有機肥料替代部分無機肥使用對水稻產量與肥料利用率的影響

龔明強

摘要 為探究有機肥替代無機肥對水稻的影響，開展了水稻有機肥替代無機肥的相關試驗。結果表明，4 500? kg/hm2有機肥代替常規施肥20%無機肥料施用量下，與常規施肥處理①相比產量增加了104.4? kg/hm2，增產1.12%，成穗率、結實率、千粒重、經濟系數提高。因此，施用4 500 kg/hm2有機肥料代替20%的無機肥料能夠有效保證水稻產量，繼續增加替代量水稻產量會有所下降。

關鍵詞 水稻；有機肥；無機肥；產量

中圖分類號 S511? 文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2023）10-0130-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.10.029

Abstract To explore the effect of organic fertilizer partially replacing inorganic fertilizer on rice， this experiment was carried out.The results showed that applying 4 500 kg/hm2 organic fertilizer instead of 20% inorganic fertilizer， the yield increased by 104.4 kg/hm2 compared with treatment ①，yield increased by 1.12%. Spike rate，seed setting rate，thousand grain weight and economic coefficient were increased.Applying 4 500 kg/hm2 organic fertilizer instead of 20% inorganic fertilizer could effectively ensure the yield of rice.Continue to increase the amount of organic fertilizer replacement， rice production declined.

Key words Rice;Organic fertilizer;Inorganic fertilizer;Production

為進一步探明光明崇明基地水稻作物的肥料利用率、田間施肥效果和土壤對農作物產量貢獻率的問題，光明農業發展（集團）上海農業技術中心結合上海市化肥減量工作要求，開展2021年水稻化肥利用率田間試驗，掌握水稻常規施肥、有機肥替代化肥對水稻化肥利用率的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2021年6月9日在光明米業農業技術中心試驗田（8#）進行，供試品種為銀香38。試驗田地勢均等，肥力均衡，前茬為油菜，土壤有機質含量23.6 g/kg，pH7.78，水解性氮129 mg/kg，有效磷34.3 mg/kg，速效鉀 256 mg/kg。

1.2 試驗設計

試驗設7個處理［處理①常規施肥（氮磷鉀區）、處理②無磷區、處理③無鉀區、處理④有機肥4 500 kg/hm2減肥20%、處理⑤有機肥6 750 kg/hm2減肥30%、處理⑥無氮區、處理⑦無肥區］。試驗肥料主要有綠先機復合肥（N-P-K比例為12-10-14）、常規尿素（含氮率46.3%）、過磷酸鈣（有效成分14%）、氯化鉀（有效成分60%）。空白處理為不施肥。7個處理，3個重復，共21個小區，小區面積30～50 m2，具體肥料運籌見表1。

基肥施用時間為播種前7 d；苗肥尿素施用時間在播后15～30 d，分2次使用，復合肥單獨使用一次；拔節肥在基部第一節間定長時使用，穗肥在葉齡余數2.5～3.0時使用。

1.3 測定項目與方法

試驗前采集耕層混合土樣一份，檢測土壤pH、有機質、水解氮、有效磷、速效鉀。試驗中期考察不同處理植株苗情，每7 d一次。成熟期采集各小區的植株與果實（谷粒等）樣品，測定谷草比，檢測氮、磷、鉀養分含量。各處理分3點取樣，每個取樣點取有代表性的100穴植株穗數，取其接近平均穗數植株10穴，測定水稻產量構成因素。收割前每重復取12 m2左右植株稻穗，重復3次，測定各處理實際產量［1-2］。

2 結果與分析

2.1 不同處理對水稻莖蘗生長的影響 由表2可知，無肥處理⑦與無氮處理⑥分蘗期苗數與有效穗數明顯低于其他處理，各處理高峰苗出現在7月28日，常規處理①最高，較其他處理分別增加62.55萬、100.05萬、57.45萬、81.6萬、225.15萬、282.6萬/hm2，說明磷、鉀肥料對分蘗影響較小，氮素影響最大。處理④與處理⑤有效穗數比處理①分別下降了22.95萬、35.55萬/hm2，說明有機氮肥代替無機氮肥使用會對水稻有效穗產生一定影響，且隨著代替量增加而增加［3］。從成穗率來看，處理④、處理⑤相對處理①增加了1.97%與1.85%，處理⑦、處理⑥與處理①存在顯著差異，說明增加有機肥料，降低無機肥料的使用會增加水稻成穗率，減少無效分蘗的產生。

2.2 不同處理對水稻株高的影響

由表3可知，成熟期處理①的株高最高，為96.62 cm，較處理④與處理⑤分別高2.71和4.36 cm。無肥處理⑦株高最低，比處理①降低了20.16 cm，達顯著差異，說明使用有機肥料代替無機肥料施用，會對水稻株高產生一定的影響，適當的代替量可以有效防止水稻倒伏，但有機肥料代替量過大會影響水稻總干物質重的積累，從而對產量造成影響［4-6］。各元素對株高的影響從高到低分別是氮、鉀、磷。

2.3 不同處理對水稻產量構成因素的影響

由表4可知，從實際產量總體來看，處理④產量最高為9 410.85 kg/hm2，比常規處理①增加了1.12%，無明顯差異，比處理②、③、⑤、⑥、⑦分別增加了9.44%、10.96%、5.39%、47.03%、65.57%。說明4 500 kg/hm2有機肥料代替20%的無機肥料使用能夠有效保證水稻產量，繼續增加替代量水稻產量會有所下降，同時氮磷鉀素缺失情況下也會造成水稻產量下降，影響順序從高到低是氮、鉀、磷。

