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        化肥減量配施有機(jī)肥對水稻產(chǎn)量及效益的影響

        2021-03-31 04:34:53何瑞岳
        關(guān)鍵詞:水稻產(chǎn)量

        何瑞岳

        摘要:為研究化肥減量配施有機(jī)肥對水稻產(chǎn)量及效益的影響,本試驗(yàn)設(shè)置常規(guī)施肥、有機(jī)肥化肥配施、有機(jī)肥配施化肥且全部減量10%、20%和30%,對水稻產(chǎn)量及效益進(jìn)行分析,結(jié)果表明,隨著施肥量的減少,水稻產(chǎn)量逐漸降低,每畝節(jié)約成本和減少產(chǎn)量比呈逐漸升高的變化趨勢,在化肥減量30%處理時(shí),化肥的投產(chǎn)比為1∶6.0,達(dá)到最高,增效明顯。

        關(guān)鍵詞:水稻;化肥減量;產(chǎn)量

        中國是世界上最重要的水稻生產(chǎn)國之一。為追求高水稻產(chǎn)量,從20世紀(jì)80年代初開始,稻田就開始大量施用化肥。自1993年以來,我國糧食產(chǎn)量不斷增加,與此同時(shí),我國化肥的消費(fèi)也不斷增加,一度成為世界第一化肥消費(fèi)大國。2018年,我國化肥消費(fèi)總量為5 653.42×104t,占世界化肥總消費(fèi)量的34%。其中鉀肥約為590.28×104t,磷肥約為728.88×104t,氮肥約為2 065.43 ×104t,農(nóng)用復(fù)合肥2 268.84×104t?;视昧恐鹉暝黾?,然而,化肥的大量投入并不能有效提高預(yù)期產(chǎn)量,而且近年來,在中國的一些地區(qū),水稻的產(chǎn)量增長速度明顯下降甚至停滯[1]。同時(shí),使用大量化肥使得作物的生長對化肥產(chǎn)生過分依賴,并導(dǎo)致土壤有害物質(zhì)的累積,對土壤環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重影響。另一方面,農(nóng)田施肥中有機(jī)肥的施用量所占比例有逐年下降的趨勢,造成土壤有機(jī)質(zhì)含量下降,土壤理化性狀發(fā)生改變,并有惡化的趨勢。此外,過度施用化肥對環(huán)境造成了大量的負(fù)面影響,如溫室氣體排放、養(yǎng)分徑流淋失等[2],這已成為制約作物產(chǎn)量進(jìn)一步提高,影響農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要影響因素。因此,研究可持續(xù)的水稻有效施肥方法是滿足日益增長的糧食需求和改善環(huán)境的重要措施。

        有機(jī)肥是一種含有動物蛋白、氨基酸以及氮磷鉀等有機(jī)物質(zhì)的肥料,主要來源于動植物的代謝體,屬于純天然的肥料,并且肥效的時(shí)間較長[3]。研究表明,有機(jī)肥能夠維持土壤肥力水平,改善土壤結(jié)構(gòu),是提高土壤養(yǎng)分含量的重要措施,是實(shí)現(xiàn)綠色農(nóng)業(yè)、農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展的途徑之一[4]。有機(jī)肥可以為作物生長提供養(yǎng)分,提高土壤養(yǎng)分積累[5]。它可以優(yōu)化土壤微生物驅(qū)動的養(yǎng)分內(nèi)部循環(huán),使化肥投入量減少。朱經(jīng)偉等[6]研究表明,在氮、磷、鉀肥減施的條件下,追肥5次的處理能夠顯著提高烤煙對養(yǎng)分的利用效率,提高烤煙對養(yǎng)分的利用效率并改善煙葉品質(zhì)。閆龍翔等[7]研究表明,不同減施化肥條件下使用生物有機(jī)肥改善土壤微生態(tài)環(huán)境,可以不同程度促進(jìn)黃瓜生長,提高產(chǎn)量和品質(zhì)。其中減施化肥20%時(shí)施用生物有機(jī)肥效果最優(yōu),增產(chǎn)效果達(dá)到10.14%。張璐等[8]研究表明,與習(xí)慣施氮量相比,綠肥結(jié)合習(xí)慣施肥以及綠肥與化肥氮減量20%-40%配施均能保持較高產(chǎn)量。樓宇濤等[9]研究表明,不同化肥減量措施并不會對水稻產(chǎn)量、秸稈產(chǎn)量和谷草比產(chǎn)生不利影響,且對耕地質(zhì)量有顯著的提升效果。袁迎春等[10]研究表明,與單施化肥處理相比,翻壓紫云英配施化肥處理均有助于提高水稻土壤堿解氮含量,有助于提高有效穗、穗總粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)、千粒質(zhì)量、理論產(chǎn)量和實(shí)際產(chǎn)量。施用不同類型的肥料可以影響植株對養(yǎng)分的吸收和利用。周丹丹等[11]研究發(fā)現(xiàn),將有機(jī)肥與化肥配合施用,有利于黃瓜植株吸收土壤中氮磷鉀等養(yǎng)分,植株中各種養(yǎng)分均有不同程度的增加。因此,本試驗(yàn)通過研究化肥減量配施有機(jī)肥對水稻產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響,為水稻合理施肥、提高水稻產(chǎn)量提供參考。

