施用有機(jī)肥基礎(chǔ)上進(jìn)行化肥減量在水稻甬優(yōu)1540上的應(yīng)用效果

張衛(wèi)興， 朱玉祥， 吳勇

(1.桐鄉(xiāng)市石門鎮(zhèn)興農(nóng)糧油農(nóng)機(jī)專業(yè)合作社,浙江 桐鄉(xiāng) 314512；2.桐鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心 嘉興市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院桐鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，浙江 桐鄉(xiāng) 311500)

我國是化肥消費(fèi)大國，長期施用化肥會造成土壤板結(jié)、速效養(yǎng)分含量下降，最終導(dǎo)致耕地質(zhì)量下降和環(huán)境污染加劇[1]。大量研究[2-4]表明，在常規(guī)施肥基礎(chǔ)上增施有機(jī)肥可緩解因長期施用化肥所帶來的負(fù)面影響。有機(jī)肥主要由動植物殘體、糞便、農(nóng)業(yè)加工廢料、餐廚垃圾等經(jīng)過微生物發(fā)酵、腐熟制成，不僅含有豐富的有機(jī)養(yǎng)分，還含有多種微生物，可改善土壤的理化環(huán)境[5]。

以往有機(jī)肥的應(yīng)用僅局限于蔬菜、果樹、茶樹等經(jīng)濟(jì)價值較高的作物，隨著作物秸稈有機(jī)工業(yè)化生產(chǎn)的發(fā)展，有機(jī)肥的生產(chǎn)成本逐步降低。為保護(hù)耕地質(zhì)量，有機(jī)肥在水稻、小麥等糧食作物上的應(yīng)用普及率逐年提高。近10 a，桐鄉(xiāng)市耕地綜合整治取得了良好的成效[6]，但具體效果，例如是否對糧食有增產(chǎn)效果，是否能提高土壤氮、磷、鉀含量，仍需更多的試驗(yàn)證實(shí)。因此，在桐鄉(xiāng)市石門灣土壤地力偏低的區(qū)域進(jìn)行水稻有機(jī)肥試驗(yàn)，以探究施用有機(jī)肥情況下化肥減量對水稻產(chǎn)量、水稻養(yǎng)分含量及土壤肥力的影響。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗(yàn)于2020年6—11月在石門灣進(jìn)行。試驗(yàn)田全氮1.510 g·kg-1，堿解氮102.14 mg·kg-1，有效磷23.52 mg·kg-1，速效鉀95.46 mg·kg-1，有機(jī)質(zhì)17.40 g·kg-1，pH 6.45。

供試水稻品種為甬優(yōu)1540。試驗(yàn)肥料包括尿素(含N 46%)、過磷酸鈣(含P2O512%)和氯化鉀(含K2O 60%)。有機(jī)肥為杭州綠寶(氮、磷、鉀≥5%，有機(jī)質(zhì)≥45%)。

1.2 處理設(shè)計(jì)

設(shè)5個處理：CK，空白對照，不施肥；NPK，常規(guī)施肥，基肥施尿素262.5 kg·hm-2、過磷酸鈣387.0 kg·hm-2、氯化鉀93.3 kg·hm-2，分蘗肥施尿素180.0 kg·hm-2，穗肥施氯化鉀97.5 kg·hm-2、尿素75.0 kg·hm-2；T1，常規(guī)施肥+有機(jī)肥，基肥施有機(jī)肥7.5 t·hm-2、尿素262.5 kg·hm-2、過磷酸鈣387.0 kg·hm-2、氯化鉀93.3 kg·hm-2，分蘗肥施尿素180.0 kg·hm-2，穗肥施氯化鉀97.5 kg·hm-2、尿素75.0 kg·hm-2；T2，常規(guī)施肥減量20%+有機(jī)肥，基肥施有機(jī)肥7.5 t·hm-2、尿素210.0 kg·hm-2、過磷酸鈣309.6 kg·hm-2、氯化鉀74.6 kg·hm-2，分蘗肥施尿素144.0 kg·hm-2，穗肥施氯化鉀78.0 kg·hm-2、尿素60.0 kg·hm-2；T3，常規(guī)施肥減量50%+有機(jī)肥，基肥施有機(jī)肥7.5 t·hm-2、尿素131.3 kg·hm-2、過磷酸鈣193.5 kg·hm-2、氯化鉀46.7 kg·hm-2，分蘗肥施尿素90.0 kg·hm-2，穗肥施氯化鉀48.8 kg·hm-2、尿素37.5 kg·hm-2。

隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次，小區(qū)面積為20 m2，小區(qū)間筑埂隔離，田埂使用黑色薄膜覆蓋，以防小區(qū)間相互影響。各小區(qū)單灌單排，其他田間管理措施保持一致。

