綠肥壓青還田配施生物有機(jī)肥對岔河大米產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤性狀的影響

高鳳云 徐廣輝 徐井風(fēng) 楊懷玉

(1 淮安市洪澤區(qū)朱壩街道農(nóng)村工作局，淮安 223100；2 淮安市洪澤區(qū)耕地質(zhì)量保護(hù)站，淮安 223100；3 江蘇省農(nóng)業(yè)廣播電視學(xué)校淮安市洪澤分校，淮安 223100)*為通信作者

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，綠肥是一種重要的有機(jī)肥源，含有機(jī)質(zhì)10%～15%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）、含氮0.3%～0.6%，故綠肥還田對增加土壤養(yǎng)分含量和培肥改良土壤都有一定的作用[1]；生物有機(jī)肥兼具微生物肥料和有機(jī)肥的優(yōu)點(diǎn)，故施用生物有機(jī)肥可以有效提高耕地質(zhì)量、防止耕地退化、提升土壤肥力、提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)、保護(hù)環(huán)境[2]。

岔河大米系“國家農(nóng)產(chǎn)品地理標(biāo)志產(chǎn)品”“江蘇省農(nóng)產(chǎn)品品牌產(chǎn)品”，主要水稻品種為‘南粳9108’。為打造優(yōu)質(zhì)稻米產(chǎn)品，樹立米中精品、極品的高端形象，岔河大米對其生產(chǎn)各環(huán)節(jié)（如生產(chǎn)基地持續(xù)建設(shè)、種植、收獲烘干、倉儲、加工等環(huán)節(jié)）進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn)探索。在此背景下，筆者于2020年和2021年，連續(xù)兩年研究了綠肥壓青還田配施生物有機(jī)肥對岔河大米產(chǎn)量、品質(zhì)和土壤性狀的影響，以期給優(yōu)質(zhì)稻米生產(chǎn)、耕地質(zhì)量提高提供科學(xué)依據(jù)?，F(xiàn)將相關(guān)研究結(jié)果報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)概況

試驗(yàn)于2020年和2021年在岔河鎮(zhèn)東陳村一農(nóng)戶的承包田內(nèi)進(jìn)行。試驗(yàn)田土壤主要類型為水稻土，種植模式為稻綠輪作。供試水稻品種為‘南粳9108’，種植方式為毯苗機(jī)插。供試生物有機(jī)肥的有效活菌數(shù)≥0.2 億/g、有機(jī)質(zhì)含量≥55%。供試綠肥為紫云英，播種量為30 kg/hm2。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)處理：（1）對照。田塊冬閑，不施生物有機(jī)肥；（2）施生物有機(jī)肥。田塊冬閑，水稻基肥增施生物有機(jī)肥3 000 kg/hm2；（3）綠肥壓青還田。田塊冬季種綠肥，壓青量為22 500 kg/hm2；（4）綠肥壓青還田+生物有機(jī)肥。田塊冬季種綠肥，壓青量為22 500 kg/hm2，水稻基肥增施生物有機(jī)肥3 000 kg/hm2。每處理重復(fù)3 次，隨機(jī)區(qū)組排列，每小區(qū)面積為40 m2。

各處理除了試驗(yàn)設(shè)計(jì)的操作不同之外，其他田間管理措施均保持一致。例如，肥料運(yùn)籌均為：基肥施45% 復(fù)合肥（N∶P∶K=15%∶15%∶15%，質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）450 kg/hm2、尿素120 kg/hm2，分蘗肥施尿素225 kg/hm2，穗肥施40%復(fù)合肥（N∶P∶K=15%∶10%∶15%）300 kg/hm2。

1.3 調(diào)查項(xiàng)目及方法

在水稻成熟期，進(jìn)行實(shí)收測產(chǎn)，并取樣測定水稻有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量和稻米品質(zhì)。其中，稻米直鏈淀粉含量及蛋白質(zhì)含量的測定采用近紅外反射光譜儀，膠稠度的測定參照GB/T 17891-1999的相關(guān)方法，食味品質(zhì)通過眼睛（看上去好吃）、鼻子（聞到好吃的氣味）、舌頭（感觸到好吃的味道）、牙齒（咀嚼到好吃的口感）等的感官判斷來進(jìn)行綜合評分。

