有機(jī)肥替代化肥對水稻產(chǎn)量及氮肥利用率的影響初探

賈晴晴 董洋陽 張中華 王 存 沈 寒

（上海市松江區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心 201607）

上海市第七輪“三年環(huán)保行動計劃”把化肥減量作為防治農(nóng)業(yè)面源污染的重要措施，要求進(jìn)一步優(yōu)化改進(jìn)施肥結(jié)構(gòu)和施肥方式，穩(wěn)步提高肥料利用率。而上海市松江區(qū)農(nóng)戶在化肥使用上存在用量過大和單施氮肥的問題。為解決上述問題，筆者于2018年開展了有機(jī)肥替代化肥對水稻產(chǎn)量及氮肥利用率的影響試驗，以期為化肥減施技術(shù)的推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。現(xiàn)將相關(guān)試驗結(jié)果報道如下。

1 材料與方法

1.1 試驗地點(diǎn)

試驗于2018年5月至11月設(shè)在松江區(qū)新浜鎮(zhèn)某戶家庭農(nóng)場內(nèi)進(jìn)行，前茬為深翻休閑田，田塊土壤類型為青紫泥，地力中等，pH為6.8，有機(jī)質(zhì)含量為4.1%，全氮含量為0.3%，有效磷含量為28.7 mg/kg，速效鉀含量為93 mg/kg。

1.2 試驗材料

供試水稻為松江區(qū)推廣種植的常規(guī)中熟晚粳品種“秀水114”。

供試肥料為商品有機(jī)肥（N、P、K含量分別為2.0%、2.0%、1.5%）、尿素（N≥46%）、過磷酸鈣（P2O5=12%）、氯化鉀（K2O=60%）。

1.3 試驗設(shè)計

試驗設(shè)有機(jī)肥常規(guī)區(qū)（氮磷鉀總用量較常規(guī)區(qū)減量20%）、有機(jī)肥缺氮區(qū)、常規(guī)區(qū)、缺氮區(qū)、無肥區(qū)共5個處理，每處理重復(fù)3次，小區(qū)面積為60 m2，小區(qū)間田埂覆蓋黑地膜，單排單灌，防止串肥串水，具體肥料運(yùn)籌見表1。

表1 有機(jī)肥替代化肥試驗的肥料運(yùn)籌方案 （單位： kg）

1.4 田間管理

水稻于5月26日進(jìn)行人工直播，每667 m2播種量為4.0 kg；5月25日施基肥，6月1日施斷奶肥，6月15日施第1次分蘗肥，6月30日施第2次分蘗肥，8月3日施穗肥；11月30日收割測產(chǎn)，水稻全生育期188 d；處理間田間管理和病蟲草害防治與當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)保持一致。

1.5 測定內(nèi)容與方法

1.5.1 莖蘗動態(tài)

水稻齊苗后，每小區(qū)選取長勢均勻、面積0.22 m2的點(diǎn)，并進(jìn)行定點(diǎn)調(diào)查，于水稻生育關(guān)鍵期跟蹤調(diào)查田間莖蘗動態(tài)，調(diào)查基本苗數(shù)、高峰苗數(shù)、成穗數(shù)、成穗率等，成穗率（%）=（成穗數(shù)÷高峰苗數(shù)）×100。

1.5.2 成熟期理論測產(chǎn)和實割測產(chǎn)

在水稻收割前5 d調(diào)查田間有效穗數(shù)，選取有代表性的植株，取樣調(diào)查穗粒結(jié)構(gòu)；收獲時，分小區(qū)實割測產(chǎn)，按14.5%水分折算實產(chǎn)，并取樣測千粒重。

1.5.3 樣品采集及檢測

收獲時，各處理分別采集莖葉和稻谷樣品，檢測氮含量，計算氮肥利用率。計算公式：作物吸氮總量=（籽粒產(chǎn)量×籽粒氮含量）+（莖葉產(chǎn)量×莖葉氮含量），氮肥利用率(%)=[（施氮區(qū)作物吸氮總量-無氮區(qū)作物吸氮總量）÷總施氮量]×100。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

使用Microsoft Excel 2003進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析和圖表繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對水稻莖蘗動態(tài)及成穗率的影響

