“一替一減”“二替一減”“三替一減”對水稻產(chǎn)量和氮磷鉀化肥利用率的影響

馬曉燕，錢榮祥，姚 琴

（泰興市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，江蘇 泰州 225400）

1 試驗(yàn)?zāi)康?/h2>

新型肥料增效物質(zhì)與化肥協(xié)同是提高肥效、改善土壤環(huán)境、降低肥料投入的重要方式[1]。生物有機(jī)肥是一種以農(nóng)業(yè)廢料、禽畜糞便、微生物等為主要原料，經(jīng)科學(xué)加工處理形成的新型復(fù)合肥料[2]，具備營養(yǎng)元素全、土壤污染小、使用方便、抗病蟲害、價(jià)格適宜、土壤改良效果好、化肥利用率高等優(yōu)勢，合理使用對促進(jìn)農(nóng)業(yè)健康與可持續(xù)發(fā)展有積極影響[3]。側(cè)深施肥技術(shù)將水稻插秧與施肥操作融為一體，在保證機(jī)械插秧精準(zhǔn)到位的基礎(chǔ)上對水稻施肥進(jìn)行科學(xué)管控，促進(jìn)肥料作用最大化發(fā)揮，從而實(shí)現(xiàn)減肥增效，同時(shí)減少人力成本[4]。

針對水稻生產(chǎn)中肥料結(jié)構(gòu)、施肥方式和肥料運(yùn)籌等問題，開展“一替一減”（不同類型新型肥料替代普通肥料作基肥，并免追分蘗肥以減少施肥次數(shù)）、“二替一減”（不同類型新型肥料替代普通肥料作基肥、以機(jī)械側(cè)深施肥替代人工撒肥，并免追分蘗肥以減少施肥次數(shù)）、“三替一減”（有機(jī)肥部分替代化肥、新型肥料替代普通肥料作基肥、以側(cè)深施肥替代人工撒肥，并免追分蘗肥以減少施肥次數(shù)）試驗(yàn)，希望為水稻施肥工作提供指導(dǎo)，促進(jìn)水稻施肥科學(xué)化、合理化發(fā)展[5]。

2 試驗(yàn)方案

2.1 時(shí)間與地點(diǎn)

本次試驗(yàn)在泰興市分界鎮(zhèn)沿界村開展，當(dāng)?shù)囟瑴叵臒?，四季鮮明。根據(jù)該地區(qū)水稻種植情況，將試驗(yàn)時(shí)間確定為2021 年6—11 月。

2.2 試驗(yàn)材料

為保證試驗(yàn)結(jié)果能夠?yàn)檗r(nóng)業(yè)實(shí)踐提供幫助，選用當(dāng)?shù)貜V泛種植的水稻品種為試驗(yàn)品種，即“南粳5055”。種植土壤以高沙土為主，土壤pH 值為6.86，含有機(jī)質(zhì)22.8 g/kg、堿解氮124.4 mg/kg。

試驗(yàn)所用化肥主要有尿素（含46.2%的氮）、過磷酸鈣（含12%的五氧化二磷）、氯化鉀（含60%的氧化鉀）、緩控釋復(fù)混肥（26-12-12）等。

2.3 試驗(yàn)方法

田間試驗(yàn)設(shè)7 個處理，分別是無氮、無磷、無鉀、配方施肥、“一替一減”（緩控釋復(fù)混肥+一基一追）、“二替一減”（緩控釋復(fù)混肥+機(jī)械側(cè)深施+一基一追）、“三替一減”（部分有機(jī)替代無機(jī)+緩控釋復(fù)混肥+機(jī)械側(cè)深施+一基一追）。無氮、無磷、無鉀和配方施肥處理為小區(qū)設(shè)計(jì)，小區(qū)面積24 m2，3 次重復(fù)；其余處理均為大區(qū)設(shè)計(jì)，大區(qū)面積370 m2。復(fù)混肥作基肥。在水稻種植管理期間，一次性施用基肥，根據(jù)水稻生長需求實(shí)時(shí)追加尿素。不同試驗(yàn)條件下，化肥養(yǎng)分量和運(yùn)籌情況見表1。

