衢州地區(qū)稻油生產(chǎn)現(xiàn)狀及減量施氮對作物產(chǎn)量的影響

石子建， 徐建祥， 李韻， 李誠永， 邵曉偉， 雷俊， 許竹溦， 汪壽根， 唐鵬

(衢州市農(nóng)業(yè)林業(yè)科學研究院 衢州市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，浙江 衢州 324000)

氮肥的施用是水稻和油菜獲得高產(chǎn)的重要因素，但是氮肥的過量施用在肥力較高的地區(qū)出現(xiàn)報酬遞減的現(xiàn)象，同時化肥的不合理施用造成的養(yǎng)分流失也是目前農(nóng)業(yè)面源污染的主要原因之一[1]。衢州是浙江的重要糧油產(chǎn)地，為促進本地糧油產(chǎn)業(yè)發(fā)展，在早稻補貼的基礎(chǔ)上，衢州對油菜達到規(guī)模化種植面積也出臺了補貼政策，稻油輪作種植面積將進一步增加。冬季種植油菜不僅可以充分利用冬閑田，而且能有效提高稻田土壤質(zhì)量，利于溫室氣體的減排[2-3]。目前本地稻-油輪作缺乏合理氮肥用量的試驗研究，存在氮肥施用過量和不足的現(xiàn)象，農(nóng)民只重視化肥的施用量，卻忽視其養(yǎng)分含量。2021年1—5月，通過走訪衢州市農(nóng)業(yè)農(nóng)村主管部門，了解到本市2021年的糧油生產(chǎn)形勢與相關(guān)補貼政策，通過調(diào)研衢州市水稻、油菜種植大戶和農(nóng)資經(jīng)銷商，了解水稻、油菜施用的肥料種類、施肥時期及施肥量等，開展秸稈還田條件下的稻-油輪作氮肥減量試驗。

1 材料與方法

試驗在衢州市農(nóng)業(yè)林業(yè)科學研究院貴塘山基地進行。供試水稻品種為甬優(yōu)1540，油菜品種為浙大622。水稻試驗于5月25日播種，6月28日移栽，每穴栽植2～3株；10月13日收水稻，10月23日免耕直播油菜，2021年5月3日收油菜。供試土壤pH值6.4，有機質(zhì)、全氮含量分別為22.5、1.28 g·kg-1，速效磷、速效鉀含量分別為15.22、101.0 mg·kg-1。

試驗設(shè)5個氮肥處理。水稻季和油菜季，T1～T5處理的667 m2氮肥用量均為0、4、8、12、16 kg，水稻季氮肥運籌為基肥∶分蘗肥∶穗肥=5∶3∶2，油菜季氮肥運籌為基肥∶臘肥∶薹肥=5∶2∶3。稻油兩季磷肥667 m2用量均為7 kg，鉀肥667 m2用量均為11 kg，磷肥為基施，鉀肥分2次施用，田間管理措施及病蟲害防治按當?shù)馗弋a(chǎn)栽培要求進行。每小區(qū)面積為6 m×4 m，重復3次，四周設(shè)1 m保護行。

采用Excel 2010進行數(shù)據(jù)處理，采用SASV8軟件進行統(tǒng)計分析，利用Duncan’s新復極差法進行顯著性檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 衢州市2021年稻油生產(chǎn)情況

為確保衢州市糧油安全，促進糧油產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，衢州市鼓勵傳統(tǒng)單季稻種植區(qū)域加大冬季油菜種植面積。對全年油菜種植3.34 hm2以上(含早晚稻復種面積)的規(guī)模主體，在省財政667 m2直接補貼120元的基礎(chǔ)上，各縣(市、區(qū))667 m2配套補貼不低于80元。衢州市水稻、油菜播種面積和產(chǎn)量分解指標見表1。在早稻稻谷補貼0.15元·kg-1的基礎(chǔ)上，對規(guī)模以上的油菜，667 m2補貼200元，確保2021年衢州市早稻播種面積17 267 hm2，早稻產(chǎn)量10.00萬t；晚稻播種面積45 400 hm2，晚稻產(chǎn)量35.10萬t；油菜播種面積27 500 hm2，油菜籽產(chǎn)量5.32萬t。

表1 衢州市2021年早晚稻和油菜播種面積及產(chǎn)量

2.2 衢州市水稻油菜種植的肥料施用情況

經(jīng)調(diào)研，衢州市種植水稻、油菜的大戶用肥量差異較大。每667 m2水稻的復合肥用量一般為30～50 kg，尿素用量為5～25 kg，少部分農(nóng)戶會在分蘗期配合尿素或復合肥施用氯化鉀10 kg，單獨施用磷肥的情況極少。每667 m2油菜的復合肥用量為30～40 kg，尿素用量為5～20 kg，硼砂用量為500～1 000 g，單獨施用磷、鉀肥的情況較少。水稻、油菜種植大戶重底肥、輕追肥，大部分農(nóng)戶將復合肥做基肥一次性施用，追肥以尿素為主，少部分農(nóng)戶會追施復合肥，或復合肥和尿素混用。水稻以基肥和分蘗肥為主，穗肥的施用一般看苗情補充尿素，油菜以基肥和臘肥為主，薹肥則施用偏少或者不施。復合肥種類繁多，較多的農(nóng)戶會選擇價格相對便宜、養(yǎng)分含量為15-15-15的復合肥，尿素以普通尿素為主，緩控釋肥料由于價格較貴，施用極少。

