有機無機肥配施對水稻產量、品質及土壤肥力的影響

田 苗 李 鵬 趙 珅 姜 虹 趙婷婷 賀 丹

（黑龍江農墾科學院農畜產品綜合利用研究所，黑龍江哈爾濱 150036）

水稻是中國的主要糧食作物之一，中國水稻播種面積占全國糧食作物的25%，產量則占50%以上。所以確保我國水稻的高產穩產對國家糧食安全起著十分重要的作用。施肥是提高水稻產量的重要手段，根據中國化肥試驗網70個5年以上定位試驗結果統計，化肥在糧食增產中的作用達到53%［1］。隨著中國農業集約化程度的不斷提高，化肥用量大幅度增加，有機肥施用比重逐漸減少，造成土壤退化、環境惡化等嚴峻的負效應。有機無機肥配合，結合了化肥的養分濃度高、速效性和有機肥的養分完全、持久性的特點，既滿足了水稻高產穩產的養分需求，又保證了土壤肥力的持續提高和土壤性狀的改善［2-4］。有機無機肥配合施用及相關研究已經成為國內外研究的熱點［5-6］。侯紅乾等［7］在江西雙季稻區進行連續25年的田間定位試驗，結果表明，有機無機肥配施處理的紅壤稻田系統的增產和穩產性最好，年產量比CK和化肥處理分別增產65.36%～71.52%和3.9%～7.8%。徐明崗等［8］在湖南雙季稻區進行連續6年的田間定位試驗，結果表明，化肥有機肥配合施用能提高水稻產量和肥料利用率、培肥土壤，是南方水稻田簡單易行的環境保護性施肥技術。高菊生等［9］在湖南省祁陽縣研究了長期有機無機肥配施對水稻產量及土壤有效養分的影響，結果表明，長期有機無機肥配施能提高水稻產量，培肥地力。周江明［10］在氮施用量相同的條件下，研究不同比例有機肥和化肥配施對水稻產量、品質和氮素吸收的影響，結果表明，有機肥氮為40%、20%、40%時，早稻、晚稻和單季稻產量最高，分別比單施化肥區增產8.5%、2.8%和4.6%。目前關于有機無機肥配合施用的研究較多，大多集中在中國南方地區，在中國北方冷涼地區，有機無機肥配施對水稻產量及土壤肥力的研究還鮮見報道。

1 材料與方法

1.1 材料供試水稻品種為墾香稻08-169（生育日數132～135 d，主莖12.5片葉，株高90 cm左右，穗長18.6 cm左右，每穗粒數126粒左右，千粒重30.4 g左右。抗倒伏能力強，耐冷性較強），由黑龍江省農墾科學院水稻所提供。2種肥料（有機-無機復合肥1、有機-無機復合肥2）由安徽某公司提供。

1.2 試驗區概況試驗地位于黑龍江省佳木斯市農墾科學院農畜產品綜合利用研究所試驗田內，該區屬中溫帶大陸性季風氣候，雨熱同期，年平均氣溫3 ℃，有效積溫2 590 ℃·d。無霜期140 d左右，年降水量527 mm，日照時數2 525 h，無霜期約130 d，適合多種農作物生長。

1.3 試驗設計試驗共設4個處理：處理①有機-無機復合肥1，基施690 kg/hm2，追施穗肥尿素90 kg/hm2、硫酸鉀45 kg/hm2；處理②有機-無機復合肥2，基施690 kg/hm2，追施穗肥尿素90 kg/hm2、硫酸鉀45 kg/hm2；處理③單施化肥（NPK），二銨100 kg/hm2，全作基肥，尿素330 kg/hm2，36%作基肥，36%作返青肥，9%作調節肥，19%作穗肥，硫酸鉀150 kg/hm2，50%作基肥，50%作穗肥；處理④不施肥（CK）。除處理④外，各處理總養分含量278 kg/hm2，小區面積40 m2，3次重復，隨機區組排列。各小區用擋板隔開。試驗田于5月13日整地，后施入基肥，5月15日施入苗期封閉除草劑，5月20日插秧，7月10日施用穗肥，9月21日收獲。處理其他管理措施一致，試驗開始前0～20 cm耕層土壤基本理化性狀為有機質24.9 g/kg、全氮1.39 g/kg、全磷0.47 g/kg、全鉀17.8 g/kg、堿解氮80.9 mg/kg、速效磷20.6 mg/kg、速效鉀34.7 mg/kg。

1.4 樣品采集與測定項目水稻收獲后，分小區單打、單收，水稻實際產量用烘干法折算，以風干重計產。水稻收獲后，采集0～20 cm的耕層土壤，每個小區隨機采集5點，混勻后根據四分法取土壤樣品1 kg左右，在室內風干，磨細過1.00和0.25 mm篩以備分析之用。土壤有機質含量采用重鉻酸鉀外加熱法測定，全氮含量采用凱氏定氮法測定，全磷含量采用酸溶-鉬銻抗比色法測定，堿解氮含量采用堿解擴散法測定，速效磷含量采用鉬銻抗比色法測定，全鉀、速效鉀含量采用火焰光度法測定［11］。

1.5 數據分析數據采用SPSS 17.0統計軟件進行方差分析，采用Excel 2003作圖。

2 結果與分析

2.1 有機無機復合肥對水稻產量的影響從表1可以看出，與單施化肥（處理③）相比，有機無機復合肥（處理①、②）增產效果顯著，分別增產22.9%和10.1%。從水稻產量構成因子看，與單施化肥相比，施用有機無機復合肥的處理①與處理②增加了水稻結實率，分別增加了2.6和2.2百分點，其他構成因子各處理有差異但差異不顯著。可見施用有機無機復合肥促進了水稻后期的灌漿，從而增加了產量。

