有機肥替代氮肥的水稻產量效應研究

鄭仁兵 李敏 韓上

摘要[目的]明確水稻生產上有機肥替代化學氮肥量。[方法]以常規化肥施用為對照，研究有機肥替代不同比例氮肥對水稻產量和經濟效益的影響。[結果]有機肥替代100%化學氮肥處理水稻產量最低，較其他施肥處理減產2.3%～8.6%，常規施肥處理和有機肥替代20%化學氮肥處理產量相當，通過提高水稻產量構成中的有效穗數和穗實粒數來提高水稻產量，且隨著有機肥替代化學氮肥量增加呈顯著降低趨勢。產值和純收入以常規施肥最高，有機肥替代20%化學氮肥處理與其相當。[結論]綜合水稻產量和經濟效益結果，以有機肥替代20%化學氮肥處理施用效果最佳。

關鍵詞有機肥；水稻；產量；經濟效益

中圖分類號S511文獻標識碼

A文章編號0517-6611（2017）22-0032-02

Abstract[Objective] To illuminate organic manure consumption as substitution for nitrogen fertilizer in rice production.[Method] To explore the effects of organic fertilizer as partial substitution for nitrogen fertilizer rate on yield and economic benefit of rice， a field experiment was conducted.[Result] The treatment of organic fertilizer as substitution for 100% nitrogen fertilizer decreased the yield of rice by 2.3% to 8.6%， compared with else treatments.The yield of conventional fertilizer application was the highest and the yield was equivalent with organic fertilizer as substitution for 20% nitrogen fertilizer， which could increase the effective panicle number and grain number per spike.Economic benefit of conventional fertilizer application was the highest， and the output value and net income were equivalent with organic fertilizer as substitution for 20% nitrogen fertilizer.[Conclusion] In general， the findings demonstrate that the effect of organic fertilizer as 20% substitution for nitrogen fertilizer was the most significant in this experiment， which could increase the yield and economic benefit of rice.

Key wordsOrganic manure；Rice；Yield；Economic benefit

水稻是我國三大糧食作物之一，且是單產最高的作物，種植面積和總產量分別占糧食作物面積和總產量的27.4%和36.1%[1]。施用化學氮肥成為農業獲得高產的重要措施[2]，稻田過量施用化學氮肥現象日趨嚴重[3]。長期大量施用化學氮肥不僅造成土壤板結、理化性質變劣，土壤肥力下降，而且導致土壤、大氣、水體一系列環境負效應[4-6]。有機肥富含氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫等作物生長發育所需的大中量營養元素和微量元素，同時富含有機物質等多種生長調節物質，能提高土壤有機質，增強土壤保水保肥能力，對改善農業生態環境有特殊的作用[7-8]。大量研究表明，有機無機肥配合施用有利于提高水稻產量和土壤肥力[9]。筆者通過田間小區試驗研究有機肥替代不同量的化學氮肥對水稻產量和經濟效益的影響，旨在明確有機肥替代化學氮肥的最佳用量，為有機肥在水稻生產上合理施用提供理論基礎和技術支持。

1材料與方法

1.1試驗地概況

田間試驗于2016年5—10月在安徽霍山縣但家廟鎮進行，位于116°25′03.9″E、31°27′16.2″N。試驗地土壤類型為潴育型水稻土紫泥田，0～20 cm土層養分含量為有機質32.3 g/kg、全氮1.37 g/kg、堿解氮82.0 mg/kg、有效磷19.2 mg/kg、速效鉀98.0 mg/kg、鈣 1 570.2 mg/kg、鎂226.3 mg/kg、鐵67.4 mg/kg、銅 5.84 mg/kg、錳 21.6 mg/kg、鋅 1.56 mg/kg，pH 5.5。

1.2供試材料

供試水稻品種為興隆1號。有機肥有機質含量30%，含N量4%，安徽省金寨縣東山生物科技有限公司生產；普通尿素為顆粒狀尿素，N含量46%，中鹽安徽紅四方股份責任有限公司生產；磷肥為粉末狀過磷酸鈣，銅陵市金磷復合肥有限責任公司生產，P2O5含量12%；鉀肥為粉末狀紅色氯化鉀，俄羅斯產，K2O含量60%。

1.3試驗設計

試驗共設5個處理：①M+PK（有機肥替代100%氮肥）；②NPK（常規施肥）；③M+80%N+PK（有機肥替代20%氮肥）；④M+70%N+PK（有機肥替代30%氮肥）；⑤M+60%N+PK（有機肥替代40%氮肥）。有機肥用量300 kg/hm2，100% N肥用量180 kg/hm2，P2O5用量72 kg/hm2，K2O用量108 kg/hm2，磷肥作基肥一次性施用，處理②氮肥按

