江蘇沿海夾砂土水稻有機肥與化肥配施最佳比例研究

劉愛云 高建國 張居翠 趙丹 魏景輝 繆桂紅 陳月坤

摘要? ? 通過田間試驗，研究了在等氮條件下，不同比例有機肥氮替代化肥氮對水稻氮素吸收、莖蘗動態、產量和氮肥利用率的影響。結果表明，100%有機肥氮替代化肥氮處理水稻產量較無氮區增加，卻顯著低于100%化肥和其他有機肥部分替代化肥處理;以20%有機肥+80%化肥處理產量最高，氮肥利用率也高于其他各處理，為44.05%。

關鍵詞? ? 水稻;有機肥;化肥;配施比例;氮素效率;夾砂土;江蘇沿海

中圖分類號? ? S511;S147.5? ? ? ? 文獻標識碼? ? A? ? ? ? 文章編號? ?1007-5739（2018）23-0027-02

肥料是重要的農業生產資料，是糧食的“糧食”[1]，在促進糧食和農業生產發展中起到了不可替代的作用，但目前仍然存在化肥過量施用、盲目施用的問題[2]，過量施用化肥導致肥料利用率不高、肥料損失嚴重，不僅增加農業生產投入成本，而且造成巨大的生態環境污染，威脅到農業可持續發展[3]。江蘇沿江海地區畜禽糞便資源豐富，有機肥部分替代化肥有著堅實的物質基礎，農民在稻、麥等作物生產中有施用有機肥的習慣，但關于在水稻生產上以有機肥替代化肥的適宜比例未見報道。通過有機肥部分替代化肥田間試驗，摸清該地區水稻有機肥部分替代化肥的適宜比例，以期適當減少化肥的施用量，為大面積推廣該技術提供參考。

1? ? 材料與方法

1.1? ? 試驗地概況

試驗地點在江蘇省如東縣苴鎮一農戶家庭農場，供試土壤為夾砂土，土壤耕層有機質為27.9 g/kg，全氮1.62 g/kg，有效磷13.7 mg/kg，速效鉀132 mg/kg，pH值7.38。土壤質地為砂壤。

1.2? ? 供試材料

供試水稻品種為鹽粳13。供試化學氮肥為尿素（含純N 46%），磷肥為過磷酸鈣（含P2O5 12%），鉀肥為氯化鉀（含K2O 60%）;有機肥為江蘇南通惠農生物有機肥有限公司生產的商品有機肥。

1.3? ? 試驗設計

采用田間小區試驗的方法進行。施氮處理在氮、磷、鉀肥施用量相等的條件下，按純N 292.5 kg/hm2、P2O5 60 kg/hm2、K2O 126 kg/hm2施用，以施有機肥的氮素量占所施氮素總量的質量百分數為依據，分別扣除有機肥中氮、磷、鉀素的施用量后用尿素、過磷酸鈣和氯化鉀補足。本試驗共設8個處理，分別為無氮區（CK）、100%化肥氮、10%有機肥氮+90%化肥氮、20%有機肥氮+80%化肥氮、30%有機肥氮+70%化肥氮、40%有機肥氮+60%化肥氮、50%有機肥氮+50%化肥氮、100%有機肥氮。3次重復。有機肥、磷肥和鉀肥作基肥一次性施用，除有機肥氮100%處理外，其余各處理氮肥運籌為基肥∶蘗肥∶穗肥=4.2∶1.8∶4.0。2017年6月1日播種，6月16日人工移栽，11月1日收獲。

1.4? ? 樣品采集與測定

在水稻成熟期，每小區劃定2 m×2 m的收獲區，籽粒收獲后曬干、揚凈稱重，稻草曬干稱重，分別折算稻谷和稻草的產量。每小區選取10穴有代表性的樣品進行考種。樣品粉碎過60目篩，用硫酸-過氧化氫消煮、定氮儀測定含氮量。

1.5? ? 數據分析

用Excel 2003進行統計分析，用鄧肯檢驗和LSD法對處理間進行差異顯著性多重比較。計算公式如下：

氮素積累量=秸稈吸氮量+籽粒吸氮量;

氮肥農學效率=（施氮區產量-空白區產量）/施氮量;

氮肥利用率（%）=（施氮區地上部氮素積累量-空白區地上部氮素積累量）/施氮量×100;

氮肥偏生產力=施氮區產量/施氮量。

2? ? 結果與分析

2.1? ? 不同處理對水稻莖蘗動態和成穗率的影響

水稻秧苗移栽后，各處理莖蘗數不斷增加，在不同時期施氮處理莖蘗數增加幅度均較對照無氮區（CK）大。由表1與圖1可知，各處理莖蘗動態變化趨勢基本一致。從不同處理日增長和消亡速率來看，以100%化肥氮處理日增長和日消亡速率最大，以100%有機肥氮處理日增長和日消亡速率最小;從成穗率來看，除了40%有機肥氮+60%化肥氮處理外，其他有機肥與無機肥配施處理成穗率均顯著高于單施化肥處理，其中以施用20%有機肥氮+80%化肥氮處理成穗率最高。這是由于有機肥與化肥合理配合施用，既能滿足前期營養生長所需，達到一定的莖蘗數，又能滿足后期生殖生長需求，提高了成穗率;純施化肥，前期養分供應充足，促進了水稻莖蘗多發;但后期營養供應不足，莖蘗消亡快，枯死相對較多，因而成穗率低。

