張 勇 樊繼剛 馬 嵐 姚 超 仲隨軍
(1.連云港市贛榆區農村能源環境保護辦公室 江蘇連云港222100;2.連云港市贛榆區土壤肥料技術指導站 江蘇連云港222100;3. 連云港市贛榆區植保植檢站 江蘇連云港222100;4.連云港緒明農業技術服務部 江蘇連云港222000)
近年來, 畜禽糞肥還田技術在贛榆區水稻生產中的應用面積不斷擴大。 為全面推進“畜禽糞肥綜合治理行動”,切實轉變傳統施肥方式,減少肥料使用量,提高肥料利用率,降低環境污染,調整水稻生產中肥料施用結構,逐步減少化學肥料施用比例,增加有機肥施用量,改善土壤理化性狀,滿足水稻綠色優質可持續發展需求[1],大力推廣畜禽糞肥還田技術,按照農業農村部畜牧獸醫局 《關于做好畜禽糞肥還田試點工作的通知》文件要求,贛榆區農業農村局在贛馬鎮柳樹村安排了稻田畜禽糞肥還田試驗。
2020 年 6 月 20 日至 11 月 18 日。
試驗設在贛榆區贛馬鎮村柳樹村, 試驗地點交通方便,肥力中等。 各小區處理除施肥水平不同外,其他耕作、管理措施完全一致。 試驗田面積160 畝,形狀為長方形,田面平整,排灌條件好。
土壤為黃土,質地壤土,pH 4.767、有機質2.92%、全氮 0.119%、有效磷 4.7 mg/kg、速效鉀 242 mg/kg,前作小麥,產量6 300 kg/hm2。
水稻,南粳2728。
畜禽糞肥 (N 0.238%、P 0.074%、K 0.171%);復合肥[N+P2O5+K2O≥45%(15∶15∶15)];尿素(N≥46%)。
試驗設4 個處理,不設重復,隨機區組設計。 每個小區試驗面積40 畝,小區間隔離設保護行,用塑料薄膜包埂隔離,以防串水串肥。
水稻試驗設計:目標產量650 kg/畝,按照基礎地力產量310 kg/畝,百千克籽粒吸氮量2.3 kg,化肥中氮肥當季利用率36.5%,畜禽糞肥中氮肥當季利用率30%計。
(1)常規施肥(CK)。 5 月 21 日落谷,6 月 17 日翻耕、整地,施化肥,機插秧,行穴距30 cm×12 cm,畝栽基本苗1.85 萬穴,每穴的成活苗數3~4 苗,畝基本苗6 萬左右。 基肥:移栽期,畝施復合肥 50 kg,撒施,翻耕。追肥(3 次,共畝追施尿素 30 kg):返青期,畝施尿素10 kg,撒施;拔節期,畝施尿素10 kg,撒施;孕穗期,畝施尿素10 kg,撒施。
(2)畜禽糞肥替代20%化肥。6 月15 日施畜禽糞肥、翻耕、整地,6 月17 日施化肥。 基肥:移栽前2 d,畝施畜禽糞肥2 200 kg(其中液1 300 kg、固900 kg),機械撒施;移栽期,畝施尿素 7 kg,撒施。 追肥(3 次,共畝追施尿素 30 kg): 返青期, 畝施尿素 10 kg,撒施;拔節期,畝施尿素10 kg,撒施;孕穗期,畝施尿素10 kg,撒施。 其他措施同方案(1)。
(3)畜禽糞肥替代30%化肥。 基肥:畝施畜禽糞肥 3 300 kg(其中液 1 950 kg、固 1 350 kg),機械撒施,翻耕;移栽期,畝施尿素 7 kg,撒施。 追肥(3 次,共畝追施尿素25.4 kg):返青期,畝施尿素10 kg,撒施;拔節期,畝施尿素10 kg,撒施;孕穗期,畝施尿素5.4 kg,撒施。 其他措施同方案(2)。
(4)畜禽糞肥替代40%化肥。 基肥:畝施畜禽糞肥 4 400 kg(其中液 2 600 kg、固 1 800 kg),機械撒施,翻耕;移栽期,畝施尿素 7 kg,撒施。追肥(3 次,共畝追施尿素 20.8 kg): 返青期, 畝施尿素 7.8 kg,撒施;拔節期,畝施尿素10 kg,撒施;孕穗期,畝施尿素3 kg,撒施。 其他措施同方案(2)。
1.7.1 肥料運籌 基肥:6 月15 日施入畜禽糞肥,機械撒施,翻耕,6 月17 日施入化肥(復合肥或尿素);6 月 25 日施返青肥,撒施;7 月 13 日施分蘗肥,撒施;8 月11 日施穗肥,撒施。 表1 中可以看出,畜禽糞肥替代20%化肥處理較常規對照施用化學氮肥總量減少4.6 kg/畝,減少20.19%;畜禽糞肥替代30%化肥處理較常規對照施用化學氮肥總量減少6.4 kg/畝,減少30.05%, 畜禽糞肥替代40%化肥處理較常規對照施用化學氮肥總量減少8.5 kg/畝,減少39.91%。

