有機肥替代基肥中部分化肥對水稻穗粒結構及產量構成的影響

王愛聽 高時鳳 程 馭 周 兵*

（1安徽省廬江臺灣農民創業園管理委員會農業農村局，安徽廬江 231533；2廬江縣白山鎮農業技術推廣站，安徽廬江 231531；3廬江縣農業技術推廣中心，安徽廬江 231500）

肥料作為農業生產的基礎物質，是提高糧食產量的重要因素之一。肥料的大量施用，在一定程度上保障了我國糧食安全，20 世紀50 年代以來，隨著化學肥料在我國的大量使用，糧食產量大幅度增加[1]。研究表明，長期單施化肥會使土壤表層pH 降低，主要是因為連續施用化學肥料加速了土壤的硝化過程，同時刺激根系釋放更多的H+，進而導致土壤酸化[2]。我國有機資源豐富，折合氮磷鉀養分總量為7 300 萬t，主要分為作物秸稈、綠肥、畜禽糞便和商品有機肥[3]。有機肥富含有氮、磷、鉀、鎂、硫等作物生長發育所需的大部分營養元素和微量元素，同時富含有機物質和多種生長調節物質，能提高土壤有機質含量，增強土壤保水保肥能力，改善農業生產環境[4]。單施有機肥雖然可以維持土壤肥力和保持一定的產量，但很難大幅度地提高農作物產量[5]。近年來，為推進農業綠色高質量發展，不同學者已開展了有機肥部分替代化肥的相關研究[6-14]。本試驗通過設置不同有機肥替代基肥中部分化肥處理，擬篩選出適宜廬江地區水稻有機肥替代化肥的最佳比例，達到化肥減量增效的目的，為水稻合理施肥提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地點位于廬江縣郭河現代農業示范區（31.48°N，117.23°E，海拔高程6.6 m）。試驗田土壤為河流沖積物母質發育形成的潴育型水稻土亞類砂泥田土屬砂泥田土種，耕層土壤質地為中壤，土壤含豐富有機質，肥力水平中上等，耕作層厚17.2～19.5 cm，pH 6.4左右，屬于典型的河流沖積物形成的砂泥田，前茬作物為小麥。土壤理化性質如下：土壤pH 6.0，有機質31.1 g/kg，全氮0.83 g/kg，有效磷（P2O5）3.6 mg/kg，速效鉀（K2O）40.0 mg/kg。

1.2 試驗材料

供試品種為申優26，屬早熟晚粳雜交稻品種；供試有機肥（純N、P2O5、K2O 含量分別為2.21%、6.81%和3.51%），由安徽祥豐肥業有限公司提供；化肥均采用單質肥料：尿素（純N，46.00%）、過磷酸鈣（P2O5，12.00%）和氯化鉀（K2O，60.00%）。

1.3 試驗設計

試驗設置7個小區，每小區面積為76.0 m2，各小區間做埂并用塑料薄膜隔開，防止水肥混串。埂高30.0 cm，埂寬40.0 cm。小區四周設保護行，保護行1.5 m以上。每小區為1個試驗處理。處理1（T1）：常規施肥，無氮；處理2（T2）：配方施肥，基肥用有機肥替代40%化肥；處理3（T3）：配方施肥，基肥用有機肥替代30%化肥；處理4（T4）：配方施肥，基肥用有機肥替代20%化肥；處理5（T5）：配方施肥，基肥用有機肥替代10%化肥；處理6（T6）：不施肥（CK）；處理7（T7）：常規配方施肥。各處理分別扣除有機肥氮、磷、鉀含量后用尿素、過磷酸鈣、氯化鉀補足，有機肥和磷肥作基肥一次性施入。尿素按照基肥∶分蘗肥∶穗肥=4∶3∶3分次施入，鉀肥按照基肥∶分蘗肥∶穗肥=4∶3∶3分次施入（表1）。

1.4 試驗操作

5月16日播種，采取軟盤旱育毯狀秧，每盤（7寸盤）播種干谷90 g。播種后堆疊暗化2～4 d，擺盤于事先準備好的秧床上。6 月5 日，采取人工栽插方式進行移栽，栽插規格為25.0 cm×18.0 cm，栽插約22.2 萬穴/hm2，每穴4～5苗。基肥、蘗肥、穗肥分別于移栽前1 d、移栽后7 d 和幼穗分化2 期施用。水稻移栽后以淺灌為主，深度以苗高的一半為宜；返青后保持淺水層；80%夠苗期排水曬田，控制無效分蘗，采取分次曬田方式；拔節后灌淺水施促保花肥，孕穗前期間歇灌溉，孕穗后期至灌漿期保持淺水層；成熟保持田間濕潤。及時進行病蟲草害防治。