表1 化肥養(yǎng)分量和運(yùn)籌情況

2.4 田間管理與取樣測試

有機(jī)肥、磷鉀肥和“一替一減”中復(fù)混肥均作基肥為人工撒施，然后旋耕混入土壤；“二替一減”“三替一減”處理中的復(fù)混肥采用機(jī)械側(cè)深施肥。小區(qū)采用人工插秧、大區(qū)采用機(jī)插秧（同步側(cè)深施肥），保持24 萬穴/hm2。分別在水稻移栽之后15 d、37 d 施加分蘗肥、拔節(jié)孕穗肥。水稻管理期間做好澆灌、病蟲害防治等工作。前茬作物為小麥，秸稈還田。在水稻收獲之前開展取樣測量工作，通常情況下，需要從試驗(yàn)區(qū)選擇3 個及以上取樣點(diǎn)采集樣本。樣本采集過程中，盡量不損傷植株，保證齊地剪斷，同時(shí)準(zhǔn)確控制水稻植株之間的行間距。樣本采集后進(jìn)行室內(nèi)集中測量分析，測量內(nèi)容主要包括水稻產(chǎn)量、全氮、全磷、全鉀等情況，氮、磷、鉀測定方法分別為凱氏滴定法、鉬藍(lán)比色法、火焰光度計(jì)法。

2.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

利用專用軟件統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，計(jì)算養(yǎng)分利用率（施用區(qū)與不施用區(qū)氮磷鉀養(yǎng)分?jǐn)z取量之差，在該養(yǎng)分總使用量中的占比）、農(nóng)學(xué)效率（氮磷鉀施用產(chǎn)量與未施用產(chǎn)量之差，在施用量中的占比）、偏生產(chǎn)力（施用氮磷鉀產(chǎn)量在氮磷鉀施用量中的占比）等。

3 結(jié)果討論

3.1 水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成情況

相對于配方施肥而言，無氮、無磷、無鉀處理下，水稻產(chǎn)量分別減少26.7%、2.4%和5.8%。相同施氮量下，與配方施肥比較，“一替一減”“二替一減”“三替一減”的穗數(shù)均大幅減少，但穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率都有所增加，“一替一減”“二替一減”千粒重都有所增加，見表2。“一替一減”處理的水稻產(chǎn)量達(dá)9 139.5 kg/hm2，比配方施肥增產(chǎn)2.5%。“二替一減”處理的水稻產(chǎn)量比配方施肥略減3.5%，這可能與基肥類型、土壤保水保肥能力、側(cè)深施肥作業(yè)效果保障有關(guān)?！叭嬉粶p”處理的水稻產(chǎn)量比配方施肥略減1.9%，這可能與有機(jī)肥替代比例、基肥類型、土壤保水保肥能力和側(cè)深施肥作業(yè)效果保障等多種因素有關(guān)。

表2 不同試驗(yàn)及處理的產(chǎn)量和產(chǎn)量組成

3.2 氮肥農(nóng)學(xué)效率和偏生產(chǎn)力

如表3 所示，配方施肥的氮肥農(nóng)學(xué)效率和偏生產(chǎn)力分別為8.8 kg/kg 和33.0 kg/kg?！耙惶嬉粶p”處理的氮肥農(nóng)學(xué)效率和偏生產(chǎn)力分別為9.6 kg/kg 和33.8 kg/kg，比配方施肥分別增加9.1%和2.4%。“二替一減”處理的氮肥農(nóng)學(xué)效率和偏生產(chǎn)力分別為7.6 kg/kg 和31.9 kg/kg，比配方施肥分別減少13.6%和減少3.3%，本試驗(yàn)條件下，“二替一減”處理對農(nóng)學(xué)效率和偏生產(chǎn)力有不利影響?！叭嬉粶p”處理的氮肥農(nóng)學(xué)效率和偏生產(chǎn)力分別為10.4 kg/kg 和40.7 kg/kg，比配方施肥增加18.6%和23.4%，本試驗(yàn)條件下，“三替一減”對水稻氮肥農(nóng)學(xué)效率和偏生產(chǎn)力都有明顯提升作用。

表3 不同處理方案對水稻氮肥的影響

3.3 氮磷鉀化肥的利用情況

3.3.1 氮肥

由表4 可知，無氮處理?xiàng)l件下，籽粒與秸稈的生物量、含氮量以及水稻整體的吸氮量，均低于其他處理?xiàng)l件，可見，氮肥對水稻生長存在較大影響。與配方施肥相比，相同施氮量下，“一替一減”處理的水稻籽粒和秸稈生物量均比配方施肥增加，籽粒和秸稈氮含量均與配方施肥接近，氮肥利用率為41.1%，略高于配方施肥；“二替一減”處理的籽粒生物量均有所下降，秸稈生物量有所增加，同時(shí)籽粒氮含量比較接近，秸稈含氮量有所下降，氮肥利用率為37.8%，比配方施肥減少2.9 個百分點(diǎn)；“三替一減”處理的籽粒、籽粒氮含量和秸稈生物量均與配方施肥比較接近，秸稈含氮量均有所下降，氮肥利用率為43.9%，比配方施肥提高3.2 個百分點(diǎn)。

