戴旭東
(和縣農業技術推廣中心,安徽和縣 238200)
和縣位于安徽省東部,與馬鞍山市隔江相望,東北與江蘇省浦口區接壤,轄9個鎮108個行政村(社區),總人口54 萬,其中農村人口42.9 萬,12 萬農戶,總面積1 318 km2,耕地面積6.37 萬hm2。2020年度全縣農作物播種面積8.58 萬hm2,糧食作物面積7.25 萬hm2,其中水稻播種面積4.55 萬hm2,小麥播種面積1.82 萬hm2,油菜種植面積0.62 萬hm2,其他作物面積0.25 萬hm2;蔬菜、瓜果等高效經濟作物種植面積1.33 萬hm2,是國家重要的商品糧生產基地縣、全國油料生產百強縣、全國無公害蔬菜生產示范基地縣、國家農產品質量安全縣[1]。和縣東臨長江,西北有低山丘陵,是典型的長江階地式地貌,地勢起伏明顯,由西北向東南呈階梯狀傾斜。該縣西北部的低山丘陵主要分布著地帶性土壤——黃棕壤,東部和東南部為長江沖積平原,地勢平坦,其土壤的形成演變和分布主要受沉積類型、沉積顆粒、水文變化、人為耕種等因素影響,土壤類型主要有潮土和水稻土,并呈有規律分布,中部為波狀起伏地,隨著灌溉條件的不同,其利用方式有較大的差異,除少數崗頂為黃褐土外,大部分經水耕熟化形成水稻土。依據安徽省土壤分類,和縣主要土壤類型可分為水稻土、潮土、黃棕壤、黃褐土、石灰(巖)土5個類共8個亞類,18個土屬,66個土種。地貌類型復雜、土種多樣,農作物類型多,科學施肥意義重大、任務艱巨。為了推動和縣化肥減量增效,提升耕地質量,促進農業綠色健康發展,于2020年在和縣西埠鎮開展不同施肥方式對水稻經濟性狀及耕地質量影響試驗,綜合比較不同施肥方式對水稻生物學性狀、產量、經濟效益及耕地質量的影響,研究結果將為和縣大面積推廣應用化肥減量增效新技術提供實踐指導和科學依據[2]。
1.1 試驗時間和地點試驗時間起始于2020年5月,試驗地點位于和縣西埠鎮雞籠山村龍門水稻種植家庭農場試驗基地。
1.2 供試土壤試驗所在田塊,常年種植麥-稻,一年兩熟。供試田塊土壤,屬坡積物發育的水稻土類黃白土田,耕層厚度為20 cm,常年地下水位在100 cm左右,土壤質地中壤,試驗地塊土壤肥力中等。
1.3 供試肥料45%(15-15-15)復合肥、45%(18-12-15)配方肥、有機肥、緩釋肥均為安徽紅四方、安徽司爾特公司生產提供。
1.4 供試作物供試水稻品種為徽兩優898,常年產量水平9 000 kg/hm2。
1.5 試驗作物密度試驗水稻于2020年6月17日移栽定植,種植密度為22.5 萬穴/hm2;試驗田前茬為小麥,2020年6月2日收割,產量5 100 kg/hm2。
1.6 試驗處理設計試驗設4個處理:處理①,配方施肥;處理②,配方施肥減量25%+有機肥50 kg替代;處理③,緩釋肥一次性基施;處理④,習慣施肥;3次重復,每個小區60 m2各處理施肥情況見表1。田塊按要求整地,四周設保護行,除施肥情況不同外,其他各項管理措施相同[3]。

表1 各處理施肥情況
2.1 不同處理土壤理化性狀分析對不同處理的各小區土壤,在水稻收獲前后,取樣檢測土壤容重、空隙度、pH,統計各處理的平均值,進行分析比較(表2)。

