劉曉霞，陸若輝，戴佩彬，倪治華，陳一定*

(1.浙江省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，浙江 杭州 310020； 2.浙江經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江 杭州 310018)

水稻是浙江省種植面積最大的糧食作物，提高水稻產(chǎn)量對于實現(xiàn)糧食增產(chǎn)、農(nóng)民增收意義重大[1]。研究發(fā)現(xiàn)，施用化肥的水稻產(chǎn)量明顯高于不施肥處理[2]，這表明化肥投入是影響水稻產(chǎn)量的重要因素[3-4]。但是，長期單施化肥不僅導(dǎo)致作物減產(chǎn)、降低肥料利用效率，還會造成資源的浪費并危害土壤生態(tài)環(huán)境[5]，比如，單施化肥的土壤氮素變幅較大，氮磷養(yǎng)分比例失調(diào)，稻株生長前期氮素吸收過量而后期不足，導(dǎo)致水稻碳氮比失調(diào)、成穗率低、空殼率高、產(chǎn)量低且不穩(wěn)定[6]。此外，長期單施化肥的土壤孔隙度降低，容重增加，土壤物理性質(zhì)有變劣趨勢，有機質(zhì)、氮、鉀等土壤養(yǎng)分也呈下降態(tài)勢[7]。由此可見，化肥對于提高水稻產(chǎn)量至關(guān)重要，但長期單施化肥有作物減產(chǎn)、土質(zhì)劣化的風(fēng)險。

與化肥的養(yǎng)分單一、肥效短等特點相比，有機肥具有養(yǎng)分全、肥效長等優(yōu)勢[8]。但以有機肥作為水稻的單一肥源時，水稻分蘗時間推遲，進(jìn)而影響葉片和稻株生長，導(dǎo)致有效穗減少，最終降低水稻產(chǎn)量[9]。當(dāng)有機肥用量高達(dá)60 t·hm-2時，水稻產(chǎn)量高于單施化肥，但氮和磷的生理利用效率明顯下降[10]。由此可見，有機肥存在養(yǎng)分含量低、肥效慢、體積大、施用不便等缺點，不適宜作為水稻的單一肥源。綜合考慮有機肥與化肥的互補特性，實踐生產(chǎn)中可將二者配合施用。為此，本研究以水稻為材料，采用長期定位試驗研究了有機無機肥配合施用對水稻產(chǎn)量和土壤理化性狀的影響。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試作物為水稻(中浙優(yōu)8號)，試驗地點位于浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)試驗站(浙江省長興縣泗安鎮(zhèn))，土壤類型為水稻土，耕作制度為一年一熟制，試驗時間為2008—2015年。試驗前土壤基本理化性狀：有機質(zhì)19.60 g·kg-1，全氮1.15 g·kg-1，有效磷17.25 mg·kg-1，速效鉀21.08 mg·kg-1，緩效鉀235.00 mg·kg-1，土壤pH值5.23。

1.2 處理設(shè)計

采用長期定位試驗，設(shè)3個施肥處理：處理1，不施肥(CK)；處理2，單施化肥(CF)；處理3，化肥配施有機肥(CF+OF)。其中，單施化肥處理667 m2用氮肥15.0 kg、磷肥5.5 kg、鉀肥9.0 kg，化肥配施有機肥處理在單施化肥的基礎(chǔ)上667 m2增施250 kg有機肥。供試肥料：鈣鎂磷肥(P2O516%)，氯化鉀(K2O 60%)，尿素(N 46%)。各處理隨機排列，重復(fù)3次，栽培管理措施一致。

1.3 樣品采集及測定

水稻收割前測定籽粒產(chǎn)量。土壤樣品經(jīng)風(fēng)干、粉碎過篩后保存，有機質(zhì)采用重鉻酸鉀容量法測定，全氮采用凱氏定氮法測定，有效磷采用鉬藍(lán)比色法測定，速效鉀和緩效鉀采用火焰光度法測定，土壤pH值采用電位法測定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用DPS 2000軟件進(jìn)行方差分析(ANOVA)和統(tǒng)計分析，對有顯著差異的處理采用Duncan′s新復(fù)極差法進(jìn)行檢驗。利用Origin 8.0軟件制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 對水稻產(chǎn)量的影響

由表1可見，施肥處理(CF、CF+OF)的水稻產(chǎn)量顯著高于不施肥處理。與不施肥相比，2009—2015年單施化肥處理的水稻產(chǎn)量增幅為13.0%～30.4%，化肥配施有機肥處理的水稻產(chǎn)量增幅為22.5%～45.5%?；逝涫┯袡C肥處理的水稻產(chǎn)量高于單施化肥處理，增幅在3.8%～12.5%，但二者差異不顯著。

表1 化肥與有機肥長期配施處理對2009—2015年水稻667 m2產(chǎn)量的影響 kg

注：同列數(shù)據(jù)后無相同小寫字母的表示差異顯著(P<0.05)。

2.2 對土壤有機質(zhì)含量的影響

如圖1所示，施肥處理(CF、CF+OF)的土壤有機質(zhì)含量呈逐年增加趨勢，其中，單施化肥處理2015年土壤有機質(zhì)含量是試驗前土壤有機質(zhì)含量的1.09倍，化肥與有機肥配施處理2015年土壤有機質(zhì)含量是試驗前的1.31倍。試驗期間，不施肥處理土壤有機質(zhì)含量變化不大(18.91～19.64 g·kg-1)。施肥處理土壤有機質(zhì)含量顯著高于不施肥對照，化肥與有機肥配施處理土壤有機質(zhì)含量較單施化肥高9.0%～19.4%，且差異顯著。

