有機無機肥配施對水稻產量性狀及稻田土壤有機質含量的影響

唐光貴

（興安縣農業科技教育培訓中心，廣西興安 541300）

我國60%左右的人口都以大米為主食，稻米的需求量巨大，一旦出現大量短缺，短時間內很難達到平衡。因此，水稻安全問題與國家糧食安全乃至世界糧食安全問題密切相關[1-2]。由于我國人口基數大，人口增長較快，對糧食的需求量也持續增加。到2030 年，稻米產量至少要增加20%才能滿足屆時的人口需求[3]。提高水稻產量主要有兩種方式：1）增加種植面積；2）提高單位面積的產量。但從我國現狀來看，水稻種植面積總體呈減少的趨勢[4]。因此，我國的糧食安全只能通過增加單位面積產量來實現。只有進一步提高水稻產量，才能保障我國的糧食安全。

目前，我國優質水稻品種的選育已取得顯著成效[5-6]，而土壤肥力狀況已成為制約水稻產量和品質的主要因素之一[6-7]。無機肥作為我國水稻生產投入的主要肥料，由于其營養單一、易流失、利用率低、破壞土壤結構、易污染，所以尋找和施用肥力高、肥效持久、確保作物持續優質高產的肥料已成為現代農業和化肥工業發展的重要方向[7]。邵興華等研究表明，長期平衡施用有機肥能顯著增加土壤轉化酶、酸性磷酸酶和過氧化物酶活性，提高土壤肥力和生產力[8]。王紹明等人得出結論，有機無有肥配合施用對土壤耕作最為有效，可提高水稻產量[9]。唐海明等表明，長期田間定位試驗結果表明，施用有機肥有利于提高土壤有機質含量和雙季水稻產量[10]。萬水霞等研究表明，施用有機肥可以顯著增加棗樹種植土壤的有機質含量[11]。紫云英還田可以為水稻生長提供必需的養分，從而提高水稻產量[12-14]。劉春增等發現，采用紫云英耕作還田，水稻產量會有所增加[15]。有機質是土壤環境適宜性和土壤結構的重要體現，有機質含量是反映土壤肥力的重要指標，施用綠肥后，土壤有機膠體和腐殖質數量明顯增加[16-17]。

目前，關于無機肥、有機肥配合施用對水稻生長及產量的影響研究多采用單一品種，而對不同水稻品種生長及產量的影響鮮有報道。因此，研究有機無機肥配合施用對不同水稻品種生長及產量的影響，對提升水稻產量及品質、保障糧食安全具有重要的現實意義。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

試驗點位于廣西興安縣某水稻農田，選用恒豐優666、特優5060 兩個品種，每個品種設置處理1（CK）施用500 kg·hm-2復合肥[N+P2O5+K2O≥48%，m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)=26∶10∶12]，處理2（T1）施用500 kg·hm-2復合肥+9 000 kg·hm-2紫云英，處理3（T2）施用500 kg·hm-2復合肥+13 500 kg·hm-2紫云英，處理4（T3）施用500 kg·hm-2復合肥+18 000 kg·hm-2紫云英，每個小區面積約為30 m2，設置3次重復。種植密度按照當地實際生產情況設定。

1.2 采樣方法及樣品分析

水稻成熟期時，每個小區采集10穴植株樣品，測量平均株高，統計每穗總粒數、實粒數、空粒數等，同時采集小區內所有稻谷用于實際產量計算；此外每個小區采集1 份混合土壤樣品，交由專門的檢測機構檢測土壤有機質含量。

1.3 數據處理

本試驗數據采用SPSS 19.0進行統計分析，差異顯著性采用Duncan 法進行分析，圖表制作由Excel 2016完成。

結實率按照以下公式計算：結實率=每穗實粒數/每穗總粒數×100%。

2 結果與分析

2.1 不同處理對水稻生長及產量的影響

2.1.1 產量

不同處理的水稻產量比較如圖1 所示，施用有機肥紫云英的處理，品種恒豐優666 的產量在6 466.5～6 577.5 kg·hm-2，相較于CK處理的產量6 114.5 kg·hm-2，增產率在5.76%～7.57%；特優5060的產量為5 867.0～6 307.5 kg·hm-2，較CK 處理（5 952.0 kg·hm-2）增產5.60%～5.97%，差異達顯著水平。可以看出，施用有機肥紫云英后，各水稻品種的產量均有所增加，有效促進了水稻增產。

圖1 不同處理的水稻產量比較

2.1.2 株高

不同處理的水稻株高比較如表1 所示，施用有機肥紫云英的處理中，恒豐優666 的株高為1.103～1.120 m，與CK 處理（株高1.107 m）的差異不顯著；特優5060的株高在1.023～1.033 m，與CK處理（株高1.023 m）的差異不顯著，表明施用有機肥紫云英并不能顯著改變水稻株高。