由表2可知，有機(jī)肥常規(guī)區(qū)的每667 m2高峰苗數(shù)為40.5萬苗，比有機(jī)肥缺氮區(qū)每667 m2多9萬苗，增幅為28.6%；常規(guī)區(qū)每667 m2高峰苗數(shù)為47.4萬苗，比缺氮區(qū)每667 m2增加18.0萬苗，增幅為61.2%。以上結(jié)果說明，施用氮肥對水稻分蘗發(fā)生尤為重要，不施氮肥會大幅減少水稻苗數(shù)。無肥區(qū)的每667 m2有效穗數(shù)為16.2萬穗，是每667 m2基本苗數(shù)的1.4倍，單株分蘗成穗僅為0.4穗，說明土壤自身供肥能力有限，在生產(chǎn)中需輔助施肥。另外，基肥施用有機(jī)肥的有機(jī)肥常規(guī)區(qū)，各生育階段的水稻在田苗數(shù)、高峰數(shù)苗、有效穗數(shù)和成穗率，均明顯高于不施有機(jī)肥的常規(guī)區(qū)，說明施用有機(jī)肥作基肥，可在減少化肥施用量的同時，促進(jìn)水稻分蘗發(fā)生和莖蘗成穗。

表2 有機(jī)肥替代化肥試驗的水稻莖蘗動態(tài)及成穗率

2.2 不同處理對水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的影響

由表3可知，有機(jī)肥常規(guī)區(qū)和常規(guī)區(qū)的每667 m2有效穗數(shù)、每穗總粒數(shù)、每穗實粒數(shù)、結(jié)實率和每667 m2實際產(chǎn)量均分別明顯高于有機(jī)肥缺氮區(qū)和缺氮區(qū)，說明施用氮肥對提高水稻的有效穗數(shù)、穗型、結(jié)實率和產(chǎn)量作用明顯，不施氮肥會使水稻有效穗數(shù)減少、穗型變小、產(chǎn)量降低。另外，基肥施用有機(jī)肥的有機(jī)肥常規(guī)區(qū)的每667 m2實際產(chǎn)量為665.5 kg，比不施有機(jī)肥的常規(guī)區(qū)每667 m2增產(chǎn)30.1 kg、增幅4.7%；有機(jī)肥缺氮區(qū)的每667 m2實際產(chǎn)量比缺氮區(qū)增產(chǎn)156.5 kg、增幅46.0%。以上結(jié)果說明，在化肥減量條件下，增施有機(jī)肥替代化肥，可明顯提高水稻產(chǎn)量。

表3 有機(jī)肥替代化肥試驗水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量結(jié)構(gòu)

2.3 不同處理對水稻氮肥利用率的影響

由表4可知，施用有機(jī)肥作基肥的有機(jī)肥常規(guī)區(qū)的氮肥利用率為38.37%，常規(guī)區(qū)的氮肥利用率為38.04%，有機(jī)肥常規(guī)區(qū)比常規(guī)區(qū)的氮肥利用率提高0.33%，說明施用有機(jī)肥作基肥可在減少化肥用量的基礎(chǔ)上，在一定程度上提高氮肥利用率。

表4 有機(jī)肥替代化肥試驗的水稻氮肥利用率

3 結(jié)論與討論

試驗結(jié)果表明，氮肥對水稻生長非常重要，不施氮肥會導(dǎo)致水稻分蘗發(fā)生慢，高峰苗數(shù)減少，雖然成穗率較高，但因有效穗數(shù)減少、穗型偏小，最終產(chǎn)量明顯降低。由于本試驗田土壤供肥能力有限，需輔助施用化肥來彌補(bǔ)地力不足，以提高水稻產(chǎn)量。在化肥減量條件下，有機(jī)肥作基肥替代化肥，可明顯提高水稻產(chǎn)量，比單施化肥更易獲得高產(chǎn)，且氮肥利用率較高；施用有機(jī)肥還能有效改善土壤、保護(hù)生態(tài)、提升稻米品質(zhì)。因此，有機(jī)肥作基肥替代化肥技術(shù)可在優(yōu)質(zhì)稻米生產(chǎn)上推廣應(yīng)用。