分別于2020 年6 月2 日（水稻播種前，以下簡稱試驗(yàn)前）、2021 年11 月2 日（小麥播種前，以下簡稱試驗(yàn)后），取樣測定各處理區(qū)0～20 cm 土層土壤的性狀（有機(jī)質(zhì)含量、速效鉀含量、有效磷含量、土壤容重）。其中，土壤有機(jī)質(zhì)含量采用重鉻酸鉀氧化法測定，速效鉀含量采用乙酸銨浸提-火焰光度法測定，有效磷含量采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法測定，土壤容重采用環(huán)刀法測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量結(jié)構(gòu)

總體來說，采用綠肥壓青還田配施生物有機(jī)肥，可增加水稻的有效穗數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)和結(jié)實(shí)率，從而顯著增加產(chǎn)量。這是因?yàn)榫G肥壓青還田配施生物有機(jī)肥，能夠增加土壤有機(jī)物質(zhì)含量，改善土壤理化性狀，增加土壤中的酶活性，促進(jìn)水稻根系生長，從而對水稻生長起到促進(jìn)作用。

2.1.1 有效穗數(shù)

由表1 可知，與對照相比，施生物有機(jī)肥處理、綠肥壓青還田處理、綠肥壓青還田+生物有機(jī)肥處理的有效穗數(shù)，2020 年分別增加12.0 萬、15.0 萬、27.0 萬穗/hm2，增幅分別為3.9%、4.9%、8.8%；2021 年分別增加7.5 萬、4.5 萬、18.0 萬穗/hm2，增幅分別為2.3%、1.4%、5.6%。兩年中4 個(gè)處理間有效穗數(shù)差異均達(dá)顯著水平，其中，綠肥壓青還田+生物有機(jī)肥處理的有效穗數(shù)最多，顯著多于其他處理，施生物有機(jī)肥處理和綠肥壓青還田處理間有效穗數(shù)差異不顯著。

表1 不同處理的水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量結(jié)構(gòu)

2.1.2 每穗實(shí)粒數(shù)

由表1 可知，與對照相比，施生物有機(jī)肥處理、綠肥壓青還田處理、綠肥壓青還田+生物有機(jī)肥處理的每穗實(shí)粒數(shù)，2020 年分別增加7.9、10.2、20.9粒，增幅分別為6.8%、8.8%、18.1%；2021 年分別增加7.3、6.2、13.3 粒，增幅分別為6.0%、5.1%、11.0%。兩年中4 個(gè)處理間每穗實(shí)粒數(shù)差異均達(dá)顯著水平，其中，綠肥壓青還田+ 生物有機(jī)肥處理的每穗實(shí)粒數(shù)最多，顯著多于其他處理，施生物有機(jī)肥處理和綠肥壓青還田處理間每穗實(shí)粒數(shù)差異不顯著。

2.1.3 結(jié)實(shí)率

由表1 可知，與對照相比，施生物有機(jī)肥處理、綠肥壓青還田處理、綠肥壓青還田+生物有機(jī)肥處理的結(jié)實(shí)率，2020 年分別增加3.3%、2.2%、4.8%，2021 年分別增加3.6%、4.5%、7.7%。兩年均是綠肥壓青還田+生物有機(jī)肥處理的結(jié)實(shí)率最高，顯著高于其他處理。

2.1.4 千粒質(zhì)量

由表1 可知，兩年中4 個(gè)處理的千粒質(zhì)量均在25.1～25.8 g 之間，處理間差異不顯著。

2.1.5 實(shí)際產(chǎn)量

由表1可知，與對照相比，施生物有機(jī)肥處理、綠肥壓青還田處理、綠肥壓青還田+ 生物有機(jī)肥處理的實(shí)際產(chǎn)量，2020 年分別增加381.0、657.0、1 173.0 kg/hm2，增幅分別為4.4%、7.5%、13.5%；2021 年分別增加268.5、397.5、799.5 kg/hm2，增幅分別為2.9%、4.2%、8.5%。兩年中4 個(gè)處理間實(shí)際產(chǎn)量差異均達(dá)顯著水平，其中，綠肥壓青還田+生物有機(jī)肥處理的實(shí)際產(chǎn)量最高，顯著高于其他處理。

