計小江,陳 義,唐 旭,李 艷,吳春艷,李超英
(浙江省農業科學院環境資源與土肥料研究所,浙江杭州 310021)
復混肥對水稻產量、氮素吸收和土壤肥力的影響
計小江,陳 義,唐 旭,李 艷,吳春艷*,李超英
(浙江省農業科學院環境資源與土肥料研究所,浙江杭州 310021)
在農業部浙江省土壤肥料與環境科學觀測實驗站黃松田水稻土上,以高產水稻品種明珠2號為試驗材料,研究了追施不同類型復混肥對水稻產量、氮肥吸收和土壤肥力的影響。結果表明,與不施肥的對照相比,追施不同類型復混肥的4個處理增加籽粒產量8.0%~11.53%(P<0.05)。追施普通復混肥、氨基酸復混肥、腐殖酸復混肥和海藻復混肥使水稻籽粒和秸稈吸收的氮總量分別提高41.5%,24.6%,24.0%和11.0%。追施復混肥能降低土壤pH值,提高土壤有機質、全氮、全磷、速效磷和速效鉀含量,其中施海藻復混肥和普通復混肥處理提高土壤肥力的效果較好。
水稻;新型復混肥;產量;氮素吸收;土壤肥力
隨著農業生產的發展和糧食產量的提高,化肥用量不斷增加,但是肥料利用率降低[1-2]。氮肥過量施用所引起的低氮素利用效率一直是困擾我國水稻生產的突出問題。不僅導致氮肥增產作用和氮肥利用率降低,而且造成稻田生態系統中氮素的大量流失,對空氣、土壤和水體等環境造成嚴重污染。這個問題已成為世界范圍內普遍存在的問題[3]。因此,提高氮肥利用率、減少因施氮而造成的環境污染,一直是國內外研究的熱點。研制和發展新型復混肥料是其中的重要措施之一[4]。要充分提高氮肥利用率,必須根據土壤供肥性能和作物需肥規律,以及肥料效應為基本依據確定適宜的肥料品種、比例和數量[4]。按照土壤養分狀況、作物品種,經過科學配方生產的復混肥料(復混肥),能提高肥效,提高作物產量和品質,降低環境污染的風險。復混肥是指氮、磷、鉀3種養分中至少含有2種養分的肥料。復混肥的生產是施肥配方和施肥技術的物化過程,是實現農業平衡施肥的技術載體。隨著我國肥料產業的發展,肥料品種已由單一的氮、磷、鉀肥向多功能、高效率的復混肥發展[5]。專業復混肥更是代表了國內中小型化肥企業發展的新潮流,其優點是根據不同地區土壤的供肥能力和作物對養分的不同需求而配制,可保全作物整個生育期的養分供給[6]。目前,我國水稻施用復混肥的研究很少[6-7],而有關水稻施用新型復混肥的研究鮮見報道,為此,采用3種新型復混肥與普通復混肥作對比,研究其不同施氮量下對水稻產量及氮肥肥效的影響,以期為今后新型復混肥生產及施用推廣提供理論依據。現將有關試驗結果報道如下。
1.1 材料
試驗于2012年在浙江省農科院海寧楊渡試驗基地(農業部浙江省土壤肥料與環境科學觀測實驗站)進行,試驗田地理坐標120°25′01″E,30° 26′04″N,海拔3~4m。供試土壤起源于近代淺海沉積物,屬于潴育水稻土亞類,黃松田土屬。該區屬亞熱帶季風氣候,年平均氣溫16~17℃,≥10℃積溫4800~5200℃,年降水量1500~1600 mm,年蒸發量1000~1100mm,無霜期240~250 d,年日照時數1900~2000h,年太陽輻射量100~115J·cm-2。
試驗田排水狀況良好,耕層質地為粉砂性粘壤土,供試土壤肥力中上等,其土壤基礎肥力性狀為pH值5.40,有機質14.10g·kg-1,速效氮111.44mg·kg-1,速效磷28.43mg·kg-1和速效鉀50.92mg·kg-1。
供試肥料有氨基酸復混肥(含N28%,P2O56%,K2O6%)、腐殖酸復混肥(含N28%,P2O56%,K2O6%)、海藻復混肥(含N28%,P2O56%,K2O6%)、芭田復混肥(含N18%,P2O58%,K2O15%)和普通復混肥(含N28%,P2O56%,K2O6%)。
供試水稻品種為明珠2號,7月6日移栽,10月18日收割。
1.2 處理設計
試驗設5個追肥處理,即普通復混肥(OT),海藻復混肥(ST),腐殖酸復混肥(HT)和氨基酸復混肥(AT),以不施追肥為對照(CK)。隨機區組排列,小區面積32m2,重復4次。
所有處理均施基肥芭田復混肥126kg·hm-2。8月10日OT,ST,HT和AT處理各追施復混肥42 kg·hm-2,8月27日再追施1次,用量與8月10日相同。
1.3 考查項目和樣品分析
水稻成熟后,每小區均單獨收割計產,并考查產量構成要素。
試驗前和水稻收割后分別取0~20cm混合土樣1個,收割時每小區取水稻籽粒和秸稈樣品各1個。
土壤全氮、全磷、有效磷(Olsen-P)、有效鉀(NH4Ac)、pH值、有機質,以及植株和籽粒樣品的氮、磷、鉀含量均采用文獻[6]的常規方法進行測定。
氮肥肥效參數的計算公式:氮素干物質生產效率/(kg·kg-1)=干物質積累量/氮總吸收量;氮素籽粒生產效率/(kg·kg-1)=籽粒產量/氮總吸收量;氮素收獲指數/%=籽粒氮吸收量/氮總吸收量×100。
1.4 數據處理
試驗數據采用Excel2007和SPSS19.0進行作圖和方差分析,并采用Duncan’s新復極差法進行多重比較。
2.1 植株和經濟性狀
水稻產量由單位面積有效穗數、每穗粒數與千粒重三要素構成,而水稻的株高、穗長等會影響上述參數。從表1可以看出,與不施肥的CK相比,追施不同新型復混肥對水稻株高、有效穗、每穗總粒數、每穗實粒數等均存在不同程度的提高作用,但效果存在差異,如OT、AT和ST處理的株高明顯高于CK,但HT處理株高與CK差異不明顯;各追肥處理的每穗粒數和結實率均高于CK,但每穗實粒數、千粒重與CK相比卻無明顯差異。