2.2? ? 不同處理對水稻產量及其構成的影響

由表2可知，各施氮處理有效穗數、每穗實粒數均較無氮區（CK）高，并且差異達顯著水平。各處理之間的千粒重差異不顯著。有效穗數、每穗實粒數、千粒重均以20%有機肥氮+80%化肥氮處理為最高。由此可見，有機肥與化肥合理配施，使水稻形成了合理的穗粒結構，為水稻高產奠定了基礎。

各施氮處理產量均高于無氮區（CK），差異達顯著水平。以20%有機肥氮+80%化肥氮產量最高，但與30%有機肥氮+70%化肥氮水稻產量差異不明顯，這2個處理產量均顯著高于其他施氮處理，分別較無氮區（CK）增產94.62%、93.69%;增產幅度最小的是100%有機肥氮處理。這是由于純施化肥能保證前期生長量，但后期有肥力脫節現象產生，施用100%有機肥氮其有機氮礦化是一個緩慢過程，當季有機肥的絕對礦化量不能滿足水稻生長所需氮素。只有當有機肥與化肥配合施用后，才能既滿足水稻前期生長發育所需氮，又能促進后期成穗、灌漿，獲得較高的生物量，形成合理的穗粒結構，從而提高水稻產量。

2.3? ? 不同處理對水稻地上部氮素積累及氮素效率的影響

由表3可知，各施氮處理地上部氮素積累量顯著高于無氮區（CK）。以20%有機肥氮+80%化肥氮處理最高，與30%有機肥氮+70%化肥氮處理之間差異不顯著，這2個處理與100%化肥氮處理之間差異達到顯著水平。

氮肥農學效率、氮肥利用率及氮肥偏生產力均以20%有機肥氮+80%化肥氮配施處理最高，其次是30%有機肥氮+70%化肥氮配施處理，100%有機肥處理最低。20%有機肥氮+80%化肥氮配施處理的氮肥農學效率、氮肥利用率及氮肥偏生產力分別較100%化肥氮處理高1.69 kg/kg、7.4個百分點、1.69 kg/kg，分別較100%有機肥氮處理高10.92 kg/kg、22.59個百分點、10.92 kg/kg。

3? ? 結論與討論

本試驗土壤肥力中等，純施化肥能較快供應水稻生長發育所需要的氮，促進水稻迅速分蘗，但后期肥力脫節脫勁;純施有機肥，其養分釋放緩慢，當季釋放氮素較少，土壤供氮能力弱，難以滿足水稻生長的需求。有機肥替代部分化肥施用，能滿足水稻全生育期生長發育的需要，保證水稻獲得高產[4-5]，但不同替代比例施用效果不同。水稻產量是由多個因子共同作用的結果[6]，要獲得高產，必須優化各因子的組配。本試驗結果表明，在江蘇沿海夾砂土，20%有機肥氮與80%化肥氮配施能使水稻產量在比較高的水平上達到協調統一，肥效持久，控制無效分蘗，提高成穗率，減少因部分無效分蘗與有效分蘗爭奪養分而帶來的肥料損失，提高肥料利用率。同時，協調了穗數與每穗實粒數之間的負相關關系，有效提高了水稻產量。其水稻產量較100%化肥氮處理和100%有機肥氮處理分別提高了5.30%、48.3%。

氮素效率主要評價指標包括氮素積累量、氮肥農學效率、氮肥利用率及氮肥偏生產力[7]。本試驗結果表明，純施化肥處理以上指標均不是最高;20%或30%有機肥氮配施化肥處理以上指標均較高;施100%有機肥氮處理以上各指標為最低。說明有機肥用量過低或過高，氮素效率均會下降。這是因為有機肥用量過多雖能促進氮的固持，但是氮素釋放效率降低，從而降低了氮肥的利用率[8];有機肥用量過低，化學氮肥偏高，容易造成前期無效分蘗過多而浪費氮肥，后期導致肥力脫節，氮肥利用率也降低。因此，本試驗條件下，配施有機肥氮20%～30%比較有利于提高氮素效率。

綜上所述，在江蘇沿海地區中等肥力夾砂土地塊栽培水稻時，有機肥氮20%～30%配施化肥處理更利于提高氮肥素效率并促進水稻增產。若在高肥力和低肥力土壤上進行水稻栽培，有機肥氮與無機肥氮的適宜配比還需進一步探討。

4? ? 參考文獻

[1] 陳防，張維思，胡時友.淺談平衡施肥與農業持續發展[J].農資科技，1999（3）：4-6.

[2] 李錄久，王家嘉，李東平，等.減量施氮對水稻生長和肥料利用效率的影響[J].安徽農業科學，2013（1）：99-100.

[3] 閆湘，金繼運，梁鳴早.我國主要糧食作物化肥增產效應與肥料利用效率[J].土壤，2017（6）：1.

[4] 徐明崗，李冬初，李菊梅，等.化肥有機肥配施對水稻養分吸收和產量的影響[J].中國農業科學，2008，41（10）：3133-3139.

[5] 高菊生，徐明崗，王伯仁，等.長期有機無機肥配施對土壤肥力及水稻產量的影響[J].中國農學通報，2005，21（8）：211-214.

[6] 孫偉，徐麗榮.水稻金優38產量構成因子分析[J].湖北農業科學，2012（23）：5267-5268.

[7] 王偉露.不同類型水稻品種氮素利用效率評價研究[D].武漢：華中農業大學學報，2014.

[8] 孟琳，王強，黃啟為，等.豬糞堆肥與化肥配施對水稻產量和氮效率的影響[J].生態與農村環境學報，2008，24（1）：68-71.