表2 不同施肥方式對土壤理化性狀的影響
2.1.1 作物收獲前后土壤養分性狀 從表2可以看出,各施肥處理作物收獲后,與收獲前相比較,配方施肥的處理①速效鉀增加明顯,有機質稍有提高;25%有機肥替代化肥的處理②,有機質增加1.1 g/kg,增幅5.7%。全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀都稍有提高;緩釋肥一次性施肥的處理③,有機質、全氮、堿解氮稍有提高,但變幅不大[4]。
2.1.2 作物收獲前后土壤酸堿度 表2可以看出,各施肥處理作物收獲后,與收獲前相比較,配方施肥的處理①和習慣施肥的處理④,pH降低了0.1;25%有機肥替代化肥的處理②,pH提高了0.1;緩釋肥一次性施肥的處理③,pH無變化[5]。
2.1.3 作物收獲前后土壤容重、空隙度 表2可以看出,各施肥方式處理作物收獲后,與收獲前相比較,配方施肥的處理①,容重無變化,空隙度降低了0.2百分點;25%有機肥替代化肥的處理②,容重降低了0.02,空隙度增加了1.9百分點,增幅3.4%;緩釋肥一次性施肥的處理③,容重降低了0.01,空隙度增加了0.3百分點,增幅微小;習慣施肥的處理④,容重略增0.01,空隙度降低了0.3百分點,但變化微弱[6]。
不同施肥方式處理之間,土壤容重、空隙度變化的比較,差距略有擴大。其中,25%有機肥替代化肥的處理②,比習慣施肥的處理④,容重降低了0.03,降幅2.3%;空隙度增加了2.2百分點,增幅3.9%。說明,雖然只有種植一季的時間,但增施有機肥,特別是增施商品有機肥,能降低土壤容重,增加土壤空隙度,改善土壤的物理性狀。這可能與前茬全量還田的小麥秸稈與商品有機肥中所含一定量的生物菌互相作用有關。
2.2 不同施肥方式對水稻生物學性狀的影響在水稻收割前,對各小區水稻植株隨機取樣,進行考種、記錄,調查測定其生物學性狀;收獲時按小區單打、單收、記產,進行統計分析[7](表3)。從表3可以看出,不同處理中,配方施肥處理①的水稻株高、穗長等生物學性狀均高于或大于其他處理;配方施肥處理的水稻有效穗數、每穗粒數等經濟性狀也均優于其他處理。

表3 不同施肥處理水稻生物學性狀和經濟性狀調查
2.3 產量分析對各處理的水稻產量進行統計,分析不同處理對水稻產量的增加效果。從表3可以看出,各處理中配方施肥(處理①)水稻產量最高,平均產量9 090 kg/hm2;其次是25%有機肥替代化肥(處理②),平均產量為9 045 kg/hm2;再次是緩釋肥一次性施肥(處理③),平均產量8 805 kg/hm2;這3個處理分別比習慣施肥(處理④)平均產量(8 580 kg/hm2)增產510、465、225 kg/hm2。從增產幅度來看,配方施肥比習慣施肥增產5.9%;25%有機替代化肥比習慣施肥增產5.4%,緩釋肥比習慣施肥增產2.6%。
2.4 經濟效益分析
2.4.1 產量產值分析 從表4可以看出,配方施肥(處理①)比習慣施肥(處理④)水稻增加產量510 kg/hm2,增加產值1 326 元/hm2;25%有機替代化肥(處理②),比習慣施肥水稻增加產量465 kg/hm2,增加產值1 209 元/hm2;緩釋肥一次性施肥(處理③),比習慣施肥水稻增加產量225 kg/hm2,增加產值585 元/hm2。
2.4.2 施肥投入分析 從表4可以看出,配方施肥肥料投入1 507.5 元/hm2,比習慣施肥肥料投入1 635 元/hm2減少127.5 元/hm2;25%有機替代化肥肥料投入1 912.5 元/hm2,比習慣施肥增加277.5 元/hm2;緩釋肥肥料投入1 800.0 元/hm2,比習慣施肥增加165 元/hm2,節省人工成本300 元/hm2。
2.4.3 凈增產值分析 從表4可以看出,配方施肥比習慣施肥凈增產值1 453.5 元/hm2;25%有機替代化肥比習慣施肥凈增產值931.5 元/hm2;緩釋肥,比習慣施肥凈增產值720.0 元/hm2。

表4 不同示范處理水稻產量效益分析
3.1 促進水稻生長應用配方施肥、增施有機肥和新型緩釋肥料等施肥方式,能夠促進水稻生長,優化水稻生物學性狀,提高經濟性狀,穩產高產。
3.2 增加產量應用配方施肥、增施有機肥和新型緩釋肥料等施肥方式,具有明顯的增產作用。配方施肥與習慣施肥相比,水稻增產510 kg/hm2,增產率5.9%;25%有機替代化肥與習慣施肥相比,水稻增產465 kg/hm2,增產率5.4%;緩釋肥與習慣施肥相比,水稻增產225 kg/hm2,增產率2.6%。
3.3 節本增收應用配方施肥、增施有機肥和新型緩釋肥料等施肥方式,具有顯著的節本增收效果。配方肥與習慣施肥相比,節本增效1 453.5 元/hm2;25%有機替代化肥與習慣施肥相比,節本增效932.5 元/hm2;緩釋肥與習慣施肥相比,節本增效720.0 元/hm2。
3.4 改良土壤有機無機配合施肥,能降低土壤容重、提高孔隙度,減輕土壤的酸化,改善土壤的宜耕性,對提高耕地質量有較好的效果。使用配方肥、新型肥料緩釋肥一次性施肥,能減少化肥用量,保護環境,促進農業綠色可持續發展。