不同化肥運籌對土壤肥力及水稻產量的影響試驗

摘 要 化肥的過量施用不僅提高了農業生產成本，還造成了土壤板結等問題。為探究施用腐熟有機肥減少傳統氮、磷、鉀肥施用量的可行性，通過田間試驗分析了不同化肥運籌對土壤肥力及水稻產量的影響。結果表明，土壤pH值和土壤容重受肥料影響顯著，而土壤有機質含量、堿解氮含量、速效磷含量、速效鉀含量，以及水稻產量則受不同施肥處理的顯著影響。總體來看，按常規化肥施用量（氮肥225 kg·hm-2、磷肥300 kg·hm-2、鉀肥150 kg·hm-2）的80%施氮、磷、鉀肥并配施腐熟有機肥1 500 kg·hm-2，可在不影響水稻產量的同時減少化肥施用量，節省了生產成本，避免了土壤環境惡化。

關鍵詞 化肥運籌；腐熟有機肥；土壤肥力；水稻產量；減肥試驗

中圖分類號：S511 文獻標志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.03.030

隨著全球人口的不斷增長，人們的糧食需求也在不斷上升[1]。水稻作為人們主要的糧食作物，提高其產量和生產效率對保障糧食安全至關重要[2]。化肥作為糧食的“糧食”，在農業生產中發揮著至關重要的作用[3]。化肥通過提供植物所需的氮、磷、鉀等主要營養元素，增加土壤肥力，有效增加農作物的產量、改善農產品品質。然而受專業知識不足等因素影響，我國農業從業者大多存在化肥過量施用的問題[4]。過量施用化肥會導致土壤有機質缺乏，土壤團粒結構遭到破壞，造成土壤板結，最終導致農作物產量降低[5]。此外，長期過量施用化肥會引起環境污染和農藥殘留問題，影響環境和人體健康安全。

腐熟有機肥是由畜禽糞便、枯枝、落葉等富含有機物的廢棄物經腐化、發酵和分解制成，可提供傳統化肥提供的養分，減少氮、磷、鉀肥的施用量。目前，關于腐熟有機肥和減施傳統化肥施用量的化肥運籌對土壤肥力及水稻產量變化特征的影響研究尚不充分。本研究通過田間試驗，分析了腐熟有機肥和傳統氮、磷、鉀肥減量共計6種化肥運籌對土壤pH值、容重、有機質含量、堿解氮含量、速效磷含量、速效鉀含量，以及水稻產量的影響，旨在為水稻生產工作提供參考。

1" 材料與方法

1.1" 試驗地概況

試驗地位于廣西欽州市欽南區大番坡鎮大番坡村委大官沖垌水稻種植基地，年平均氣溫22.0 ℃，年平均降水量1 600 mm，日照時間1 800 h，無霜期350 d以上，土壤pH值6.21，有機質含量為17.53 g·kg-1，堿解氮含量為100.31 mg·kg-1，有效磷含量為15.73 mg·kg-1，有效鉀含量為105.13 mg·kg-1。

1.2" 試驗設計

本研究共設置5個處理組和1個對照組。5個處理組均施用腐熟有機肥1 500 kg·hm-2，并且在此基礎上，T1處理按常規化肥施用量施氮、磷、鉀肥，T2處理按常規化肥施用量的90%施氮、磷、鉀肥，T3處理按常規化肥施用量的80%施氮、磷、鉀肥，T4處理按常規化肥施用量的70%施氮、磷、鉀肥，T5處理按常規化肥施用量的40%施氮、磷、鉀肥。對照組（CK）按照常規施用量施氮、磷、鉀肥。每個處理重復3次。

腐熟有機肥制作方式參照地方標準《畜禽糞便發酵腐熟技術規程》（DB62/T 4234—2020），采用堆置發酵法生產，主要由枯枝、落葉、牛糞腐熟制成；氮肥為尿素（陽煤平原化工有限公司生產，總氮≥46.4%），常規施用量為225 kg·hm-2；磷肥為磷酸二銨（甕福集團有限責任公司，總養分≥64.0%），常規施用量為300 kg·hm-2；鉀肥為硫酸鉀（唐山三浮硅業股份有限公司，氯化鉀含量≥52.0%），常規施用量為150 kg·hm-2。

1.3" 水稻移栽與指標測定

于2022年在稻田內劃分18個25 m×2 m的種植小區，每個處理3個種植小區，各處理間距離150 m以上，以免相互干擾。于2022年3月移栽水稻，以腐熟有機肥作基肥，傳統化肥按基肥∶分蘗肥∶孕穗肥=4∶2∶4的比例施入。田間采用常規管理方式管理，并于2022年6月下旬至7月上旬水稻成熟后收割水稻并測產，并在每個種植小區的對角線處設置3塊2 m×2 m的采樣樣方，使用土鉆按五點采樣法采集0～20 cm的土樣，將各層土樣混合形成混合樣品帶回實驗室進行土壤肥力指標測定（見表1）。