表1 有機無機復合肥對水稻產量及其構成因子的影響

2.2 有機無機復合肥對稻米品質的影響

2.2.1 稻米外觀品質 從表2可以看出，與單施化肥相比，施有機無機復合肥（處理①、②）提高了稻米加工質量，處理③糙米率、精米率、整精米率平均提高1.7、1.4、3.3百分點；處理②糙米率、精米率、整精米率平均提高1.4、1.7、3.5百分點。施用有機無機復合肥處理堊白粒率都高于單施化肥處理，堊白度低于單施化肥。處理①和處理②堊白粒率分別提高0.85和0.93百分點，堊白度分別降低0.2和0.1百分點。米粒長寬比和透明度與單施化肥相比沒有變化。

2.2.2 稻米營養品質 從表2可以看出，施用有機無機復合肥處理膠稠度、蛋白質含量高于單施化肥處理，直鏈淀粉含量低于單施化肥處理。處理①和處理②直鏈淀粉含量分別降低0.5和0.6百分點，膠稠度分別提高3.2和2.1百分點，蛋白質含量分別提高0.4和0.5百分點，增強了適口性。

表2 有機無機復合肥對稻谷主要品質性狀的影響

2.3 有機無機復合肥對土壤肥力的影響于水稻收割后，采樣分析不同施肥處理下土壤全量、速效養分的含量。結果表明（表3），不施肥處理（處理④）土壤有機質、全氮、全磷、全鉀、速效磷、速效鉀含量均有所降低，分別降低20.5%、3.6%、19.2%、7.9%、5.3%、4.6%，土壤全氮、速效磷和速效鉀含量下降較少，堿解氮含量升高26.1%，這可能與試驗地點在城市市郊，環境帶來氮素營養較豐富有關。單施化肥處理（處理③）土壤全鉀含量降低0.56%，有機質、全氮、全磷、堿解氮、速效磷、速效鉀含量分別提高8.0%、18.0%、42.5%、102.7%、136.9%、99.4%，說明單施化肥也具有培肥地力的作用。有機無機復合肥處理對養分的提高顯著高于單施化肥處理，處理①與處理②各養分指標分別提高：有機質21.7%、24.1%，全氮25.2%、25.9%，全磷138.3%、157.4%，全鉀5.62%、5.06%，堿解氮118.9%、125.0%，速效磷153.4%、156.8%，速效鉀110.1%、113.8%，可見有機無機復合肥比單施化肥處理培肥地力作用更明顯。

表3 各處理土壤養分含量

3 討論

3.1 有機無機復合肥對水稻產量及構成因素的影響與單施化肥相比，施用有機無機復合肥處理增加了水稻的結實率和有效穗數，能顯著增加水稻產量。有機肥養分完全、具有持久性，化肥養分濃度高、具有速效性，有機肥無機復合肥的施用結合了有機肥與化肥的優點，使水稻增收。

3.2 有機無機復合肥對稻米品質的影響周江明［10］研究表明，有機肥氮在20%～40%，稻米品質較佳，比例過高則稻米易碎、堊白上升和蛋白質含量下降。劉杰［12］研究表明，水稻施用有機-無機復混肥較單施化肥改善了稻米的加工品質和外觀品質。關靜等［13］研究表明，與單施無機肥相比，有機-無機肥配施可分別增加0.99%稻米出糙率和2.06%精米率，與CK相比分別增加2.29%和2.62%；與單施無機肥和CK相比可減少稻米堊白度，分別減少14.37%和32.88%。該研究表明，與單施化肥相比，施有機無機肥提高稻米加工質量和品質，糙米率平均提高1.4～1.7百分點、精米率平均提高1.4～1.7百分點、整精米率平均提高3.3～3.5百分點，堊白粒率提高0.85～0.93百分點，堊白度降低0.1～0.2百分點，直鏈淀粉含量降低0.5～0.6百分點，膠稠度提高2.1～3.2百分點，蛋白質含量提高0.4～0.5百分點。

3.3 有機無機復合肥對土壤肥力的影響張國榮等［14］研究表明，有機肥與化肥氮磷鉀配合施用對土壤肥力的提升有重要作用。彭娜等［15］研究表明，有機無機肥配施有利于土壤有機碳和活性有機碳的積累，因而能使土壤變得疏松，增強透氣性、保水保肥能力。張玉平等［16］研究表明，有機肥與化肥配施有利于提高稻田土壤中N、P、K養分和有機質含量，降低稻田滲漏液中濃度，促進水稻養分吸收與利用。高菊生等［9］研究表明，長期有機無機肥配施（NPKM）能夠培肥地力。徐明崗等［8］研究表明，有機無機肥配施有利于提高土壤有機質含量和氮素利用率；土壤有機質含量較5年前提高18.5%；化肥有機肥配施氮素利用率為26.2%，6年平均為34.7%。該研究通過水稻的肥效試驗，施肥處理土壤肥力有很大的提高，其中有機無機肥復合肥配施處理提高幅度最大，與單施化肥處理相比，土壤養分含量提高幅度：有機質12.6%～14.9%、全氮6.1%～6.7%、全磷67.2%～80.6%、全鉀5.6%～6.2%、堿解氮7.9%～11%、速效磷7%～8.4%、速效鉀5.3%～7.2%，因此有機無機復合肥配施培肥作用非常明顯。