周璐,廖普祥,廖正春,蔣星軍,周佳民
(1 道縣農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心駐四馬橋工作隊,湖南 道縣 425311; 2 道縣土壤肥料工作站,湖南 道縣 425300;3 湖南省農(nóng)業(yè)環(huán)境生態(tài)研究所,湖南 長沙 410125)
施肥是水稻生產(chǎn)中的重要技術(shù)措施,對水稻產(chǎn)量起著關(guān)鍵性作用[1],中國糧食安全很大程度上依賴化肥的使用[2]。 在水稻生產(chǎn)中,重化肥輕有機肥,忽略施用葉面肥的現(xiàn)象普遍,它不僅造成生產(chǎn)成本增加,還導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)破壞、板結(jié)、有機質(zhì)含量下降,引起土壤養(yǎng)分不平衡等嚴重的環(huán)境問題[3-4]。葉面肥應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有悠久的歷史,它是將作物所需要的營養(yǎng)直接噴施于葉面,通過葉面吸收,營養(yǎng)吸收快、養(yǎng)分利用率高[5]。 葉面肥是良好的化肥替代肥料,具有用量小、吸收快,降低負面環(huán)境影響的優(yōu)勢[6-7]。 前人就化肥與葉面肥配施在水稻上的應(yīng)用效果做了大量研究[8-11]。 施瀅等[12]研究表明,在水稻苗期、分蘗期和抽穗期分別施用益施幫葉面肥對水稻有顯著的增產(chǎn)、增收效果。 何艷晴等[13]研究表明,在N 肥減量條件下配施水稻葉面肥有顯著提高肥效的作用。 胡大鵬等[14]就不同有機葉面肥對鹽城鹽堿地有機水稻產(chǎn)量、品質(zhì)及效益的影響進行了試驗。 目前,化肥減量施用條件下,水稻葉面肥替代追肥的應(yīng)用未見報道。 因此,本研究在化肥減量20%施用條件下,以葉面肥“沃利旺”替代早稻追肥開展大田試驗,以期明確湖南地區(qū)早稻生產(chǎn)最佳的施肥模式,旨在為確定湖南地區(qū)早稻高效栽培技術(shù)提供支撐。
試驗于2022 年在湖南省道縣營江街道上汶村有代表性的大田中進行。 此地位于北緯25.480763°、東徑111.505255°、海拔206.30 m。 試驗田地勢平坦,土壤肥力中等且均勻,土壤類型為麻沙泥,稻作模式為雙季稻。
水稻品種為株兩優(yōu)819。 供試葉面肥“沃利旺”為含腐植酸水溶肥料,由成都健農(nóng)科技開發(fā)有限公司研發(fā)生產(chǎn),登記作物為水稻,含腐植酸≥30 g/L、N+P2O5+K2O≥200 g/L。
以測土配方施肥全量化肥(每公頃施用N165.00 kg、P2O545.00 kg、K2O105.00 kg) 為 基礎(chǔ)[4],設(shè)4 個施肥模式處理:A.減量施肥+3 次葉面肥模式,施80%的氮磷鉀肥作為基肥(減少施用化肥20%),分別在分蘗盛期、始穗期、齊穗期葉面噴施“沃利旺”1.50 kg/hm2;B.減量施肥+2 次葉面肥模式,施80%的氮磷鉀肥作為基肥(減少施用化肥20%),分別在分蘗盛期、始穗期葉面噴施“沃利旺”1.50 kg/hm2;C.全量化肥基追肥模式,60%氮肥、100%的磷肥、60%的鉀肥為基肥,20%氮肥、20%的鉀肥作分蘗肥施用,20%氮肥、20%的鉀肥作為穗肥施用;D(CK).全量化肥基肥模式,所有肥料作基肥一次性施用,為當(dāng)?shù)亓?xí)慣施肥模式。 具體實施方案見表1。 小區(qū)面積24 m2,隨機排列,重復(fù)3 次。 葉面噴施時間選擇無風(fēng)天、陰天,或濕度較大、蒸發(fā)量較小的9:00 前或16:00 后進行,葉片正反面都噴到。 其他管理措施按永州市水稻生產(chǎn)技術(shù)標準統(tǒng)一執(zhí)行。
