蔡炳祥，劉曉霞，李建國，宓 盛

(1.德清縣農(nóng)業(yè)技術推廣中心,浙江德清 313200; 2.浙江省農(nóng)業(yè)技術推廣中心,浙江杭州 310020)

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連續(xù)實施化肥減量對水稻產(chǎn)量和土壤肥力的影響

蔡炳祥1，劉曉霞2，李建國1，宓 盛1

(1.德清縣農(nóng)業(yè)技術推廣中心,浙江德清 313200; 2.浙江省農(nóng)業(yè)技術推廣中心,浙江杭州 310020)

摘 要：以水稻為試驗材料,連續(xù)4年開展化肥減量試驗,研究不施肥、常規(guī)施肥、化肥減量26%,化肥減量配施有機無機復混肥對水稻產(chǎn)量和土壤肥力的影響。結果表明,與常規(guī)施肥相比,對于水稻產(chǎn)量,化肥減量26%影響不大,化肥減量配施有機無機復混肥有逐年提高產(chǎn)量的趨勢;對于土壤有機質(zhì)和全氮含量,化肥減量26%和化肥減量配施有機無機復混肥對其無明顯影響,且在連續(xù)試驗過程中處于較為穩(wěn)定的狀態(tài);對于土壤有效磷含量,化肥減量26%影響較小,化肥減量配施有機無機復混肥高于常規(guī)施肥,且這一趨勢隨著試驗年限的延長更為明顯。由此可見,化肥減量26%和化肥減量配施有機無機復混肥在試驗區(qū)域均具有較強的可實施性,不僅減少了化肥的投入,而且可以維持或適當提高水稻產(chǎn)量和土壤肥力。

關鍵詞：化肥減量;水稻;產(chǎn)量;土壤肥力

施用化肥是保證糧食增產(chǎn)的有效途徑,對于農(nóng)

業(yè)生產(chǎn)有著舉足輕重的作用。聯(lián)合國糧農(nóng)組織統(tǒng)計結果表明,發(fā)展中國家化肥對糧食增產(chǎn)的貢獻率高達55%[1]。但是,化肥對于糧食增長的作用是有一定限度的[2],大量研究表明,1998—2004年,我國糧食總產(chǎn)量呈下滑趨勢,相應的施肥量卻在增加,兩者的趨勢出現(xiàn)了背離[3]。目前,我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨著增肥不增產(chǎn)、化肥施用過量和養(yǎng)分利用效率下降等重大問題[4]。還有研究發(fā)現(xiàn),過量施用化肥不僅不能持續(xù)大幅增產(chǎn)[5-6],甚至還會降低農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)、破壞土壤結構、危害環(huán)境安全[7-9]。因此,如何調(diào)整化肥用量,以較小的投入和環(huán)境代價獲得最大的農(nóng)業(yè)收益,這已成為亟待解決的迫切問題。

化肥減量技術是指在不顯著降低作物產(chǎn)量的情況下,通過施肥技術的創(chuàng)新和集成,耕作制度的改革,施肥方法的改進,新型肥料的研發(fā)等一系列措施,提高肥料利用率,減少化肥施用量,顯著提高施肥效益,是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)節(jié)本增效,減少農(nóng)業(yè)面源污染,保護生態(tài)環(huán)境的一項重要措施[10]。有研究發(fā)現(xiàn),將現(xiàn)有氮肥用量減少22%～25%,水稻產(chǎn)量不會顯著下降[11-12]。王冰清等[13]的研究發(fā)現(xiàn),化肥減量及配施不同比例的有機肥對黃瓜、苦瓜和甘藍的產(chǎn)量沒有顯著影響。還有研究發(fā)現(xiàn),生菜產(chǎn)量并沒有隨著化肥施用量的減少而下降[14];減量施肥有利于提高萵苣株高、增加莖直徑,提高萵苣產(chǎn)量[15]。由此可見,化肥減量不減產(chǎn)是完全可行的。但是關于連續(xù)實施化肥減量對作物產(chǎn)量和土壤肥力的影響尚缺少系統(tǒng)研究,為此本研究以水稻為試驗材料,研究了連續(xù)4年實施化肥減量對于水稻產(chǎn)量和土壤肥力的影響,旨在為化肥減量施肥方案設計提供科學依據(jù),推進肥料資源高效利用,以緩解過量施肥對環(huán)境的影響。

1　材料與方法

1.1材料

試驗在德清縣雷甸鎮(zhèn)東新村進行,地理坐標30°29′05″N,120°06′17″E,土壤類型為青紫泥田。土壤基本理化性狀:有機質(zhì)48.9 g·kg-1,全氮2.53 g·kg-1,有效磷11.8 mg·kg-1,速效鉀94 mg·kg-1,土壤pH值6.4。供試水稻品種為晚粳稻秀水134。

1.2處理設計

試驗設4個處理:處理1,不施肥為對照(CK);處理2,常規(guī)施肥(CG);處理3,化肥減量26% (JL);處理4,化肥減量配施有機無機復混肥(PS)。小區(qū)面積66.7 m2,隨機排列,不設重復,單灌單排。各處理667 m2施肥量:常規(guī)施肥處理施尿素43.9 kg,鈣鎂磷肥20 kg,氯化鉀8 kg,化肥總量折純27.99 kg;化肥減量處理施尿素31.5 kg,鈣鎂磷肥12 kg,氯化鉀7.5 kg,化肥總量折純20.79 kg;化肥減量配施有機無機復混肥處理施尿素24.3 kg,氯化鉀3 kg,有機無機復混肥(氮磷鉀有效成分含量分別為11%,5%,9%) 30 kg,化肥總量折純20.48 kg。各處理其他田間管理措施按照常規(guī)栽培進行。

