，建議施用M3，即有機(jī)肥15.0 t·hm-2+50%常規(guī)施肥。

3 結(jié)論與討論

生物有機(jī)肥中含有大量的有機(jī)質(zhì)、無(wú)機(jī)質(zhì)、有益微生物，不僅有利于提高土壤有機(jī)質(zhì)含量和微生物數(shù)量，還能有效增加土壤中酶的活性、提高土壤養(yǎng)分。本研究結(jié)果表明，施用生物有機(jī)肥能有效緩解土壤酸化，提高土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷和速效鉀含量，隨著生物有機(jī)肥施用量的增加，土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷和速效鉀含量呈增加趨勢(shì)，與楊雷[3]等、陳紅金等[4]的研究結(jié)果一致。

該試驗(yàn)結(jié)果表明，生物有機(jī)肥對(duì)部分無(wú)機(jī)肥具有可替代性，隨著有機(jī)肥施用的增加，影響水稻產(chǎn)量的各指標(biāo)呈上升趨勢(shì)。這可能是足量的生物有機(jī)肥中的有機(jī)質(zhì)為作物生長(zhǎng)提供了全面且長(zhǎng)效的營(yíng)養(yǎng)元素，改善了土壤理化性質(zhì)，增加了土壤的保水透氣性，更有利于作物的根系生長(zhǎng)，從而促進(jìn)地上部的生長(zhǎng)發(fā)育。周巍等[5]、岑忠用等[6]、李北齊等[7]的研究證明，生物有機(jī)肥對(duì)蘋(píng)果、木薯、玉米等作物在產(chǎn)量或品質(zhì)方面都有明顯的促進(jìn)作用，與本試驗(yàn)結(jié)果相同。從綜合效益來(lái)看，本試驗(yàn)推薦施肥方式為有機(jī)肥15 t·hm-2+50%常規(guī)施肥。

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[6] 岑忠用，羅興錄，蘇江，等.生物有機(jī)肥對(duì)木薯生長(zhǎng)和塊根產(chǎn)量的影響[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2006（11）：202-206.

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（責(zé)任編輯：趙中正）