2.2 稻米品質(zhì)

2.2.1 蛋白質(zhì)含量

稻米的蛋白質(zhì)含量越高，表示營養(yǎng)價(jià)值越好。由表2可知，與對照相比，施生物有機(jī)肥處理、綠肥壓青還田處理、綠肥壓青還田+生物有機(jī)肥處理的稻米蛋白質(zhì)含量，2020 年分別增加0.07、0.13、0.20個(gè)百分點(diǎn)，2021 年分別增加0.11、0.08、0.22 個(gè)百分點(diǎn)。其中，綠肥壓青還田+生物有機(jī)肥處理的稻米蛋白質(zhì)含量顯著高于對照。

表2 不同處理的稻米營養(yǎng)品質(zhì)和食味品質(zhì)

2.2.2 直鏈淀粉含量

由表2 可知，與對照相比，施生物有機(jī)肥處理、綠肥壓青還田處理、綠肥壓青還田+生物有機(jī)肥處理的稻米直鏈淀粉含量，2020 年分別減少0.51、0.60、0.91 個(gè)百分點(diǎn)，2021 年分別減少0.41、0.53、0.97個(gè)百分點(diǎn)。其中，施生物有機(jī)肥處理和綠肥壓青還田處理間稻米直鏈淀粉含量差異不顯著，綠肥壓青還田+生物有機(jī)肥處理的稻米直鏈淀粉含量較其他處理顯著下降。

2.2.3 膠稠度

由表2 可知，與對照相比，施生物有機(jī)肥處理、綠肥壓青還田處理、綠肥壓青還田+生物有機(jī)肥處理的稻米膠稠度，2020 年分別增加3.1、4.1、8.0 mm，2021 年分別增加3.7、4.5、8.3 mm。其中，施生物有機(jī)肥處理和綠肥壓青還田處理間稻米膠稠度差異不顯著，綠肥壓青還田+生物有機(jī)肥處理的稻米膠稠度較其他處理顯著增加。

2.2.4 食味品質(zhì)

由表2可知，施生物有機(jī)肥和綠肥壓青還田均可以提高稻米食味品質(zhì)，其中，綠肥壓青還田+生物有機(jī)肥處理的稻米食味品質(zhì)分值較高，2020 年和2021 年其分值均為9 分。

2.3 土壤養(yǎng)分含量和物理性狀變化情況

2.3.1 土壤有機(jī)質(zhì)含量

由表3可知，與試驗(yàn)前相比，試驗(yàn)后對照的土壤有機(jī)質(zhì)含量下降0.1 g/kg，而施生物有機(jī)肥處理、綠肥壓青還田處理、綠肥壓青還田+生物有機(jī)肥處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量分別提高0.4、0.5、1.1 g/kg。由此可見，施生物有機(jī)肥和綠肥壓青還田均可以提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，其中，綠肥壓青還田+生物有機(jī)肥處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量提高幅度最大。因此，綠肥壓青還田配施生物有機(jī)肥是提高土壤有機(jī)質(zhì)含量的有效途徑。

表3 不同處理的土壤養(yǎng)分含量和物理性狀變化情況

2.3.2 土壤速效鉀含量

由表3可知，與試驗(yàn)前相比，試驗(yàn)后對照的土壤速效鉀含量下降8 mg/kg，而施生物有機(jī)肥處理、綠肥壓青還田處理、綠肥壓青還田+生物有機(jī)肥處理的土壤速效鉀含量分別提高6、5、13 mg/kg。經(jīng)分析，生物有機(jī)肥中的膠凍樣芽孢桿菌可起到解鉀的作用，從而能釋放出土壤中可溶磷鉀元素及鈣、硫等中微量元素，故施用生物有機(jī)肥可提高土壤中的速效鉀含量。

