施用有機肥基礎上進行化肥減量在水稻甬優1540上的應用效果

張衛興， 朱玉祥， 吳勇

(1.桐鄉市石門鎮興農糧油農機專業合作社,浙江 桐鄉 314512；2.桐鄉市農業技術推廣中心 嘉興市農業科學研究院桐鄉農業科學研究所，浙江 桐鄉 311500)

我國是化肥消費大國，長期施用化肥會造成土壤板結、速效養分含量下降，最終導致耕地質量下降和環境污染加劇[1]。大量研究[2-4]表明，在常規施肥基礎上增施有機肥可緩解因長期施用化肥所帶來的負面影響。有機肥主要由動植物殘體、糞便、農業加工廢料、餐廚垃圾等經過微生物發酵、腐熟制成，不僅含有豐富的有機養分，還含有多種微生物，可改善土壤的理化環境[5]。

以往有機肥的應用僅局限于蔬菜、果樹、茶樹等經濟價值較高的作物，隨著作物秸稈有機工業化生產的發展，有機肥的生產成本逐步降低。為保護耕地質量，有機肥在水稻、小麥等糧食作物上的應用普及率逐年提高。近10 a，桐鄉市耕地綜合整治取得了良好的成效[6]，但具體效果，例如是否對糧食有增產效果，是否能提高土壤氮、磷、鉀含量，仍需更多的試驗證實。因此，在桐鄉市石門灣土壤地力偏低的區域進行水稻有機肥試驗，以探究施用有機肥情況下化肥減量對水稻產量、水稻養分含量及土壤肥力的影響。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗于2020年6—11月在石門灣進行。試驗田全氮1.510 g·kg-1，堿解氮102.14 mg·kg-1，有效磷23.52 mg·kg-1，速效鉀95.46 mg·kg-1，有機質17.40 g·kg-1，pH 6.45。

供試水稻品種為甬優1540。試驗肥料包括尿素(含N 46%)、過磷酸鈣(含P2O512%)和氯化鉀(含K2O 60%)。有機肥為杭州綠寶(氮、磷、鉀≥5%，有機質≥45%)。

1.2 處理設計

設5個處理：CK，空白對照，不施肥；NPK，常規施肥，基肥施尿素262.5 kg·hm-2、過磷酸鈣387.0 kg·hm-2、氯化鉀93.3 kg·hm-2，分蘗肥施尿素180.0 kg·hm-2，穗肥施氯化鉀97.5 kg·hm-2、尿素75.0 kg·hm-2；T1，常規施肥+有機肥，基肥施有機肥7.5 t·hm-2、尿素262.5 kg·hm-2、過磷酸鈣387.0 kg·hm-2、氯化鉀93.3 kg·hm-2，分蘗肥施尿素180.0 kg·hm-2，穗肥施氯化鉀97.5 kg·hm-2、尿素75.0 kg·hm-2；T2，常規施肥減量20%+有機肥，基肥施有機肥7.5 t·hm-2、尿素210.0 kg·hm-2、過磷酸鈣309.6 kg·hm-2、氯化鉀74.6 kg·hm-2，分蘗肥施尿素144.0 kg·hm-2，穗肥施氯化鉀78.0 kg·hm-2、尿素60.0 kg·hm-2；T3，常規施肥減量50%+有機肥，基肥施有機肥7.5 t·hm-2、尿素131.3 kg·hm-2、過磷酸鈣193.5 kg·hm-2、氯化鉀46.7 kg·hm-2，分蘗肥施尿素90.0 kg·hm-2，穗肥施氯化鉀48.8 kg·hm-2、尿素37.5 kg·hm-2。

隨機區組排列，重復3次，小區面積為20 m2，小區間筑埂隔離，田埂使用黑色薄膜覆蓋，以防小區間相互影響。各小區單灌單排，其他田間管理措施保持一致。

1.3 測定方法

水稻收獲時，現場使用小型收割機收割測產，使用谷物含水量儀測量含水量，得出稻谷產量，通過谷草比換算出秸稈干產量。將采集的水稻樣品帶回實驗室進行考種，烘干磨碎后使用Cleverchem380全自動間斷化學分析儀測定稻谷或秸稈的氮、磷、鉀養分含量。

土壤采集按照《農業部測土配方施肥技術規范》進行。土壤堿解氮分析采用堿解擴散法；有效磷分析采用Olsen 法；速效鉀分析采用乙酸銨浸提、火焰光度法；有機質分析采用油浴加熱重鉻酸鉀氧化、容量法；pH測定采用電位法。

使用MS Excel進行數據比較分析。使用SPSS對水稻農藝性狀進行顯著性差異分析。

2 結果與分析

2.1 產量及農藝性狀

表1所示，T1、T2、T3的產量分別為9.764、9.752、9.189 t·hm-2，分別比NPK的產量高10.6%、10.5%和4.1%。T1、T2比NPK顯著增產，說明常規施肥基礎上增施有機肥能顯著提高水稻產量，并且在此基礎上減少20%化肥仍有顯著增產作用，但化肥減量50%后，則與常規施肥沒有顯著差異。

表1 不同施肥處理水稻產量及農藝性狀的表現

除CK外，各處理間的株高沒有顯著差異。施用有機肥處理的單株穗數均顯著高于NPK，說明后期有機肥緩慢釋出的養分為水稻抽穗提供了養分，減少了無效分蘗。同理，有機肥也為水稻灌漿提供了充足的養分，因此T1、T2、T3的結實率都明顯高于NPK，但本次試驗中僅T2的每穗實粒數顯著高于NPK。各處理的千粒重沒有顯著差異。

2.2 水稻養分含量

表2顯示，與NPK相比，施用有機肥處理的稻谷全氮含量無顯著差異，但其秸稈中的全氮含量均顯著高于NPK，說明增施有機肥具有延長肥效的作用，并在灌漿末期持續為水稻提供充足的氮素。本次試驗中，T1、T2、T3秸稈中的全磷含量也顯著高于NPK，原因可能有兩方面：一方面，本次試驗基礎土樣的有效磷含量較低，無法滿足水稻生長所需，因此，水稻需吸收有機肥中的磷素；另一方面，有機肥改善了水稻根系周圍的微生物環境，促進了水稻根系對磷素的吸收。T1、T2、T3秸稈中的全鉀含量均高于NPK，但不顯著，說明水稻秸稈中的鉀素來源于有機肥或還田秸稈的緩慢釋放。

表2 不同施肥處理水稻氮、磷、鉀養分的含量

2.3 土壤肥力

表3所示，施用有機肥處理的土壤全氮、速效氮、有效磷、速效鉀含量均有明顯提高，特別是磷、鉀元素含量成倍提高，有機肥緩慢釋放養分使得有效磷和速效鉀含量在試驗后高于試驗前。石門灣土壤有機肥含量偏低，而通過增施有機肥明顯提高有機質含量。

表3 不同施肥處理土壤肥力的變化

3 小結

試驗結果表明，桐鄉市石門灣基礎地力一般，土壤有效磷、速效鉀、有機質含量偏低，因此，通過增施有機肥7.5 t·hm-2，并減少20%常規化肥用量，同時具有增產和改善耕地質量的效果，該情況下稻谷產量可達9.752 t·hm-2，比常規施肥增產10.5%。建議每年進行一次土壤肥力監測，每隔2～3 a進行一次有機肥增施，并倡導秸稈還田，為后茬的小麥以及來年的水稻產量奠定基礎。