        1 材料方法

        1.1 試驗(yàn)地概況

        試驗(yàn)田位于永勝縣程海鎮(zhèn)馬軍村委會石灣北村,地勢平坦、向陽、排灌方便,海拔1 520米,北緯26.442°,東經(jīng)100.664°。

        1.2 試驗(yàn)材料

        供試品種為泰優(yōu)3 9。有機(jī)肥:有機(jī)質(zhì)≥45%,總養(yǎng)分(氮-磷-鉀)≥5%;微肥:硼鋅鐵鎂錳肥總養(yǎng)分≥12%,B≥2%、Zn≥1%、Mn≥5%、Fe≥6%,Mg≥2%;氮肥:以金沙江牌尿素為氮源,含純N以46%計(jì)算。磷肥:以普通過磷酸鈣為磷源,含P2O5以16%計(jì)算;鉀肥:以硫酸鉀為鉀源,含K2O以50%計(jì)算。復(fù)合肥,N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15。

        1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

        試驗(yàn)于2019年3-11月進(jìn)行,試驗(yàn)采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì),設(shè)5個(gè)處理,如表1所示,三次重復(fù),5月25日小區(qū)劃好后各處理按實(shí)施方案有機(jī)肥100%、復(fù)合肥50%、磷肥100%作基肥施入,并按每畝2.2萬穴移栽。6月1日拌除草劑施尿素30%;6月14日在分蘗期施尿素40%、鉀肥50%、復(fù)合肥50%、微肥100%作追肥;8月2日在孕穗期追施尿素30%、鉀肥50%。試驗(yàn)田各小區(qū)于2017年9月24日后進(jìn)入成熟期,9月30日進(jìn)行收獲。

        1.4 測定項(xiàng)目及方法

        1.4.1 土壤養(yǎng)分含量的測定

        在水稻收獲時(shí),取耕層土壤測定土壤養(yǎng)分含量,土壤pH值的測定采用pH計(jì)法,稱取16 g干土置于50 ml燒杯中,加入40 ml蒸餾水,攪動1 min,放置半小時(shí),將pH電極插入上部澄清液中,將懸液輕輕轉(zhuǎn)動,待讀數(shù)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)記錄數(shù)據(jù)。

        土壤養(yǎng)分含量的測定參考梁方暉等[12]采用的方法,有機(jī)質(zhì)測定采用外加熱法,全氮采用開式定氮法,土壤銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量用流動分析儀測定,速效磷采用鉬銻抗比色法,速效鉀測定采用火焰光度計(jì)法。

        1.4.2 水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的測定

        水稻實(shí)收測產(chǎn),于室內(nèi)考察穗行數(shù)、穗粒數(shù)、百粒重、含水量等穗部性狀,按14%含水量計(jì)算籽粒產(chǎn)量。

        1.5 數(shù)據(jù)分析

        測定數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2010和SPSS 17.0版軟件進(jìn)行處理和分析。

        2 結(jié)果分析

        2.1 不同處理對水稻生育進(jìn)程的影響

        由表2可知,各處理的秧齡、移栽日期和返青日期均相同,處理3和處理4分蘗日期和處理1相比推遲1d;處理2、3、4、5的抽穗日期和處理1相比均提前,分別提前2d、4d、4d、5d;處理2、3、4、5的成熟日期和處理1相比均提前,分別提前3d、4d、4d、4d。