1.5 測定指標與方法

1.5.1 生育進程記錄各處理的主要生育期，包括播種期、移栽期、始穗期、齊穗期、成熟期。

1.5.2 莖蘗動態于移栽前和移栽后每5～7 d記錄各處理莖蘗數。

1.5.3 實測產量及產量構成因子成熟期在每個小區選取長勢一致的區域作為測產區（5.0 m2）。植株收割后脫粒并將稻谷曬干，然后用風選機風選去除雜質和空秕粒。待稻谷吸濕平衡后測定稻谷重量及籽粒含水量，然后折算成14.0%含水量的產量；從測產區域相鄰四邊取樣，用于調查產量構成因子，每邊選取3穴，共12穴。考查各處理有效穗數、每穗總粒數、結實率和千粒重。

1.6 調查取樣分析與數據處理

采用Microsoft Excel 整理數據，用SPSS 22.0 統計軟件進行方差分析。表格中同列數據后的小寫字母表示在0.05水平上的差異顯著性。

2 結果與分析

2.1 不同處理生育期

由表2可知，各處理全生育期在159～166 d。T6（CK）全生育期最短，僅為159 d；T5和T7全生育期相當且最長，達到了166 d，較T6長7 d；T2、T3和T4全生育期相當，為164 d，較CK長5 d；T1全生育期為160 d，較CK長1 d。

表2 各處理生育期表現

2.2 不同處理莖蘗動態

由表3 可知，各處理高峰苗出現在7 月2 日前后，T6高峰苗最少，僅為285.6 萬株/hm2；T3高峰苗最多，達到了557.4 萬株/hm2，較T6增加95.2%，差異極顯著；T2、T4和T5高峰苗相當，分別為510.7、510.1 和500.2 萬株/hm2，較T6分別增加78.8%、78.6%和75.1%，差異極顯著；T7為480.1萬株/hm2，較CK增加68.1%，差異極顯著；T1高峰苗為327.4 萬株/hm2，較CK增加14.6%，差異顯著。

表3 各處理莖蘗動態表現

2.3 不同處理的實測產量及產量構成

由表4可知，T7有效穗數最多，達到了243.9 萬穗/hm2，較CK增加44.8%，差異極顯著；T4和T5有效穗數相當，分別為242.4、240.2萬穗/hm2，較T6分別增加43.9%、42.6%，差異極顯著；T3有效穗數為225.8 萬穗/hm2，較T6增加34.1%，差異極顯著；T2為215.7 萬穗/hm2，較T6增加28.1%，差異極顯著；T1有效穗數為170.6 萬穗/hm2，較T6增加1.3%。T7穗總粒數最多，達到了204.4粒；T4和T5相當，分別達到194.2、190.9粒；穗總粒數最少得是T6，僅有156.3 粒。各處理中，T1和T6結實率相當且較高，分別達到了96.6%、96.5%；T3 結實率為94.2%；各處理中，T2結實率最低，為90.1%。各處理中，千粒重變幅為23.5~26.4 g，其中，T2千粒重最大，達到了26.4 g，其次為T6，為26.1g，千粒重最低的是T7，僅為23.5 g。T4實測產量最高，達到了10 897.41 kg/hm2，較T6增產4 268.1 kg/hm2，增幅為64.4%，差異極顯著；其次是T7，實測產量為10 754.82 kg/hm2，較T6增產4 125.5 kg/hm2，增幅為62.2%，差異極顯著；T5為10 025.56 kg/hm2，較T6增產3 396.2 kg/hm2，增幅為51.2%，差異極顯著；T6實測產量最低，僅為6 629.32 kg/hm2（表4）。

表4 不同處理實測產量及產量構成表現

3 結論與討論

通過對各處理全生育期、莖蘗動態、主要農藝性狀、經濟性狀及實收測產結果的調查分析，結果表明，T2（配方施肥，基肥用有機肥替代40%化肥）全生育期適中，有效穗數中等，穗粒結構均衡，產量偏低；T3（配方施肥，基肥用有機肥替代30%化肥）全生育期適中，有效穗數中等，穗粒結構均衡，產量偏低；T4（配方施肥，基肥用有機肥替代20%化肥）全生育期適中，有效穗數多，穗粒結構均衡，產量高；T5（配方施肥，基肥用有機肥替代10%化肥）全生育期偏長，有效穗數多，穗粒結構好，千粒重偏小，產量較高；T7（常規配方施肥）全生育期偏長，有效穗數多，穗粒結構好，千粒重偏小，產量高。由此可見，用有機肥替代20%基肥中的化肥處理，綜合表現最好，可以在廬江地區進行大面積推廣應用。

本試驗采用有機肥替代基肥中的部分化肥，達到了化肥減量增效的目的，但是試驗僅從全生育期、穗粒結構和實測產量方面進行分析，還缺少對各處理抗逆性和食味品質的研究，抗逆性研究要結合田間表現和人工接種等進行。