1.3樣品采集及測定

收獲期分別測定水稻產(chǎn)量,土壤有機質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀含量,pH值等。

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2　結果與分析

2.1水稻產(chǎn)量

由表1可知,與不施肥相比,常規(guī)施肥處理有效增加了水稻產(chǎn)量,2011年到2014年,水稻產(chǎn)量分別增加了31.00%,17.75%,35.52%和70.59%。與常規(guī)施肥相比,化肥減量26%處理對水稻產(chǎn)量影響不大,如2012年和2013年僅降低了5.44%和1.46%;化肥減量配施有機無機復混肥不僅降低了化肥的投入,而且增加了水稻產(chǎn)量,其中2013年和2014年水稻產(chǎn)量較CK分別增加了9.52%和20.66%。數(shù)據(jù)還表明,連續(xù)不施肥或只施用化肥,水稻產(chǎn)量有逐年降低的趨勢,化肥減量配施有機無機復混肥處理水稻產(chǎn)量有則逐年提高的趨勢。

表1　連續(xù)實施化肥減量對水稻產(chǎn)量的影響

2.2有機質(zhì)和全氮含量

由表2可見,與常規(guī)施肥相比,化肥減量26%和化肥減量配施有機無機復混肥處理對土壤有機質(zhì)和全氮含量無明顯影響。2011—2014年,CK處理土壤有機質(zhì)含量是逐年降低的,這表明在當?shù)貧夂驐l件下,若不施用任何肥料,僅依靠作物根茬殘留碳的循環(huán),不足以維持試驗前土壤的有機質(zhì)水平。3個施肥處理的有機質(zhì)和全氮含量在連續(xù)試驗過程中均處于較為穩(wěn)定的狀態(tài)。

2.3有效磷和速效鉀含量

表3表明,與常規(guī)施肥相比,化肥減量26%處理對土壤有效磷含量影響較小,2011—2013年,僅分別降低了0.9,0.6和0.05 mg·kg-1;而化肥減量配施有機無機復混肥處理則有所提高,這一趨勢隨著試驗年限的延續(xù)更為明顯,2013和2014年分別提高了54.65%和91.15%。土壤速效鉀的變化無明顯規(guī)律。

表2　連續(xù)實施化肥減量對土壤有機質(zhì)和全氮含量的影響

表3　連續(xù)實施化肥減量對土壤有效磷和速效鉀含量的影響

2.4pH值

由表4可見,與常規(guī)施肥相比,不施用化肥、化肥減量26%和化肥減量配施有機無機復混肥處理對土壤pH值無影響,土壤始終保持微酸性(2011,2012和2014年)或中性(2013年)。

表4　連續(xù)實施化肥減量對土壤pH值的影響

3　小結與討論

我國用僅占世界9%的耕地養(yǎng)活了世界22%的人口,其中化肥的作用功不可沒。長期以來,我國農(nóng)民的施肥方式受傳統(tǒng)習慣的影響,陷入“超量施肥必然帶來超量回報”的施肥誤區(qū)[16],但實踐證明,過量施肥不僅不能持續(xù)提高產(chǎn)量,甚至會降低農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)、破壞土壤結構、危害生態(tài)環(huán)境[17-19]。因此,在保證作物產(chǎn)量的基礎上,減少不合理化肥的用量是發(fā)展可持續(xù)農(nóng)業(yè)的必然趨勢。前人的研究表明,在一定范圍內(nèi)實施化肥減量,不僅可以保證作物產(chǎn)量與當?shù)爻Ｒ?guī)常量水平一致,而且有效改善了土壤肥力狀況[20-22]。本研究表明,與當?shù)爻Ｒ?guī)施肥相比,化肥減量26%和化肥減量配施有機無機復混肥并未降低水稻產(chǎn)量、土壤有機質(zhì)和全氮含量,化肥減量配施有機無機復混肥提高了土壤有效磷含量。由此可見,實施化肥減量26%和化肥減量配施有機無機復混肥是切實可行的,對推進農(nóng)業(yè)節(jié)本增效具有較高的指導意義。

連續(xù)實施化肥減量對農(nóng)田土壤肥力動態(tài)水平影響較小,試驗結果表明,連續(xù)4年實施化肥減量基本可以維持土壤有機質(zhì)、全氮含量和土壤pH的穩(wěn)定,且有逐步提高土壤有效磷含量的趨勢?？梢?推進化肥減量可以作為一項施肥措施長期推廣。

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(責任編輯：張才德)

中圖分類號：S511

文獻標志碼：A

文章編號：0528-9017(2016)04-0471-03

DOI10.16178/j.issn.0528-9017.20160404

收稿日期:2016-01-14

基金項目:浙江省晚粳稻高產(chǎn)示范創(chuàng)建項目

作者簡介:蔡炳祥(1963—),男,浙江德清人,高級農(nóng)藝師,從事農(nóng)業(yè)技術推廣工作,E-mail:94037070@qq.com。