        2.2 不同處理對水稻田土壤養(yǎng)分含量的影響

        土壤養(yǎng)分含量是反映農(nóng)田土壤養(yǎng)分供給能力的重要指標(biāo)。由表3可知,各處理間土壤pH值均相同,為7.8;化肥減量配施有機(jī)肥處理的有機(jī)質(zhì)含量均低于處理1;化肥減量配施有機(jī)肥處理的堿解氮處理2、3、5分別比處理1低6.31%、7.27%、10.28%;處理2、3、4、5速效磷含量均低于處理1,分別低12.50%、145.45%、134.78%和86.21%;添加有機(jī)肥處理速效鉀含量均低于處理1,且隨施肥量的減少呈逐漸降低的變化趨勢,處理2、3、4、5分別比處理1低13.93%、16.81%、13.93%和16.81%。

        2.3 不同處理對水稻生物學(xué)特性的影響

        由表4能夠看出,各處理間基本苗數(shù)沒有差異,化肥減量配施有機(jī)肥處理的最高莖蘗數(shù)均低于處理1,分別低26.04%、24.56%、25.36%和36.38%;有效穗數(shù)變化趨勢和最高莖蘗數(shù)相似;化肥減量配施有機(jī)肥處理的穗總粒數(shù)均高于處理1,分別高5.98%、6.90%、5.29%和11.95%;穗實(shí)粒數(shù)變化趨勢和穗總粒數(shù)相似;化肥減量配施有機(jī)肥處理的千粒重均高于處理1,分別高3.77%、4.29%、5.78%和5.90%;有機(jī)肥配施化肥處理的產(chǎn)量均低于處理1,處理2、3、4、5分別比處理1低13.46%、9.29%、11.70%和12.28%。

        2.4 不同處理對水稻生產(chǎn)效益的影響

        由表5能夠看出,化肥減量配施有機(jī)肥處理2、3、4、5分別比處理1減產(chǎn)106.6、83.0、76.6和103.3 kg/畝;處理2、3、4、5產(chǎn)值分別比處理1低319.8、249.9、229.8和309.9元/畝;處理2、3、4、5分別比處理1節(jié)約118.0、167.2、216.4和265.6元/畝;各處理的投產(chǎn)比分別為1∶3.9、1∶4.2、1∶4.8、1∶5.5、1∶6.0,隨著肥料用量的減少投產(chǎn)比呈現(xiàn)逐漸增高的變化趨勢。

        3 討論

        化肥是影響作物產(chǎn)量的重要因素,減量優(yōu)化施肥可顯著提高水稻有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量,從而優(yōu)化調(diào)控作物產(chǎn)量[13]。在一定程度上,化肥減量配施有機(jī)肥優(yōu)化土壤肥力結(jié)構(gòu),使土壤養(yǎng)分狀況得到改善,同時(shí)化肥減量能夠減少成本投入,增加經(jīng)濟(jì)效益[14]。本研究結(jié)果表明,隨著施肥量的減少,水稻產(chǎn)量逐漸降低,主要是由于有機(jī)肥的肥效較慢,化肥用量的減少,降低了土壤中速效養(yǎng)分的釋放。

        “減肥增效”和“有機(jī)肥代替化肥”是目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中研究的重點(diǎn)問題,有機(jī)肥和化肥配施,不僅能夠減少畜禽糞便對環(huán)境的影響,充分利用農(nóng)業(yè)廢棄物,還能夠有效提高土壤酶活性和有效養(yǎng)分含量,改善土壤結(jié)構(gòu),促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[15]。鼓勵(lì)和倡導(dǎo)施用有機(jī)肥料,如經(jīng)過堆放腐熟的綠肥、畜禽糞便、作物殘?bào)w,沒有經(jīng)過化學(xué)處理的菜籽餅、礦石肥,以及利用動物殘?bào)w生產(chǎn)其他類似的商品性有機(jī)肥等。有機(jī)肥改善土壤結(jié)構(gòu),提高其通氣能力、增強(qiáng)和更新土壤中有機(jī)質(zhì),同時(shí)有機(jī)肥養(yǎng)分全、肥效持久,有機(jī)肥還能改善土壤微生物狀況,改善作物品質(zhì),增強(qiáng)抗逆性,降低農(nóng)產(chǎn)品成本、提高收益等優(yōu)勢。有研究表明,施有機(jī)肥茶園比不施肥處理的茶葉產(chǎn)量大幅增長,其中施沼肥增加茶葉產(chǎn)量效果最好,施沼肥茶園效益高于施菜籽餅、商品有機(jī)肥的茶園[16]。本研究表明,每畝節(jié)約成本和減少產(chǎn)量比呈逐漸升高的變化趨勢,在化肥減量30%處理時(shí),化肥的投產(chǎn)比為1∶6.0,達(dá)到最高,增效明顯。

        參考文獻(xiàn)

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