2.3.3 土壤有效磷含量

由表3 可知，與試驗(yàn)前相比，試驗(yàn)后對照的土壤有效磷含量下降0.2 mg/kg，而施生物有機(jī)肥處理、綠肥壓青還田處理、綠肥壓青還田+ 生物有機(jī)肥處理的土壤有效磷含量分別提高0.2、0.2、0.6 mg/kg。經(jīng)分析，生物有機(jī)肥中的巨大芽孢桿菌可起到解磷的作用，從而能有效降解土壤中的有機(jī)磷肥，故施用生物有機(jī)肥可提高土壤中的有效磷含量；同時(shí)，紫云英鮮草的P2O5含量為0.08%，故綠肥翻壓還田后也可有效提高土壤中的有效磷含量[2]。

2.3.4 土壤容重

由表3可知，與試驗(yàn)前相比，試驗(yàn)后對照的土壤容重不變，而施生物有機(jī)肥處理、綠肥壓青還田處理、綠肥壓青還田+生物有機(jī)肥處理的土壤容重分別下降0.02、0.03、0.06 g/cm3。由此可見，施生物有機(jī)肥和綠肥壓青還田均可降低土壤容重，其中，綠肥壓青還田+生物有機(jī)肥處理的土壤容重下降幅度最大。因此，綠肥壓青還田配施生物有機(jī)肥可降低土壤容重，提高土壤總空隙度，改善土壤的結(jié)構(gòu)性和耕性，增強(qiáng)土壤的穩(wěn)水保肥能力。

3 結(jié) 論

試驗(yàn)結(jié)果表明，綠肥壓青還田配施生物有機(jī)肥可以顯著增加‘南粳9108’的有效穗數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)和結(jié)實(shí)率，從而增加其產(chǎn)量。與對照相比，綠肥壓青還田+生物有機(jī)肥處理的有效穗數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、產(chǎn)量在2020 年分別增加了27.0 萬穗/hm2、20.9 粒、4.8%、13.5%，在2021 年分別增加了18.0萬穗/hm2、13.3 粒、7.7%、8.5%。經(jīng)分析，綠肥壓青還田配施生物有機(jī)肥保證了水稻生長前期的營養(yǎng)供應(yīng)，促進(jìn)了分蘗的早生快發(fā)，增加了有效穗數(shù)，減少了穎花退化，最終實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)量增加。因此，在綠肥壓青還田的同時(shí)，必須在水稻不同生長周期，根據(jù)實(shí)際情況合理施用生物有機(jī)肥或其他化學(xué)肥料，以達(dá)到增加水稻產(chǎn)量的目的[3]。

同時(shí)，綠肥壓青還田配施生物有機(jī)肥可以提高‘南粳9108’稻米的營養(yǎng)品質(zhì)和食味品質(zhì)。與對照相比，綠肥壓青還田+生物有機(jī)肥處理的稻米蛋白質(zhì)含量、直鏈淀粉含量、膠稠度，在2020 年分別增加0.20%、減少0.91%、增加8.0 mm，在2021 年分別增加0.22%、減少0.97%、增加8.3 mm；同時(shí)，綠肥壓青還田+生物有機(jī)肥處理的稻米食味品質(zhì)分值較高，2020 年和2021 年其分值均為9 分。

此外，綠肥壓青還田配施生物有機(jī)肥可以明顯提高土壤養(yǎng)分含量、改善土壤理化性狀。與試驗(yàn)前相比，試驗(yàn)后綠肥壓青還田配施生物有機(jī)肥處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量提高1.1 g/kg、速效鉀含量提高13 mg/kg、有效磷含量提高0.6 mg/kg、土壤容重下降0.06 g/cm3。由此可見，綠肥壓青還田后配施生物有機(jī)肥，可增加土壤中的總腐殖質(zhì)含量和有機(jī)質(zhì)含量，改善土壤結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)土壤的保水保肥能力[4]。