周星 徐年龍 周娜娜 徐夢彬 王升

（江蘇省鹽城農(nóng)墾農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，江蘇 鹽城 224314）

高強度集約化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量施用化肥雖能夠滿足人類對糧食的需求，但同時也會對土壤及周圍環(huán)境造成極大的污染[1-3]，長此下去，土壤極易出現(xiàn)板結(jié)、鹽漬化、生產(chǎn)力下降及水體富營養(yǎng)化等諸多問題，同時也會對作物生長產(chǎn)生不利影響[4-7]。與此同時，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展和人口的增加，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中積累了大量隨處丟置的有機廢棄物，產(chǎn)生了較為嚴重的資源浪費及環(huán)境污染[8-10]。發(fā)展合適的有機廢棄物處理技術(shù)可以較好解決上述問題。研究發(fā)現(xiàn)，利用蚯蚓處理有機廢棄物是一種低成本且高效環(huán)保的技術(shù)[11]。蚓糞是通過蚯蚓及其體內(nèi)微生物的共同作用對有機物進行礦化和腐殖化后得到的產(chǎn)物，是一種顆粒均勻、保水透氣性好、養(yǎng)分含量高，同時含有多種微生物及植物激素的類似泥炭狀物質(zhì)，施用后對植物的生長有著積極的作用，是理想的有機肥[12-15]。

水稻是我國重要的糧食作物，我國60%的人口以稻米為主食，提高水稻產(chǎn)量是保障我國糧食安全的重要途徑之一。前人研究蚓糞對水稻生長的影響主要集中在育秧基質(zhì)及水稻苗期和抽穗期，對水稻整個生長期及產(chǎn)量形成的影響較少。本試驗是在減少化肥用量的基礎(chǔ)上，研究不同用量蚓糞對水稻生長及產(chǎn)量的影響，旨在為水稻的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗于2020年設(shè)在江蘇省鹽城市射陽縣新洋農(nóng)科所試驗田（120°15′50″E、33°40′30″N），壤性潮鹽土，前茬作物為小麥。土壤肥力中等，有機質(zhì)含量24.3 g/kg，全氮 1.81 g/kg，堿解氮 118 mg/kg，速效磷 18.6 mg/kg，速效鉀 95 mg/kg，pH 值 7.9。

1.2 試驗材料

供試品種為南粳9108，由江蘇省農(nóng)墾農(nóng)業(yè)發(fā)展股份有限公司新洋分公司提供。供試肥料：潤墾尿素（總氮≥46.4%），由江蘇雙多化工有限公司生產(chǎn)；潤墾磷酸二銨（18-46-0，總養(yǎng)分≥64%），由甕福（集團）有限責(zé)任公司生產(chǎn)；復(fù)合肥（N-P-K 為15-15-15，總養(yǎng)分≥45%），由蘇州上研化肥科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)；蚓糞，南京肥甘農(nóng)業(yè)科技有限公司生產(chǎn)。

1.3 試驗設(shè)計

試驗共設(shè)8個處理，具體見表1。每個處理面積200.2 m（2南北長7 m，東西長28.6 m），水漿管理與病蟲害防治同其他大田。

表1 8 種肥料處理方案 （單位：kg/667 m2）

1.4 田間管理

5月7日落谷，6月15日機械移栽，10月27日機械收割。6月14日人工撒施基肥，6月24日施用第1遍分蘗肥，7月1日施用第 2 遍分蘗肥，7月23日施用促花肥，8月5日施用?；ǚ?，其余措施同大田。蚓糞于6月14日人工一次性撒施用作基肥。

1.5 測定項目及方法

1.5.1 地上部干物質(zhì)量

每個小區(qū)選擇5 叢長勢一致的水稻，洗凈后于105 ℃殺青后烘至恒質(zhì)量，稱重。

1.5.2 葉綠素

在晴天下午選擇長勢一致的水稻，用SPAD-502儀器測定，每隔7 d 測定1 次。

1.5.3 灌漿速率

在水稻始穗時每個小區(qū)選擇長勢一致的10個稻穗，剪取后放入烘箱中烘干，稱重，同時記錄每個小區(qū)水稻總粒數(shù)，之后根據(jù)公式計算灌漿速率。