圖1 不同施肥處理對土壤有機質(zhì)含量的影響

2.3 對土壤全氮含量的影響

施肥處理的土壤全氮含量呈逐年上升趨勢(圖2)，但不施肥處理土壤全氮含量變化不大(1.10～1.16 g·kg-1)。土壤全氮含量受不同施肥處理的影響：試驗中后期(2011—2015年)，單施化肥、化肥與有機肥配施處理土壤全氮含量顯著高于不施肥處理，其中，單施化肥土壤全氮含量是不施肥對照的1.15～1.24倍，化肥與有機肥配施土壤全氮是不施肥對照的1.24～1.47倍；試驗后期(2012—2015年)，化肥配施有機肥土壤全氮含量顯著高于單施化肥，高出11.8%～20.7%。

圖2 不同施肥處理對土壤全氮含量的影響

2.4 對土壤有效磷含量的影響

如圖3所示，施肥處理土壤有效磷含量呈逐年增加趨勢，2015年，單施化肥和化肥配施有機肥處理土壤有效磷含量分別是試驗前的2.14倍和2.57倍，不施肥處理土壤有效磷含量變化不大。單施化肥和化肥配施有機肥處理的土壤有效磷含量顯著高于不施肥對照(2009年除外)。試驗后期(2014—2015年)，化肥與有機肥配施土壤有效磷含量顯著高于單施化肥，2014年和2015年化肥配施有機肥處理土壤有效磷含量分別較單施化肥高19.5%和19.8%。

2.5 對土壤速效鉀和緩效鉀含量的影響

施肥處理土壤速效鉀含量呈逐年上升趨勢(圖4)，而不施肥處理土壤速效鉀含量變化不大(21.00～22.88 mg·kg-1)。單施化肥和化肥與有機肥配施處理的土壤速效鉀含量顯著高于不施肥對照，其中化肥配施有機肥土壤速效鉀含量較單施化肥高48.2%～71.2%，且差異顯著。

圖3 不同施肥處理對土壤有效磷含量的影響

圖4 不同施肥處理對土壤速效鉀和緩效鉀含量的影響

由圖4可見，施肥處理土壤緩效鉀含量呈逐年增加趨勢，2015年，單施化肥和化肥配施有機肥處理土壤緩效鉀含量分別是試驗前的1.17倍和1.23倍，而不施肥處理土壤有效磷含量變化不大。施肥處理(CF，CF+OF)的土壤緩效鉀含量顯著高于不施肥對照，但兩個施肥處理間土壤緩效鉀含量無顯著差異。

2.6 對土壤pH值的影響

如圖5所示，化肥與有機肥配施處理土壤pH值呈逐年上升趨勢，2015年土壤pH值較試驗前高0.24個單位，而單施化肥和不施肥處理土壤pH值變化不大，分別在5.21～5.32和5.20～5.26波動。試驗后期(2012—2015年)，化肥配施有機肥處理土壤pH值顯著高于不施肥和單施化肥處理，如2015年化肥配施有機肥處理土壤pH值較不施肥處理高0.22個單位，較單施化肥高0.17個單位。

圖5 不同施肥處理對土壤pH值的影響

3 討論

與單施化肥相比，化肥配施有機肥可進(jìn)一步提高作物產(chǎn)量并改善土壤理化性狀[11-12]。田間試驗證實，有機肥和化肥配施有利于提高水稻產(chǎn)量，早稻和晚稻平均產(chǎn)量較單施化肥增產(chǎn)3.9%～7.8%[13]，單季稻產(chǎn)量提高20%以上[14]。本研究表明，化肥配施有機肥水稻產(chǎn)量有所提高，但與單施化肥處理相比差異不顯著。

研究證實，長期施用化肥或化肥配施秸稈均能提高土壤基礎(chǔ)地力，并以長期化肥配施秸稈的效果最佳[15]。此外，長期化肥配施有機肥可增加土壤有機質(zhì)、全氮和堿解氮含量，改善土壤養(yǎng)分狀況[16]。本研究結(jié)果顯示，施肥處理土壤有機質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀和緩效鉀含量呈逐年增加趨勢，最終單施化肥土壤有機質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀、緩效鉀含量分別是試驗前的1.09、1.22、2.14、1.84、1.17倍，化肥和有機肥配施土壤有機質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀、緩效鉀含量分別是試驗前的1.31、1.47、2.57、3.04、1.23倍。由此可見，施肥是改善土壤理化性狀、培肥耕地地力的有效措施。

長期單施化肥會對土壤造成不良影響，配施有機肥不僅可增加作物產(chǎn)量，還可明顯改善土壤養(yǎng)分狀況和微生物群落結(jié)構(gòu)，對于培肥地力和優(yōu)化土壤微生物群落極為重要[17]。本研究結(jié)果顯示，試驗后期，化肥和有機肥配施土壤有機質(zhì)、全氮、有效磷和速效鉀含量，以及土壤pH值均顯著高于單施化肥，但土壤緩效鉀含量與單施化肥差異不大。整體來看，化肥配施有機肥對提升土壤養(yǎng)分含量和改善土壤酸堿度的效果要優(yōu)于單施化肥。

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