表1 試驗設(shè)計和具體施肥量Table 1 Experimental design and specific fertilization amount kg·hm-2
7 月21 日(收獲前)理論測產(chǎn),每小區(qū)5 點取樣,每點取5 株,調(diào)查有效穗數(shù),帶回室內(nèi)考種,記錄穗粒數(shù)、結(jié)實率、千粒質(zhì)量等相關(guān)數(shù)據(jù),計算理論產(chǎn)量。 7 月22 日實收測產(chǎn),每小區(qū)單收、測定水稻產(chǎn)量(濕重)、單曬、單計重,確定實際產(chǎn)量(干質(zhì)量)。 記錄水稻的播種量,收獲后記載當(dāng)時稻谷產(chǎn)量及價格,統(tǒng)計各施肥模式成本支出,計算其經(jīng)濟效益[15-17]。
用Excel 和Statistix8 軟件進行數(shù)據(jù)分析和處理。
由表2 可知,與對照相比,處理C 有效穗數(shù)最多,為318.60 萬穗/hm2,處理B 和A 的有效穗數(shù)稍低,但各處理間沒有顯著差異,這表明在減量施肥的條件下,噴施葉面肥“沃利旺”能替代早稻追肥,水稻有效穗數(shù)沒有顯著變化。 表2 還表明,與對照相比較,處理C、A、B 的每穗粒數(shù)均有提高,分別達到129.16、126.20、123.27,這表明全量化肥基追肥模式、減量施肥+2 次葉面肥模式和減量施肥+3 次葉面肥模式能提高穗粒數(shù);處理A、B 的結(jié)實率、千粒質(zhì)量均有一定幅度的提高,說明在減量施氮的條件下,噴施葉面肥“沃利旺”能提高水稻的結(jié)實率和千粒質(zhì)量。
表2 不同處理的水稻產(chǎn)量及相關(guān)性狀Table 2 Theoretical yield traits of rice under different treatments
由表2 還可以看出,與對照相比較,處理C、A、B的大田實際產(chǎn)量均有所提高,分別達到了6 957.9、6 931.2、6 581.1 kg/hm2,增產(chǎn)幅度分別達10.39%、9.97%、4.41%,其中處理C、A 達到顯著增產(chǎn)水平。表明在實際生產(chǎn)上,全量化肥基追肥模式、減量施肥+3 次葉面肥模式和減量施肥+2 次葉面肥模式能提高水稻產(chǎn)量,其中,全量化肥基追肥模式、減量施肥+3 次葉面肥模式的增產(chǎn)效果明顯。 試驗中未發(fā)現(xiàn)因試驗處理帶來的肥害或其它不利因素。
本試驗從稻谷收入和支出方面分析了不同施肥模式的經(jīng)濟效益。 從表3 可以看出,與對照相比,處理C、A、B 的稻谷產(chǎn)值、收入均有所提高,其產(chǎn)值分別達到了15 307.38、15 248.64、14 478.42 元/hm2,其中,處理C、A 均達到顯著差異,增加收入分別達到了990.78、637.74、17.52 元/hm2。 這說明在減施化肥20%的條件下,葉面噴施“沃利旺”葉面肥模式能提高經(jīng)濟效益。 處理C、A、B 和D(對照)的生產(chǎn)投入在7 260.45~8 004.75 元/hm2之間,各處理之間差異不明顯,比對照增加投入450.00 ~744.30元/hm2,但處理A、B 的產(chǎn)投比低于處理D(對照)。