1.5.4 產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因子

在每個小區(qū)中挑選出長勢均勻的地塊進行割方測產(chǎn)，之后從脫粒后的水稻中取1 kg 樣品用于測定千粒重。于成熟期時在每個小區(qū)人工調(diào)查3個點（每個點10 叢水稻）的有效穗數(shù)，之后從小區(qū)中挑選出3 叢水稻進行考種，調(diào)查每穗總粒數(shù)和癟粒數(shù)。

1.6 數(shù)據(jù)處理及分析

采用Microsoft Excel 2010 軟件處理數(shù)據(jù)及制表繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 對水稻地上部干物質(zhì)量的影響

由圖1 得出，V3 和V5 處理各個時期的地上部干物質(zhì)量高于對照V2；在減氮10%的條件下，隨著蚓糞施用量的增加，水稻地上部干物質(zhì)量呈先下降后上升的趨勢；在減氮15%的條件下，隨著蚓糞施用量的增加，水稻地上部干物質(zhì)量呈逐漸上升的趨勢，且除成熟期之外，其余時期施蚓糞的處理水稻地上部干物質(zhì)量都高于對照；不施肥的處理水稻地上部干物質(zhì)量最低。說明在減氮10%的條件下，施用蚓糞400 kg/667 m2的處理水稻地上部生長佳。

圖1 不同處理對不同時期水稻地上部干物質(zhì)量的影響

2.2 對水稻葉綠素含量的影響

由圖2 可見，不施肥的處理水稻葉綠素含量在不同時期都最低；在減氮10%的條件下，隨著蚓糞施用量的增加，水稻葉綠素含量呈逐漸增加的趨勢，9月18日之后V5 處理最高；V7 處理水稻葉綠素含量只在9月18日前高于V2，但V8 處理水稻葉綠素含量大多時期都高于V2。說明減施氮肥后，需要提高蚓糞的用量才能提高水稻的光合作用。

圖2 不同處理對不同時期水稻葉綠素含量的影響

2.3 對水稻灌漿速率的影響

由圖3 可見，V2 的水稻灌漿速率高峰值出現(xiàn)在灌漿后14 d 左右，除V3 處理外，其他減氮施蚓糞處理的灌漿速率高峰值出現(xiàn)時間與對照相同。在減氮條件下，灌漿速率較高值都出現(xiàn)在施用300~400 kg/667 m2蚓糞的處理，且300 kg/667 m2的蚓糞處理灌漿速率均高于對照。說明減氮條件下施用300~400 kg/667 m2蚓糞能提高水稻的灌漿速率。

圖3 不同處理對不同時期水稻灌漿速率的影響

2.4 對水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因子的影響

由表2 可知，與V2 相比，只有V4 和V5 處理的產(chǎn)量增加。有效穗數(shù)V5 和V7 處理高于V2，且V5 處理最高；施用蚓糞后水稻實粒數(shù)都高于V2，且以V7 處理最多；減氮10%條件下施用蚓糞的處理結(jié)實率均低于V2，但在減氮15%條件下水稻的結(jié)實率有所增加且在施用400 kg/667 m2時（V8）達到最高；施用蚓糞后的水稻千粒重均高于V2。V5 處理不僅增加了有效穗數(shù)，還提高了實粒數(shù)和千粒重，但由于所需蚓糞量較大，與V2 相比凈效益降幅較大。

表2 不同處理對水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因子的影響

3 討論與結(jié)論

大量研究表明，施用蚓糞后有利于促進作物地上部生長[16-18]。本試驗表明，施用蚓糞后延長了水稻葉片的光合作用時間，且在施用較高用量（300~400 kg/667 m2）后能提高水稻的灌漿速率，這與以往的研究結(jié)果一致[19-20]。在蚓糞高用量下，蚓糞中養(yǎng)分活性高且含有多種微生物，施入土壤后帶入了大量活性物質(zhì)，改善了作物生長的生態(tài)環(huán)境，有利于作物地上部生長，進一步增強了作物的光合作用，灌漿速率也隨之提高，進而提高了水稻結(jié)實率和千粒重，最終提高產(chǎn)量。雖然短時間內(nèi)由于蚓糞施用量較大會導(dǎo)致凈效益偏低，但長期施用有利于改善土壤性狀，為作物高產(chǎn)打下堅實基礎(chǔ)。