1.3 測定方法

水稻收獲時，現(xiàn)場使用小型收割機(jī)收割測產(chǎn)，使用谷物含水量儀測量含水量，得出稻谷產(chǎn)量，通過谷草比換算出秸稈干產(chǎn)量。將采集的水稻樣品帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行考種，烘干磨碎后使用Cleverchem380全自動間斷化學(xué)分析儀測定稻谷或秸稈的氮、磷、鉀養(yǎng)分含量。

土壤采集按照《農(nóng)業(yè)部測土配方施肥技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行。土壤堿解氮分析采用堿解擴(kuò)散法；有效磷分析采用Olsen 法；速效鉀分析采用乙酸銨浸提、火焰光度法；有機(jī)質(zhì)分析采用油浴加熱重鉻酸鉀氧化、容量法；pH測定采用電位法。

使用MS Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)比較分析。使用SPSS對水稻農(nóng)藝性狀進(jìn)行顯著性差異分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀

表1所示，T1、T2、T3的產(chǎn)量分別為9.764、9.752、9.189 t·hm-2，分別比NPK的產(chǎn)量高10.6%、10.5%和4.1%。T1、T2比NPK顯著增產(chǎn)，說明常規(guī)施肥基礎(chǔ)上增施有機(jī)肥能顯著提高水稻產(chǎn)量，并且在此基礎(chǔ)上減少20%化肥仍有顯著增產(chǎn)作用，但化肥減量50%后，則與常規(guī)施肥沒有顯著差異。

表1 不同施肥處理水稻產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀的表現(xiàn)

除CK外，各處理間的株高沒有顯著差異。施用有機(jī)肥處理的單株穗數(shù)均顯著高于NPK，說明后期有機(jī)肥緩慢釋出的養(yǎng)分為水稻抽穗提供了養(yǎng)分，減少了無效分蘗。同理，有機(jī)肥也為水稻灌漿提供了充足的養(yǎng)分，因此T1、T2、T3的結(jié)實(shí)率都明顯高于NPK，但本次試驗(yàn)中僅T2的每穗實(shí)粒數(shù)顯著高于NPK。各處理的千粒重沒有顯著差異。

2.2 水稻養(yǎng)分含量

表2顯示，與NPK相比，施用有機(jī)肥處理的稻谷全氮含量無顯著差異，但其秸稈中的全氮含量均顯著高于NPK，說明增施有機(jī)肥具有延長肥效的作用，并在灌漿末期持續(xù)為水稻提供充足的氮素。本次試驗(yàn)中，T1、T2、T3秸稈中的全磷含量也顯著高于NPK，原因可能有兩方面：一方面，本次試驗(yàn)基礎(chǔ)土樣的有效磷含量較低，無法滿足水稻生長所需，因此，水稻需吸收有機(jī)肥中的磷素；另一方面，有機(jī)肥改善了水稻根系周圍的微生物環(huán)境，促進(jìn)了水稻根系對磷素的吸收。T1、T2、T3秸稈中的全鉀含量均高于NPK，但不顯著，說明水稻秸稈中的鉀素來源于有機(jī)肥或還田秸稈的緩慢釋放。

表2 不同施肥處理水稻氮、磷、鉀養(yǎng)分的含量

2.3 土壤肥力

表3所示，施用有機(jī)肥處理的土壤全氮、速效氮、有效磷、速效鉀含量均有明顯提高，特別是磷、鉀元素含量成倍提高，有機(jī)肥緩慢釋放養(yǎng)分使得有效磷和速效鉀含量在試驗(yàn)后高于試驗(yàn)前。石門灣土壤有機(jī)肥含量偏低，而通過增施有機(jī)肥明顯提高有機(jī)質(zhì)含量。

表3 不同施肥處理土壤肥力的變化

3 小結(jié)

試驗(yàn)結(jié)果表明，桐鄉(xiāng)市石門灣基礎(chǔ)地力一般，土壤有效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)含量偏低，因此，通過增施有機(jī)肥7.5 t·hm-2，并減少20%常規(guī)化肥用量，同時具有增產(chǎn)和改善耕地質(zhì)量的效果，該情況下稻谷產(chǎn)量可達(dá)9.752 t·hm-2，比常規(guī)施肥增產(chǎn)10.5%。建議每年進(jìn)行一次土壤肥力監(jiān)測，每隔2～3 a進(jìn)行一次有機(jī)肥增施，并倡導(dǎo)秸稈還田，為后茬的小麥以及來年的水稻產(chǎn)量奠定基礎(chǔ)。