基肥∶分蘗肥∶穗肥=5∶3∶2分次施用，鉀肥按基肥∶穗肥=6∶4分次施用。小區面積4 m×5 m=20 m2，3次重復，隨機區組排列。2016年5月3日育苗，6月10日移栽，6月20日追分蘗肥，7月26日追穗肥，9月28日收獲。株距13.2 cm、行距30 cm，密度27萬穴/hm2，田間管理與當地習慣一致。

1.4樣品采集與測定

在水稻試驗開始前，以整個試驗田塊為采樣單元，按“S”型取樣的方法在試驗田塊內采集5個點0～20 cm土層土樣，混勻風干過篩后備用。按常規方法進行養分檢測[10]。水稻成熟后測每小區實收產量，同時每小區采3穴地上部植株進行室內產量構成要素考察。

1.5數據處理

試驗數據利用Excel 2003軟件進行計算處理，采用SPSS 17.0進行數據的統計分析，結果采用LSD法在0.05水平上進行差異顯著性分析。

2結果與分析

2.1不同施肥處理對水稻最高分蘗期苗情的影響

由表1水稻最高分蘗期苗情指標結果可以看出，苗高、分蘗數和最大葉片長×寬均以不施氮肥M+PK處理最低；苗高、分蘗數和最大葉片長×寬均以常規化肥處理最高，與有機肥替代20%氮肥處理相當，且隨著有機肥替代氮肥量增加呈降低趨勢，說明有機肥替代20%化學氮肥不影響水稻苗情指標。

2.2不同施肥處理對水稻產量及產量要素的影響

不同施肥處理的水稻產量結果表明（表2），有機肥替代100%氮肥處理產量最低，較其他施肥處理減產幅度為2.3%～8.6%，常規施肥處理產量最高，有機肥替代20%氮肥處理略低于常規施肥處理，產量減幅為1.1%，兩者無顯著性差異，且隨著有機肥替代化學氮肥量增加，水稻產量呈顯著降低趨勢。說明有機肥替代一定量的化學氮肥對水稻產量影響不顯著，超過此替代量對水稻產量產生顯著負效應。有效穗和穗實粒數以常規施肥處理最高，但與有機肥替代20%氮肥處理無顯著性差異，且隨著有機肥替代化學氮肥量增加呈顯著降低趨勢。株高、穗長、千粒重各處理間無顯著性差異，結實率則以有機肥替代100%化學氮肥處理顯著低于其他施肥處理。上述水稻產量及產量構成結果充分說明，有機肥替代20%化學氮肥處理水稻產量與常規施肥處理相當，可通過提高水稻產量構成中的有效穗和穗實粒數來提高水稻產量。

2.3不同施肥處理對水稻經濟效益的影響表3水稻經濟效益結果表明，水稻產值以常規施肥處理最高，與有機肥替代20%化學氮肥處理基本相當，且隨著有機肥替代化學氮肥量增加呈顯著降低趨勢。扣除肥料投入和施肥人工費，純收入以常規施肥處理最高，有機肥替代20%化學氮肥處理略低于常規施肥處理，超過此替代量則迅速降低。有機肥替代化學氮肥處理產投比均低于常規施肥處理。有機肥替代20%化學氮肥處理水稻經濟效益較常規施肥處理基本相當。

3結論與討論

水稻獲得高產不是受某一性狀的影響，而是多個性狀共同作用的結果[11]。該試驗結果表明，有機肥替代20%化學氮肥處理水稻產量與常規施肥處理相當，有機肥與化學肥料配施能使水稻產量構成要素達到協調統一，且通過提高水稻產量構成中的有效穗和穗實粒數來實現高產。這與謝桂先等[12]有機無機肥料配合施用通過提高功能葉的光合速率、有效穗和穗實粒數來提高產量的結果一致。隨著有機肥替代化學氮肥量的增加，水稻產量呈顯著降低趨勢，這充分說明有機肥替代一定量的化學氮肥水稻不減產。該試驗結果表明有機肥替代20%化學氮肥處理水稻產量最高，替代效果最佳；水稻經濟效益與產量結果一致，有機肥替代20%化學氮肥處理水稻產量與常規施肥相當，產值和純收入最高。

綜合水稻產量和經濟效益結果來看，有機肥替代20%化學氮肥處理水稻可以獲得較高的產量和經濟效益，施用效果最佳。

參考文獻

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