1.4" 統計分析

使用Excel軟件記錄、預處理數據，使用SPSS軟件進行單因素方差分析并進行多重比較，方法選擇最小顯著性差異法（Least Significant Difference，LSD），顯著性水平為0.05。

2" 結果與分析

2.1" 不同處理對土壤肥力指標的影響

如表2所示，不同處理對土壤pH值和土壤容重不存在顯著影響，其中不同處理下土壤均呈弱酸性，T1處理的土壤pH值最大，為6.351±0.058；處理組和對照組的土壤容重在（1.293±0.031）～（1.376±0.043）。不同處理的土壤有機質含量、堿解氮含量、速效磷含量及速效鉀含量之間均存在顯著差異（p＜0.05）。T1處理、T2處理、T3處理、T4處理的土壤有機質含量較高，4組之間不存在顯著差異，但除T4處理外，均顯著高于T5處理和CK處理（p＜0.05）；T5處理和CK處理的土壤有機質含量較低，分別為（18.357±0.918）g·kg-1和（18.213±0.959）g·kg-1，二者之間不存在顯著差異，且與T4處理也不存在顯著差異。T1處理、T2處理、T3處理、T4處理的土壤堿解氮含量較高，4組之間不存在顯著差異，且均顯著高于T5處理和CK處理；T5處理和CK處理的土壤堿解氮含量較低，分別為（110.867±9.828） mg·kg-1和（109.283±8.286） g·kg-1，二者之間不存在顯著差異。T1處理、T2處理、T3處理、T4處理的土壤速效磷含量較高，4組之間不存在顯著差異；T1處理、T2處理、T3處理的土壤速效磷含量均顯著高于T5處理和CK組，T4處理與T5處理之間不存在顯著差異，顯著高于CK處理；CK處理的土壤速效磷含量最低，為（14.253±0.571） mg·kg-1。T1處理、T2處理、T3處理的土壤速效鉀含量較高，3組之間不存在顯著差異，且均顯著高于其他3個處理；T4處理的土壤速效鉀含量顯著高于T5處理和CK處理，T5處理和CK處理的速效鉀含量較低，且兩者之間不存在顯著差異。

2.2" 不同處理對水稻產量的影響

如表3所示，不同處理的水稻產量之間存在顯著差異。T1處理、T2處理、T3處理的水稻產量較高，分別為（7 215.135±400.841）kg·hm-2、（7 166.766±377.198）kg·hm-2、（6 992.316±349.616）kg·hm-2，且三者之間不存在顯著差異；T1處理、T2處理的水稻產量顯著高于其他3組處理，T3處理的水稻產量則顯著高于T5處理和CK處理；T5處理和CK處理的水稻產量較少，分別為（6 395.968±336.637）kg·hm-2和（6 215.629±327.138）kg·hm-2，且兩者之間不存在顯著差異。

3" 小結與討論

本研究以腐熟有機肥和傳統氮磷鉀肥為材料，分析了不同化肥運籌對土壤肥力及水稻產量的影響，以探究以腐熟有機肥部分替代傳統化肥的可能性。結果表明，不同的化肥運籌對土壤pH值和土壤容重不存在顯著影響，不同處理的土壤均呈弱酸性，處理組和對照組的土壤容重在（1.293±0.031）～（1.376±0.043）；不同處理的土壤有機質含量、堿解氮含量、速效磷含量和速效鉀含量之間均存在顯著差異，T5處理和CK處理的土壤肥力性狀均差異不大且均較低，而T1處理、T2處理、T3處理的土壤有機質含量、堿解氮含量、速效磷含量、速效鉀含量均較高；不同處理的水稻產量之間存在顯著差異，T1處理、T2處理、T3處理的水稻產量較高。綜上所述，綜合考慮化肥成本、土壤肥力效果及水稻產量，推薦采用T2處理，即按常規化肥施用量的80%施氮、磷、鉀肥，并配施腐熟有機肥。

參考文獻：

[1] 顧國達，尹靖華.全球中長期糧食供需趨勢分析[J].華中農業大學學報（社會科學版），2014（6）：6-16.

[2] 黃大勇，朱洋洋，熊豪，等.糧食安全視角下水稻家庭農場全要素生產率測度研究[J].中國稻米，2023，29（1）：19-26.

[3] 魏啟文，曾娟，秦萌，等.新時期我國化肥農藥減量增效與農產品質量安全提升的探討[J].農產品質量與安全，2023（1）：6-9.

[4] 袁旭，張家安，常飛楊，等.我國肥料施用現狀及化肥減量研究進展[J].農業與技術，2022，42（18）：20-23.

[5] 楊果，張英鵬，魏建林，等.長期施用化肥對山東三大土類土壤物理性質的影響[J].中國農學通報，2007，23（12）：244-250.

（責任編輯：敬廷桃" 張春雨）

收稿日期：2024-01-10

作者簡介：王中成（1975—），大專，農藝師，主要從事農業技術服務推廣和種植業。E-mail：18177776302@163.com。