表1 各處理對水稻植株性狀和經濟性狀的影響
2.2 產量
試驗結果(表2)分析表明,與不施肥的CK相比,4個追施肥料處理均顯著增加了水稻籽粒和秸稈產量,其中籽粒產量較CK增加8.0%~11.5%,秸稈產量增加13.4%~32.7%。就4個追施復混肥處理而言,除腐殖酸復混肥比普通復混肥產量略高外,另2種類型復混肥的追施效果均不及普通復混肥。
通過分析表明,追施不同類型復混肥的4個處理的理論產量較CK處理增產12.9%~40.0%,遠高于實際增產率,這說明水稻生長的環境及日常管理對水稻的產量存在很大的影響。另外,通過水稻籽粒的產量與秸稈產量的增幅可以看出,追施復混肥對水稻的營養生長的影響大于對生殖生長的影響。

表2 各處理對水稻產量的影響
2.3 氮素吸收
由表3可以看出,與不施肥的CK相比,追施復混肥不同程度增加了水稻對氮的吸收,其中籽粒的吸氮量以ST處理最高,其次為OT,AT處理籽粒吸氮量雖有一定的增加,但與CK未達到顯著差異;秸稈的吸氮量則以OT處理最高,顯著高于CK和ST處理,其他處理雖有一定的增加,但差異不明顯;作物氮的回收量不僅與作物的吸氮量有關,且與作物的產量密不可分,通過分析表明,所有追施復混肥處理氮的作物回收量均明顯高于CK,無論是籽粒氮的回收量還是秸稈的氮回收量,均以OT處理最高,其次是AT,HT和ST,氮的回收總量分別較CK提高了41.5%,24.6%,24.0%和11.0%。

表3 各處理對水稻籽粒、秸稈氮含量和吸收量的影響
2.4 氮肥肥效
由表4可以看出,追施不同類型復混肥對干物質生產效率、籽粒生產效率和氮素收獲指數的影響,追施處理海藻復混肥最高,追施普通復混肥處理最低,追施氨基酸復混肥和腐殖酸復混肥處理居中。追施普通復混肥導致3項指標的降低,說明多吸收的氮素多積累在稻草中。
2.5 土壤肥力
與不施肥的CK相比,追施復混肥處理使土壤pH值降低,但沒有達到5%顯著性差異;追施復混肥提高了土壤有機質、全氮和全磷含量,其中追施海藻復混肥使土壤有機質含量的提高達到5%顯著水平,追施普通復混肥使土壤全氮含量的提高達到5%顯著水平,追施海藻復混肥和普通復混肥使全磷含量的提高達到5%顯著水平。

表4 各處理對水稻氮肥肥效參數的影響
與不施肥的CK相比,追施復混肥處理對土壤速效氮沒有顯著影響,但提高了土壤速效磷和速效鉀含量,其中施海藻復混肥使土壤速效磷含量的提高達到5%顯著水平,追施普通復混肥使土壤速效磷含量的提高達到5%顯著水平(表5)。

表5 各處理對土壤肥力的影響
為了提高水稻的肥料利用率,已研制和開發出很多新型復混肥,其中最常見的有氨基酸復混肥、腐殖酸復混肥和海藻復混肥等。通過對4種復混肥處理比較,結果表明,只有腐殖酸復混肥比普通復混肥增產了1.0%,而氨基酸復混肥和海藻復混肥反而比普通復混肥減產。究其原因可能與本試驗土壤基礎肥力較高,作物當季吸收的氮肥主要來自于土壤有關,同時由于新型復混肥一般都有緩控釋作用,從而降低了水稻對肥料氮素的吸收,導致產量的降低。雖然新型復混肥可作為基肥和追肥施用,但根據本研究的結果和它們的緩釋功能,作為基肥施用更能發揮肥效和增產作用。
另外,追施復混肥能提高土壤有機質、全氮、全磷、速效磷和速效鉀的含量,從而為后季作物的生長提供有利條件。
參考文獻:
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(責任編輯:吳益偉)
S511.062文獻標志碼:A文章編號:0528-9017(2014)07-0991-03
文獻著錄格式:計小江,陳義,唐旭,等.復混肥對水稻產量、氮素吸收和土壤肥力的影響[J].浙江農業科學,2014(7):991-994.
2014-05-12
農業部公益性行業專項(201203030)
計小江(1962-),女,浙江杭州人,實驗師,從事土壤肥料分析和推廣工作。E-mail:jxj8809@hotmail.com。
吳春艷。E-mail:wuchyan2012@163.com。