表3 不同處理的經(jīng)濟效益分析Table 3 Economic benefit analysis of different treatments
葉面肥的施用是對土壤施肥的有效補充手段,是一項低成本、高效益的措施[18]。 本試驗表明,基肥用量和施用分蘗肥對水稻有效穗數(shù)的影響較大,噴施葉面肥“沃利旺”對水稻有效穗數(shù)的影響較小。但沈軼舒[19]認為,穗期噴施1 次葉面肥能提高水稻有效穗數(shù),可能是水稻分蘗盛期,葉片數(shù)較少,影響水稻對葉面肥吸收利用。
全量化肥基追肥模式、減量施肥+2 次葉面肥模式和減量施肥+3 次葉面肥模式能提高水稻穗粒數(shù)。在減量施肥的條件下,增加葉面肥“沃利旺”能提高水稻的結(jié)實率和千粒質(zhì)量,進而提高水稻產(chǎn)量,增產(chǎn)幅度明顯,這與吳建華等[20-22]研究結(jié)果基本一致。這可能與“沃利旺”葉面肥含有一定的腐植酸有關(guān)。腐植酸可增強水稻光合作用,調(diào)節(jié)自身營養(yǎng)代謝,有利于促進水稻個體生長,增加有效穗數(shù),增加穗粒數(shù),提高千粒質(zhì)量[23-24]。 表明通過噴施“沃利旺”作為追肥基本能滿足早稻移栽后的養(yǎng)分需求,達到化肥減量增效的目的。
全量化肥基追肥模式、減量施肥+3 次葉面肥模式和減量施肥+2 次葉面肥模式能增加產(chǎn)值、增加收入。 從產(chǎn)投比分析可知,雖全量化肥基追肥模式、減量施肥+3 次葉面肥模式和減量施肥+2 次葉面肥模式等施肥模式的生產(chǎn)投入增加了450.00 ~744.30元/hm2,但增加收益17.52~990.78 元/hm2;減量施肥+3 次葉面肥模式和減量施肥+2 次葉面肥模式等施肥模式產(chǎn)投比均低于全量化肥基肥模式,這可能與其使用人工施藥,人力成本增加有關(guān),如采用植保無人機作業(yè)防病治蟲藥劑結(jié)合噴施葉面肥,人工成本更低,效益會更好[25]。 在減量化肥20%的條件下,葉面噴施“沃利旺”葉面肥與全量化肥施用的經(jīng)濟效益相當(dāng),減少了化肥的施入,具有很好的生態(tài)效益,這與何艷晴等[13]的結(jié)果相似。 在水稻實際生產(chǎn)上,大田施肥量和水稻產(chǎn)量是影響肥料利用率的最直接因素。 一般來說,提高肥料利用效率是通過提高單位面積作物產(chǎn)量和降低施肥量來實現(xiàn)的[26]。在生產(chǎn)實際中,農(nóng)民更看重經(jīng)濟效益,往往忽略總投入和生態(tài)效益,產(chǎn)投比在一定程度上可引導(dǎo)農(nóng)民科學(xué)進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投入,減少化肥施用量,在我國穩(wěn)定增加糧食產(chǎn)量、大力推行化肥減量增效和減少農(nóng)業(yè)面源污染的大環(huán)境下,具有較高的推廣應(yīng)用價值。
本研究中,在減少20%化肥施用條件下,增施葉面肥“沃利旺”作為追肥,基本能滿足水稻移栽后的養(yǎng)分需求,能提高水稻的穗粒數(shù)、結(jié)實率和千粒質(zhì)量,進而提高水稻產(chǎn)量,增產(chǎn)幅度明顯,達到化肥減量增效的目的。 從產(chǎn)投比分析可知,雖全量化肥基追肥模式、減量施肥+3 次葉面肥模式和減量施肥+2次葉面肥模式等施肥模式生產(chǎn)投入增加了450.00 ~744.30 元/hm2,但增加收益17.52 ~990.78 元/hm2,具有增產(chǎn)增收的效果。