水稻有機(jī)肥替代化肥減量試驗(yàn)

林丹虹，傅樹(shù)豪

（普寧市農(nóng)業(yè)農(nóng)村綜合服務(wù)中心，廣東 普寧 515300）

水稻是廣東省普寧市主要的糧食作物之一，其產(chǎn)量和品質(zhì)的提高一直是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要任務(wù)。隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，化肥的使用量隨之增加，導(dǎo)致土壤污染、生態(tài)環(huán)境惡化等問(wèn)題日益凸顯[1]。有機(jī)肥作為一種天然的肥料，施用有機(jī)肥是土壤改良劑和補(bǔ)充養(yǎng)分的重要手段，與化肥相比，有機(jī)肥不僅對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)污染，而且肥效長(zhǎng)效，可以提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)，促進(jìn)土地持續(xù)生產(chǎn)能力的發(fā)展[2]。本次試驗(yàn)旨在探究有機(jī)肥替代化肥減量對(duì)水稻生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響，通過(guò)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的分析和討論，為推廣有機(jī)肥的使用提供科學(xué)依據(jù)。

1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

本次試驗(yàn)選擇廣東普寧市南溪鎮(zhèn)鐘堂村賈姓農(nóng)戶(hù)的水稻田進(jìn)行。該地點(diǎn)地勢(shì)平坦，氣候濕潤(rùn)，土地肥沃，適宜水稻生長(zhǎng)。

1.2 試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)供試品種采用廣東普寧地區(qū)的水稻品種合美占，合美占為超級(jí)稻品種。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)置4 個(gè)處理，H0為當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)化肥施用水平（尿素、復(fù)合肥和磷酸三鈣使用量分別為225、300、150 kg/hm2）；H1為化肥減量10%+1 500 kg/hm2有機(jī)肥；H2為化肥減量20%+1 500 kg/hm2有機(jī)肥；H3為化肥減量30%+1 500 kg/hm2有機(jī)肥。

2 試驗(yàn)方法

2.1 播種和管理

本次試驗(yàn)的播種日期為3 月底，播種密度為280～300 kg/667 m2。

2.2 施肥管理

在試驗(yàn)的生長(zhǎng)期間，根據(jù)不同的處理組進(jìn)行有機(jī)肥和化肥的施肥管理。對(duì)照組采用傳統(tǒng)的化肥施用方式，即混合使用尿素、復(fù)合肥和磷酸三鈣，按照一定比例進(jìn)行施肥，3 個(gè)有機(jī)肥替代化肥的組分別按照10%、20%和30%的比例將化肥減量使用，施加1 500 kg/hm2有機(jī)肥。

2.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)

本次試驗(yàn)在水稻生長(zhǎng)期間，每個(gè)處理組選取10 個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)選取3株水稻進(jìn)行監(jiān)測(cè)，包括植株高度、穗長(zhǎng)、秸稈質(zhì)量、千粒質(zhì)量、葉綠素含量和產(chǎn)量等指標(biāo)。

3 試驗(yàn)結(jié)果

3.1 有機(jī)肥不同替代量水稻農(nóng)藝性狀分析

有機(jī)肥不同替代量水稻農(nóng)藝性狀分析如表1所示。

表1 有機(jī)肥不同替代量水稻農(nóng)藝性狀Tab.1 Agronomic characters of rice with different replacement amount of organic fertilizer

由表1可看出，株高與秸稈質(zhì)量均隨著有機(jī)肥替代量的增加逐漸增加，在H3處理中株高最高為106.3 cm，秸稈質(zhì)量最大為159 g/m2。穗長(zhǎng)與粒質(zhì)量隨著有機(jī)肥替代量的增加結(jié)果顯示為先增加后減小的趨勢(shì)，H2有機(jī)肥替代處理的穗長(zhǎng)最長(zhǎng)，為20.8 cm，粒質(zhì)量結(jié)果顯示為先增加后減小的趨勢(shì)，H2有機(jī)肥替代處理的粒質(zhì)量最大，為206 g/m2。

3.2 有機(jī)肥不同替代量對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

有機(jī)肥不同替代量水稻產(chǎn)量分析如表2所示。

表2 有機(jī)肥不同替代量水稻產(chǎn)量Tab.2 Rice yield with different replacement amount of organic fertilizer

由表2可知，不同處理水稻穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒質(zhì)量以及產(chǎn)量從H0到H2逐漸增加，H3處理組中開(kāi)始減小，穗粒數(shù)最大為88.5 粒/穗，結(jié)實(shí)率最高為88.7%，千粒質(zhì)量最大為25.2 g，在4種處理結(jié)果中，H1有機(jī)肥替代處理較H0增產(chǎn)3.8%，H2增產(chǎn)8.3%，H3增產(chǎn)1.97%，結(jié)果表明H2對(duì)于水稻產(chǎn)量的提升效果最為顯著。

3.3 有機(jī)肥不同替代量水稻葉綠素值比較分析

有機(jī)肥不同替代量水稻葉綠素值比較分析如表3所示。

表3 有機(jī)肥不同替代量水稻葉綠素比較分析Tab.3 Comparative analysis of chlorophyll in rice with different replacement amounts of organic fertilizer單位：mg/kg