表4 水稻氮素吸收和氮肥利用率的影響

3.3.2 磷肥

由表5 可知，水稻生長過程中需要吸收一定量的磷元素，在無磷條件下，水稻籽粒、水稻秸稈的含磷量最低。相同施氮量下，“一替一減”處理的水稻籽粒和秸稈生物量均高于配方施肥，籽粒含磷量增加，秸稈含磷量有所減少?！耙惶嬉粶p”處理的施磷量比配方施肥多，“一替一減”處理的磷肥利用率為19.5%，比配方施肥減少9.3 個百分點(diǎn)?！岸嬉粶p”處理的籽粒生物量有所下降，秸稈生物量有所增加，籽粒含磷量增加，秸稈含磷量下降。由于“二替一減”處理的施磷量比配方施肥增加，磷肥利用率為16.6%，比配方施肥減少12.2個百分點(diǎn)?！叭嬉粶p”處理的籽粒和秸稈生物量均與配方施肥比較接近，籽粒和秸稈含磷量均與配方施肥較為接近。由于“三替一減”處理的施磷量比配方施肥多，“三替一減”處理的磷肥利用率為23.2%，比配方施肥減少5.6 個百分點(diǎn)。

表5 水稻磷素吸收量和磷肥利用率

3.3.3 鉀肥

在施鉀肥情況下，水稻籽粒與秸稈的生物量、含鉀量均高于未施鉀肥水稻，但整體來看，水稻籽粒生物量受鉀肥影響較小。與配方施肥相比，相同施氮量下，“一替一減”處理的水稻籽粒和秸稈生物量均比配方施肥高，籽粒和秸稈含鉀量與配方施肥差異較小，鉀肥利用率為46.3%，比配方施肥減少2.1 個百分點(diǎn)。“二替一減”處理的籽粒生物量有所下降，秸稈生物量有所增加，秸稈含鉀量明顯下降，鉀肥利用率為35.2%，比配方施肥降低13.2 個百分點(diǎn)?！叭嬉粶p”處理的籽粒和秸稈生物量均與配方施肥比較接近，籽粒含鉀量增加，秸稈含鉀量下降。由于生物量大幅度減少，“三替一減”的鉀肥利用率為51.8%，比配方施肥提高3.4 個百分點(diǎn)。

4 結(jié)論

在水稻生產(chǎn)中采用“一替一減”施肥技術(shù)，產(chǎn)量比配方施肥略增2.5%。采用“二替一減”施肥技術(shù)，水稻產(chǎn)量比配方施肥略減3.5%，這可能與側(cè)深施肥實(shí)施過程中作業(yè)效果以及本試驗(yàn)土壤（保水保肥能力較差）有關(guān)。需要注意的是，“一替一減”“二替一減”處理對水稻前期分蘗有明顯不利影響，沙質(zhì)土壤如何保障前期養(yǎng)分供應(yīng)以促進(jìn)分蘗還需進(jìn)一步試驗(yàn)研究。采用“三替一減”施肥技術(shù)，水稻產(chǎn)量比配方施肥減少1.9%，這可能與有機(jī)肥替代基數(shù)和比例、基肥類型、土壤保水保肥能力和側(cè)深施肥作業(yè)效果保障等多種因素有關(guān)。

“一替一減”的氮肥農(nóng)學(xué)效率和偏生產(chǎn)力比配方施肥分別增加9.1%和2.4%。“二替一減”的氮肥農(nóng)學(xué)效率和偏生產(chǎn)力分別為7.6 kg/kg 和31.9 kg/kg，比配方施肥分別減少13.6%和3.3%?！叭嬉粶p”對水稻氮肥農(nóng)學(xué)效率和偏生產(chǎn)力都有明顯提升作用，分別比配方施肥增加18.6%和23.4%。

“一替一減”的氮、磷、鉀利用率分別為41.1%、19.5%和46.3%，其中氮肥利用率和鉀肥利用率與配方施肥基本一致，磷肥利用率有所降低。“二替一減”處理的氮肥利用率為37.8%，比配方施肥減少2.9 個百分點(diǎn)；磷肥利用率為16.6%，比配方施肥減少12.2 個百分點(diǎn)；鉀肥利用率為35.2%，比配方施肥降低13.2 個百分點(diǎn)?！叭嬉粶p”處理的氮肥利用率為43.9%，比配方施肥高3.2 個百分點(diǎn)；磷肥利用率為23.2%，比配方施肥低5.6 個百分點(diǎn)；鉀肥利用率為51.8%，比配方施肥提高3.4 個百分點(diǎn)。