表1 畜禽糞肥試驗處理氮肥施用量統計
1.7.2 水漿管理 移栽前2 d 先把秸稈均勻分開,精細耕整,耕深15~20 cm,整平沉實,田間見水,田面水深1~3 cm,秧苗栽后以淺水層為主,勤灌促分蘗,水層深以3 cm 為宜, 活棵期間多次露天以增氧解毒。群體莖蘗數達穗數80%~90%時開始斷水擱田,多次輕擱到硬板。 拔節期至抽穗揚花期采取 “水層—濕潤—落干” 過程反復交替、以濕為主的水氧協調管理[2]。收獲前7 d 斷水。
1.7.3 防治病蟲草害 農藥使用符合GB/T 8321。 栽后5~7 d,畝用14%芐嘧·乙草胺可濕性粉劑50 g 加10%吡嘧磺隆可濕性粉劑20 g, 拌潮土或肥料15 kg撒施化學除草;7 月中下旬和8 月中旬分別畝用50%噻呋酰胺水分散粒劑10 g 加40%氟環·稻瘟靈80 mL加20%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑(康寬)10 mL 對水50 kg,進行2 次總體防治,防治紋枯病、稻瘟病、稻飛虱等;水稻破口前5~7 d 畝用50%噻呋酰胺水分散粒劑15 g 加75%三環唑(單劑)可濕性粉劑25 g,對水50 kg防治紋枯病、稻曲病、穗頸瘟等病害。
表2 結果顯示,施用畜禽糞肥,可以顯著改善土壤酸堿度, 土壤酸堿度由酸性變為微酸性, 土壤pH提升 0.84~1.08,由 4.76 提高到 5.60 以上,畜禽糞肥替代30%化肥處理最高, 為5.84。 土壤有機質提高0.6~3.6 g/kg, 從 29.2 g/kg 提高到 29.8 g/kg 以上,畜禽糞肥替代40%化肥處理最高,為32.8 g/kg[3]。 土壤全氮含量提升 0.10~0.55 g/kg, 從 1.19 g/kg 提高到1.29 g/kg 以上,并且隨著畜禽糞肥施用量越多,土壤全氮含量提高越大, 畜禽糞肥替代40%化肥處理最高,為1.74 g/kg。 土壤有效磷含量提升效果顯著,提升 5.4~8.4 mg/kg, 提升幅度 114.89%~178.72%,從4.7 mg/kg 提高到 10.1 mg/kg 以上, 畜禽糞肥替代30%化肥處理最高, 為13.1 mg/kg。 畜禽糞肥替代20%化肥處理土壤速效鉀、緩效鉀含量最低,分別為215 mg/kg、303 mg/kg,其次為常規對照處理,分別為242 mg/kg、308 mg/kg, 再次為畜禽糞肥替代 30%化肥處理,分別為235 mg/kg、448 mg/kg,畜禽糞肥替代40%化肥處理土壤速效鉀、緩效鉀含量最高,分別為285 mg/kg、452 mg/kg。常規對照處理土壤干物質含量最高,為95.9%,畜禽糞肥替代20%化肥處理最低,為93.1%,各處理較對照降低0.9%~2.8%。

表2 畜禽糞肥還田土壤理化性狀統計
按 《耕地質量調查監測與評價辦法》(原農業部令2016 年第2 號)和《耕地質量等級》國家標準(GB/T 33469-2016) 的要求進行耕地資源管理信息系統數據制作, 并根據試驗地點耕地質量調查點位耕地健康狀況、立地條件、剖面性狀、理化性狀、土壤養分、農田管理等指標數據,完成指標數據提取,最終得到耕地質量評價結果(表3)。常規對照處理綜合得分最低,為0.886 2,耕地等級為3 等,畜禽糞肥替代化肥處理綜合得分都較常規對照處理有明顯提高,提高 0.021 6~0.026 3,耕地等級提高到 2 等,提高1 個等級, 其中畜禽糞肥替代30%化肥處理得分最高,為 0.912 5。
表4 結果顯示,常規對照處理水稻的每穴穗數、畝穗數、 千粒重最高, 分別為 12.7 穗、23.49 萬穗、29.84 g,但每穗實粒數最低,為94.63 粒;畜禽糞肥替代30%化肥處理每穗粒數、每穗實粒數最高,分別為116.74 粒、102.88 粒。 綜合來看,畜禽糞肥替代化肥處理能顯著增加水稻每穗實粒數,提高結實率,從而增加產量[2]。
由表5 可以看出, 常規對照處理產量最低,為663.30 kg/畝, 畜禽糞肥替代30%化肥處理水稻產量最高,為691.74 kg/畝,較常規對照處理增產28.44 kg/畝,增產率達4.29%;畜禽糞肥替代40%化肥處理水稻產量次之,為673.54 kg/畝,較常規對照增產10.24 kg/畝,增產率為1.54%;而畜禽糞肥替代20%化肥處理較常規對照處理僅增產6.18 kg/畝,增產率僅為0.93%。

表3 不同處理耕地質量狀況統計

表4 不同處理水稻植物學性狀統計

表5 不同處理對水稻產量結果的影響
試驗表明(表6),畜禽糞肥替代30%化肥處理較常規對照增產效益最大, 為73.94 元/畝, 減少化肥成本 124.70 元/畝, 增加機械施肥成本 66.00 元/畝,增收效益最大,為132.64 元/畝;畜禽糞肥替代20%化肥處理較常規對照增產效益最低,為16.07 元/畝,減少化肥成本 114.6 元/畝, 增加機械施肥成本44.00 元/畝,增收效益次之,為 86.68 元/畝;畜禽糞肥替代40%化肥處理較常規對照增加機械施肥成本、減少化肥成本最高,分別為 88.00 元/畝、134.80 元/畝,增收效益最低,為 73.42 元/畝[3]。

表6 不同處理對水稻效益的影響
水稻畜禽糞肥還田試驗結果表明, 畜禽糞肥還田能改善土壤理化性狀,提高土壤養分,提升耕地質量1 個等級;減少化肥施用總量,減少化學氮肥4.6~8.5 kg/畝,減少20.19%~39.91%;顯著增加水稻每穗實粒數,從而增加產量,較常規對照處理增產6.18~28.44 kg/畝,畝凈增純收益 73.42~132.64 元。 建議在水稻生產中大力推廣應用畜禽糞肥還田技術, 從而提升耕地質量,節本增收,提高種植效益。