2.3 稻油輪作減氮試驗

表2表明，不同氮肥處理間，每667 m2水稻籽粒產(chǎn)量在450.2～526.0 kg，施用氮肥處理的水稻產(chǎn)量相比不施氮肥的水稻產(chǎn)量均有所增加，最高增產(chǎn)16.83%，最低增產(chǎn)6.18%。不同處理間產(chǎn)量差異不顯著，表明在高肥力田塊，水稻單季不施用化肥并未造成顯著減產(chǎn)。T1、T2的有效穗與每穗總粒數(shù)相對其他3個處理均降低，這兩個產(chǎn)量因素的降低是造成水稻產(chǎn)量下降的主要原因。

表2 不同氮肥處理對稻-油輪作系統(tǒng)水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成的影響

表3數(shù)據(jù)表明，不同氮肥處理間油菜籽產(chǎn)量差異顯著。T1、T2處理的油菜籽產(chǎn)量顯著低于其他處理，且T1顯著低于T2，T3～T5處理間油菜籽產(chǎn)量差異不顯著。T1的油菜株高、分枝高、莢粒數(shù)、一次分枝數(shù)、總莢數(shù)相對施肥處理均呈降低趨勢，其中株高、分枝高、莢粒數(shù)顯著低于其他處理，一次分枝數(shù)和總莢數(shù)顯著低于T3～T5。總莢數(shù)隨著施氮量的提高呈增加趨勢，T2顯著低于T4、T5，T3總莢數(shù)雖低于T4、T5，但千粒重顯著高于后者。表明在本試驗條件下，針對稻-油輪作系統(tǒng)，不施肥或少量施肥會造成油菜產(chǎn)量顯著減產(chǎn)。

表3 不同氮肥處理對稻-油輪作系統(tǒng)油菜產(chǎn)量及其構(gòu)成的影響

3 小結(jié)與討論

農(nóng)業(yè)部2015年制定了《到2020年化肥使用量零增長行動方案》，提出農(nóng)業(yè)要優(yōu)先實現(xiàn)綠色發(fā)展。氮素作為維持農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)，在農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展中發(fā)揮著不可替代的作用。張建杰等[4]構(gòu)建的農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展指標體系中，與氮相關(guān)的指標占到1/3以上。衢州本地水稻-油菜輪作體系是種植面積最大的輪作體系，同時本地有關(guān)稻-油輪作體系氮肥減量增效的研究尚未開展。調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，衢州市水稻、油菜生產(chǎn)中的氮肥667 m2用量>12 kg的農(nóng)戶非常普遍，部分農(nóng)戶667 m2氮肥用量>20 kg，且氮肥品種(養(yǎng)分形態(tài))、施肥方式、施用時期等也存在一些問題，如施用最普遍的氮肥品種是尿素和復合肥、施肥方式多采用撒施、氮與磷鉀養(yǎng)分比例不協(xié)調(diào)、普遍追肥1次、氮鉀肥的基追比例不合理等，限制了化肥減量政策的施行。

本研究表明，在本地高肥力田塊，稻-油輪作系統(tǒng)氮肥兩季667 m2用量均為8 kg，不會造成周年產(chǎn)量顯著降低，大部分農(nóng)戶的氮肥667 m2用量>12 kg，667 m2減施氮肥4 kg。Cui等[5]基于全國3 300組水稻大田試驗發(fā)現(xiàn)，在農(nóng)民習慣施氮量減少14.7%～18.1%的條件下，水稻產(chǎn)量仍能增加10.8%～11.5%。朱蕓等[6]通過長江流域的535組油菜大田試驗得出，農(nóng)民習慣施肥還有較大的減氮空間，推薦施肥相比農(nóng)民習慣施肥增產(chǎn)顯著。王芳東等[7]研究表明，在油稻稻三熟秸稈還田條件下，增密30%、減氮20%的密植減氮處理，可以滿足油稻稻3季作物正常生長，提高氮肥利用率。袁嫚嫚等[8]研究表明，在稻-油輪作體系中，與農(nóng)民習慣處理比較，秸稈還田配施化肥可提高作物周年產(chǎn)量17.5%～28.6%，增加氮肥利用率。針對水稻-油菜輪作體系采用周年養(yǎng)分調(diào)控技術(shù)，水稻季氮素總量控制、分期調(diào)控，油菜季根層氮素養(yǎng)分管理的，有效增加作物產(chǎn)量，提高氮肥利用率[1,9]。

近年來隨著勞動力價格提升，緩控釋肥的應(yīng)用逐漸增加，緩控釋肥可減少施肥1～2次，針對水稻、油菜的緩釋肥減量增效試驗已有較多研究。袁嫚嫚等[10]研究結(jié)果表明，與施用普通尿素處理(667 m2施N肥12 kg)相比，等氮量下控釋氮肥與普通尿素用量為7∶3的控釋氮肥處理水稻和油菜增產(chǎn)效果最好，分別增產(chǎn)7.00%和17.03%；控釋氮肥處理水稻和油菜的氮肥吸收利用率、氮肥農(nóng)學利用率和偏生產(chǎn)力均有顯著增加。呂偉生等[11]研究在油-稻-稻三熟制秸稈還田下，緩釋型配方肥在減少肥料養(yǎng)分投入且一次性基施的情況下，仍能達到甚至優(yōu)于常規(guī)肥分次施用的效果。

針對本地區(qū)高肥力田塊的試驗研究表明，稻油輪作體系氮肥施用有較大的減量空間，每667 m2單季用量均為8 kg，并不會造成周年產(chǎn)量顯著降低，為進一步開展緩控肥試驗奠定基礎(chǔ)，進一步達到減肥增產(chǎn)、促農(nóng)增收的目的。