從有效穗數來看，處理①最高為317.70萬/hm2，較處理④與處理⑤增加了7.79%和12.60%，比處理⑦增加了49.58%，說明有機肥料替代量增大，會造成有效穗下降。從結實率來看，增加有機肥料會提高水稻結實率增加；從千粒重來看，無肥處理⑦的千粒重最高，處理④與處理⑤較處理①分別增加了4.97%和5.28%，說明適當增加有機肥料的使用會使水稻千粒重增加。從總粒數來看，無機肥料降低水稻總粒數會有所下降，且受氮素影響較大。從經濟系數來看，無肥處理最高為59.62%，有機肥料使用后，相對常規處理增加明顯。

2.4 各處理水稻莖葉氮磷鉀養分含量

由表5可知，處理⑥籽粒與莖葉中氮含量最低，處理②籽粒與莖葉磷含量最低，說明不施氮肥或磷肥會減少水稻對氮、磷的吸收。處理③籽粒含鉀量比處理①低，莖葉鉀含量比處理①高，不施鉀肥對水稻鉀素吸收影響較小，說明水稻對鉀素吸收較為穩定，或者該田塊鉀素供應較為充足。處理④相對于處理①籽粒中氮、磷含量降低，鉀含量增加，莖葉中氮、磷、鉀含量都有所增加，說明有機肥料使用后，鉀素吸收總量增加，水稻抗倒伏性增強，籽粒中氮、磷含量增加，千粒重會相應增加。

2.5 各處理不同肥料總吸收量及肥料利用率 從表6可以看出，處理⑥的氮、磷、鉀吸收總量最低，說明不施氮肥的情況下會影響水稻對磷、鉀的吸收。處理④相對于處理①，鉀素吸收量增加，氮、磷吸收量減少，水稻抗性增加，繼續加大替代量，氮、磷、鉀吸收總量均下降，從而影響產量［7］。

從表7可以看出，處理④的氮素利用率為40.14%，比處理①增加5.68百分點，比處理⑤增加2.26百分點，磷肥吸收利用率為15.94%，比處理①、⑤分別增加了1.69百分點、1.65百分點，鉀肥的吸收利用率為57.75%，比處理①與處理⑤分別增加了14.00百分點、3.92百分點，說明施用4 500 kg/hm2有機肥料代替20%無機肥料使用下，水稻氮、磷、鉀素利用率顯著提高，但繼續加大替代量利用率會有所下降。處理④的養分農學利用率最高，氮肥的農學利用率為14.33 kg/kg，磷肥農學利用率為16.89 kg/kg，鉀肥農學利用率為13.92 kg/kg。

2.6 不同處理對稻米品質的影響

由表8可知，不施肥處理⑦相比處理①，糙米率、整精米率、直鏈淀粉都有所降低，堊白度、透明度略有上升，堿消值無變化。處理④、⑤相比處理①，糙米率、整精米率、堊白度下降，透明度升高，直鏈淀粉含量差異不大，說明有機肥料使用下稻米碾磨品質下降，但外觀品質升高，蒸煮品質略有升高。

3 結論與討論

該試驗結果表明4 500 kg/hm2有機肥代替常規施肥20%無機肥料用量下，與常規施肥處理①相比產量增加了104.4 kg/hm2，增產1.12%，成穗率、結實率、千粒重、經濟系數提高，但成熟期株高降低，有效穗、總粒數下降。6 750 kg/hm2有機肥替代常規施肥30%肥料使用量下，與處理⑤相比產量降低了5.39%，有效穗與總粒數下降明顯，說明用4 500 kg/hm2有機肥料代替20%無機肥料使用能夠有效保證水稻產量，繼續增加替代量水稻產量會有所下降，同時氮磷鉀素缺失情況下也會造成水稻產量下降，影響從高到低依次是氮、鉀、磷。

氮磷鉀是作物生長發育過程中重要的營養元素。在該試驗中，常規處理氮肥的吸收利用率為34.46%，磷肥吸收利用率為14.25%，鉀肥吸收利用率為43.75%。3種肥料的農學利用率分別為11.07、11.9、9.83 kg/kg。有機肥料4 500 kg/hm2替代20%無機肥料使用后，肥料吸收利用率與農學利用率都相應上升，繼續加大替代量后吸收利用率和農學利用率都開始大幅降低，說明有機肥料替代無機肥料的比例不能超過30%，否則將對產量造成影響。

研究表明有機肥料替代部分無機肥料使用后，碾磨品質會有所下降，但外觀品質會有所上升，蒸煮品質略有升高［8］。張蘭等［9］研究表明，施用有機肥料后稻米碾磨品質會下降，與該試驗研究結果一致。吳春艷等［10］則認為增施有機肥料有利于稻米加工品質、外觀品質的改善，與該試驗結果有一定的差異。生產上要結合實際的田間土壤肥力，適當增加有機肥料的投入，可有效降低水稻株高，提高成穗率，改善水稻群體結構，控制無效分蘗的產生，同時能夠提高肥料的利用率，減少環境污染，有利于農業可持續發展。

參考文獻

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