由表3 可知，不同組間葉綠素值的差異顯著，H3、H2、H1的葉綠素值顯著高于對(duì)照組，說(shuō)明適量有機(jī)肥的使用可以提高水稻產(chǎn)量，而葉綠素值則可以作為預(yù)測(cè)水稻產(chǎn)量的一個(gè)重要指標(biāo)。隨著有機(jī)肥替代量的增加，水稻葉綠素值逐漸增加，并在20%有機(jī)肥組時(shí)達(dá)到最高峰，之后呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。這說(shuō)明在一定范圍內(nèi)，適量有機(jī)肥的使用能夠提高水稻葉綠素值，但過(guò)量的施用則可能導(dǎo)致葉綠素值下降，需要注意控制有機(jī)肥的施用量和質(zhì)量，以確保水稻的生長(zhǎng)和發(fā)育得到合理的促進(jìn)。

3.4 有機(jī)肥不同替代量水稻效益分析

由于有機(jī)肥的價(jià)格相對(duì)較高，因此在施用有機(jī)肥的過(guò)程中需要考慮經(jīng)濟(jì)效益。有機(jī)肥不同替代量水稻經(jīng)濟(jì)效益分析如圖1 所示。由圖1 可知，有機(jī)肥替代后水稻的經(jīng)濟(jì)效益有了較大的提高，H1較H0處理增加了243 元/hm2，H2效益最高，增收達(dá)到416 元/hm2，H3較H0增收了206 元/hm2，說(shuō)明有機(jī)肥替代化肥在20%替代量時(shí)經(jīng)濟(jì)效益最高。

圖1 有機(jī)肥不同替代量水稻經(jīng)濟(jì)效益分析Fig.1 Analysis of economic benefit of rice with different substitution amount of organic fertilizer

4 結(jié)論與討論

有機(jī)肥不僅可以提高土壤的質(zhì)量和改善土壤結(jié)構(gòu)，還可以提高植物的抗病能力和生長(zhǎng)速度，從而提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。有機(jī)肥替代部分化肥施用可在一定程度上緩解化肥對(duì)農(nóng)田生態(tài)環(huán)境的影響[3]。隨著有機(jī)肥的施用比例的增加，水稻的生長(zhǎng)和產(chǎn)量均呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢(shì)，說(shuō)明適量使用有機(jī)肥可以更好地滿足水稻的生長(zhǎng)需求，同時(shí)植株高度、穗長(zhǎng)、秸稈質(zhì)量、粒質(zhì)量、葉綠素含量都有所增加，表明有機(jī)肥替代化肥施用可以促進(jìn)水稻生長(zhǎng)和發(fā)育。崔賀雨[4]研究表明，在一定范圍內(nèi)，隨著有機(jī)肥替代比例的增加，水稻產(chǎn)量也有所增加。但當(dāng)有機(jī)肥替代比例超過(guò)一定值時(shí)，產(chǎn)量可能會(huì)降低。因此，需要找到一個(gè)最佳的替代比例，以實(shí)現(xiàn)減量增效的目標(biāo)。朱愛(ài)玲[5]研究發(fā)現(xiàn)，有機(jī)肥與化肥之間存在養(yǎng)分互作效應(yīng)，即有機(jī)肥中的有機(jī)養(yǎng)分與化肥中的無(wú)機(jī)養(yǎng)分可以相互促進(jìn)，提高水稻對(duì)養(yǎng)分的利用率。這為減量使用化肥提供了理論依據(jù)。何伊平[6]研究表明，某些類(lèi)型的有機(jī)肥更適合替代化肥，而另一些則可能效果不佳。因此，在選擇有機(jī)肥時(shí)，需要考慮其質(zhì)量、來(lái)源和營(yíng)養(yǎng)成分等因素。張禹等[7]研究表明，合理使用有機(jī)肥可以改善土壤結(jié)構(gòu)、增加土壤有機(jī)質(zhì)含量、提高土壤微生物活性等，從而實(shí)現(xiàn)土壤改良和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。高時(shí)鳳[8]研究分析了有機(jī)肥替代化肥對(duì)溫室氣體排放、水體富營(yíng)養(yǎng)化、土壤侵蝕等方面的影響，并評(píng)估其生態(tài)效益。

本試驗(yàn)以普寧地區(qū)水稻為對(duì)象進(jìn)行有機(jī)肥替代化肥減量試驗(yàn)，結(jié)果表明有機(jī)肥替代化肥減量后植株高度、穗長(zhǎng)、秸稈質(zhì)量、粒質(zhì)量、葉綠素含量以及產(chǎn)量都有所增加，其中，H1、H2有機(jī)肥替代化肥減量處理分別較H0增產(chǎn)3.8%、8.3%，表明有機(jī)肥可以替代部分化肥，提高水稻產(chǎn)量和品質(zhì)，同時(shí)減輕化肥對(duì)環(huán)境的影響。在使用有機(jī)肥的過(guò)程中，需要注重管理和監(jiān)控，以確保有機(jī)肥的施用量和質(zhì)量得到合理控制。實(shí)際生產(chǎn)中，有機(jī)肥的質(zhì)量和施用量會(huì)受到多種因素的影響，如土壤類(lèi)型、水稻品種和氣候條件等。因此，需要根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整，在適當(dāng)調(diào)節(jié)有機(jī)肥的施用量和質(zhì)量的情況下，有機(jī)肥可以替代化肥的一部分使用，不僅能夠提高水稻的產(chǎn)量和品質(zhì)，還能夠減少化肥生產(chǎn)對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染，有利于推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展。