表1 不同處理的水稻農藝性狀比較

2.1.3 產量性狀

不同處理的水稻產量性狀比較如表1 所示，施用有機肥紫云英后，恒豐優666 的每穗實粒數為81.90～84.23 粒，明顯高于CK 處理（79.93 粒）；特優5060 的每穗實粒數在79.53～84.80 粒，明顯高于CK 處理（76.23粒），且T2、T3處理與CK處理的差異達顯著水平。表明施用有機肥紫云英后，各水稻品種的每穗實粒數均有所升高，有效增加了水稻實粒數。

由表1 可見，施用有機肥紫云英后，恒豐優666的每穗空粒數為32.10～33.13 粒，顯著低于CK 處理（37.50 粒）；特優5060 的每穗空粒數為34.43～32.03粒，顯著低于CK 處理（40.90 粒），表明施用有機肥紫云英能有效降低水稻空粒數。

由表1 可以看出，施用有機肥紫云英后，恒豐優666 的每穗總粒數為114.00～117.37 粒，與CK 處理（117.43 粒）的差異不顯著；特優5060 的每穗總粒數在113.97～116.83 粒，與CK 處理（117.13 粒）的差異不顯著，表明施用有機肥紫云英并不能顯著改變水稻總粒數。

不同處理的結實率差異如表1 所示，施用有機肥紫云英的處理，恒豐優666 的結實率為71.8%～71.9%，顯著高于CK 處理（68.1%）；特優5060 的結實率在69.8%～72.6%，顯著高于CK 處理（65.1%），表明施用有機肥紫云英能有效提高水稻結實率。

2.2 不同處理對土壤有機質含量的影響

不同處理的稻田土壤有機質含量比較如圖2所示，施用有機肥紫云英后，種植恒豐優666 的稻田土壤有機質含量為35.3～38.83 g·kg-1，顯著高于CK 處理（34.03 g·kg-1）；種植特優5060的稻田土壤有機質含量在35.3～38.90 g·kg-1，顯著高于CK處理（34.00 g·kg-1）。在各品種施用有機肥紫云英的處理中，均為T3處理的稻田土壤有機質含量最高，顯著高于其他處理。可以看出，不同品種施用有機肥紫云英后，其稻田土壤有機質含量均有所升高，表明施用有機肥紫云英可以有效提高稻田土壤有機質含量，且有機質含量隨著紫云英使用量增加而增加。

圖2 不同處理的稻田土壤有機質含量比較

3 小結與討論

施肥種類是影響土壤肥力和作物產量的重要因素。有研究表明，有機無機肥配合施用對土壤肥力和水稻產量的提升作用最好[9]。長期施用有機肥可以改善土壤結構，豐富土壤養分，為水稻生長提供所需養分；而化肥配合施用為水稻的生長發育提供速效營養，有助于增加干物質積累，與前人研究結果一致[10,18]。本研究發現，施用有機肥后各水稻品種的產量均有所升高，其中恒豐優666 的產量在6 466.5～6 577.5 kg·hm-2，較CK處理增產5.76%～7.57%；特優5060的產量達5 867.0～6 307.5 kg·hm-2，較CK處理增產5.60%～5.97%。

相關研究表明，株高與植物抗倒伏能力、單株生物量呈顯著正相關，即較高的植物具有較高的生物合成能力，較強的抗倒伏能力[19-21]。本研究發現，施用有機肥紫云英對恒豐優666、特優5060 兩個品種的株高影響不大，不能明顯改變水稻株高，與鄧文等的施用有機肥不會顯著影響植株高度[22]的研究結果一致。

有研究表明，施用有機肥的水稻結實率顯著高于不施用任何肥料的水稻，主要是因為施用有機無機肥的處理能夠增加單位面積的水稻有效粒數，而不會顯著減少每穗的總粒數[23-25]。與施用有機肥的對照處理相比，有機無機肥配施可以顯著提高水稻產量，增加千粒重和結實率[26]。本研究發現，無機肥配合施用有機肥（紫云英）使各品種的水稻結實率均有所升高，實粒數也有所增加，其中恒豐優666的實粒數較CK處理增加了2.46%～5.38%，特優5060 的實粒數較CK 處理增加了4.33%～11.24%；兩個品種的空粒數均有所降低，總粒數未發現明顯變化。

近年來，隨著農業科學技術的發展，有機肥對土壤肥力的重要性越來越明顯[27-30]。有機質含量是反映土壤肥力的重要指標，施用綠肥能使土壤有機膠體和腐殖質數量明顯增加[16-17]。本研究表明，施用有機肥紫云英后，稻田土壤有機質含量顯著高于CK 處理，且土壤有機質含量隨著紫云英使用量增加而增加。

綜上，無機肥配合有機肥紫云英施用對水稻總穗粒和株高的影響不明顯，但能有效提高結實率，降低空粒數，增加實粒數，促進水稻增產；同時有效提高稻田土壤有機質含量。