魏曉蘭 彭衍彪 袁聯(lián)國(guó)
(1上海農(nóng)樂(lè)生物制品股份有限公司,上海 201419;2上海逸龍生物科技有限公司,上海 201418;3上海市奉賢區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,上海 201400)
多年來(lái),化肥在保障糧食安全過(guò)程中發(fā)揮了重要作用,但是,隨著人們對(duì)作物產(chǎn)量的盲目追求,過(guò)量和不科學(xué)施用化肥造成了增肥不增產(chǎn)[1-3]、養(yǎng)分利用率下降、土壤結(jié)構(gòu)破壞、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量降低等問(wèn)題[4-6]。水稻是我國(guó)主要的糧食作物,故在水稻生產(chǎn)中科學(xué)施用肥料,有助于保障糧食安全和保護(hù)生態(tài)環(huán)境,進(jìn)而促使農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
肥料減量增效技術(shù)是指在不顯著降低作物產(chǎn)量的情況下,通過(guò)施肥技術(shù)的創(chuàng)新和集成、耕作制度的改革、施肥方法的改進(jìn)、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,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)節(jié)本增效,減少農(nóng)業(yè)面源污染,保護(hù)生態(tài)環(huán)境的一項(xiàng)重要措施[7]。在此背景下,筆者以水稻“南粳46”為試驗(yàn)材料,在上海市奉賢區(qū)進(jìn)行了肥料減量增效技術(shù)的應(yīng)用示范,以期探明肥料減量增效技術(shù)對(duì)水稻生物學(xué)性狀和產(chǎn)量的影響,進(jìn)而為水稻生產(chǎn)上的化肥減量施用提供科學(xué)依據(jù),從而緩解過(guò)量施肥對(duì)環(huán)境的影響[8]?,F(xiàn)將相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果報(bào)道如下。
示范于2020年5月—10月在上海市奉賢區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心的水稻試驗(yàn)基地內(nèi)進(jìn)行。示范田塊前茬作物為水稻,土壤有機(jī)質(zhì)含量為3.01%、全氮含量為0.16%、有效磷含量為21.40 mg/kg、速效鉀含量為181.8 mg/kg、pH為7.1,適合進(jìn)行水稻種植。
供試水稻品種為“南粳46”,種植方式為機(jī)插秧,于2020年5月20日施底肥,5月26日進(jìn)行移栽,種植行距為30 cm、株距為10 cm,平均每667 m2種植2.22萬(wàn)穴。
供試肥料:40%復(fù)合肥(N-P-K=18-10-12)、32%復(fù)合肥(N-P-K=18-6-8),均由江蘇新嘉銨化肥有限公司生產(chǎn);尿素(N含量為46%),由靈谷化工集團(tuán)有限公司生產(chǎn);有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)混肥(N-PK=12-6-7,有機(jī)質(zhì)含量為20%)、吩嗪尿素(N含量為46%)、有機(jī)水溶肥(N-P-K=150-50-50,g/L)、有機(jī)水溶肥(N-P-K=50-50-150,g/L),均由上海農(nóng)樂(lè)生物制品股份有限公司與上海逸龍生物科技有限公司聯(lián)合研發(fā)生產(chǎn)。
示范試驗(yàn)設(shè)常規(guī)施肥和減量增效施肥2個(gè)處理,不設(shè)重復(fù),每處理1塊田,面積均為2 066.67 m2,具體施肥安排見表1。各處理區(qū)除肥料施用不同外,其他農(nóng)事操作按當(dāng)?shù)爻R?guī)生產(chǎn)統(tǒng)一進(jìn)行。
表1 不同處理的施肥安排
采用5點(diǎn)取樣法,調(diào)查記錄水稻移栽后的基本苗數(shù)、分蘗盛期的高峰苗數(shù)和成熟期的有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)、千粒重、株高和穗長(zhǎng)等。在10月27日,各處理區(qū)單獨(dú)收割測(cè)產(chǎn),并按粳稻稻谷的標(biāo)準(zhǔn)含水量14.5%換算實(shí)際產(chǎn)量。
采用DPS軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與分析。
由表2可知,由于兩個(gè)處理的“南粳46”統(tǒng)一采用機(jī)插秧方式,故兩個(gè)處理的基本苗數(shù)差距不大(減量增效施肥處理略低于常規(guī)施肥處理),但減量增效施肥處理的高峰苗數(shù)略高于常規(guī)施肥處理。
表2 不同處理的“南粳46”苗數(shù)分析
由圖1可知,兩個(gè)處理的“南粳46”株高和穗長(zhǎng)差異均不顯著。經(jīng)分析,水稻品種是影響株高和穗長(zhǎng)的主要因素,而施肥對(duì)水稻株高和穗長(zhǎng)的影響不大。
圖1 不同處理的“南粳46”株高和穗長(zhǎng)分析
由表3可知,兩個(gè)處理的“南粳46”有效穗數(shù)差異不顯著,說(shuō)明化肥的減量施用和有機(jī)質(zhì)的施用不會(huì)對(duì)水稻分蘗產(chǎn)生不良影響。減量增效施肥處理的每穗總粒數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重均優(yōu)于常規(guī)施肥處理,分別提高5.83%、7.09%、1.20%、4.83%,說(shuō)明減量增效施肥有利于水稻生殖生長(zhǎng),尤其是促進(jìn)了籽粒灌漿,每穗實(shí)粒數(shù)和千粒重均明顯提高。減量增效施肥處理的理論產(chǎn)量高于常規(guī)施肥處理,每667 m2增加72.17 kg、增產(chǎn)率為12.55%。
表3 不同處理的“南粳46”理論產(chǎn)量及產(chǎn)量結(jié)構(gòu)分析
由表4可知,減量增效施肥處理的“南粳46”在收割時(shí),植株葉片更綠一些,稻谷含水量也高于常規(guī)施肥處理,說(shuō)明有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)混肥的肥效更持久。減量增效施肥處理的“南粳46”實(shí)際產(chǎn)量高于常規(guī)施肥處理,每667 m2增加62.03 kg、增產(chǎn)率為12.17%,說(shuō)明化肥的減量施用對(duì)水稻實(shí)際產(chǎn)量沒(méi)有影響,而且通過(guò)增施有機(jī)質(zhì)、新型肥料和噴施功能型有機(jī)液肥可增加水稻實(shí)際產(chǎn)量。
表4 不同處理的“南粳46”實(shí)際產(chǎn)量分析
由表5可知,在不考慮其他生產(chǎn)成本的條件下,減量增效施肥處理較常規(guī)施肥處理的每667 m2肥料成本減少33.15元,每667 m2產(chǎn)值增加186.09元,每667 m2收益增加219.24元。
表5 不同處理的“南粳46”經(jīng)濟(jì)效益分析
由表6可知,常規(guī)施肥處理的每667 m2純氮施用量為21.705 kg、純氮磷鉀合計(jì)施用量為37.220 kg,減量增效施肥處理的每667 m2純氮施用量為18.700 kg、純氮磷鉀合計(jì)施用量為26.500 kg,減量增效施肥處理較常規(guī)施肥處理的純氮施用量減少13.84%(每667 m2減施3.005 kg)、純氮磷鉀合計(jì)施用量減少28.80%(每667 m2合計(jì)減施10.720 kg),說(shuō)明肥料減量增效技術(shù)既能減少肥料投入,又能增加經(jīng)濟(jì)收益,更能有效減輕生態(tài)環(huán)境的壓力。
表6 不同處理的“南粳46”生態(tài)效益分析
試驗(yàn)結(jié)果表明,與采用常規(guī)施肥技術(shù)相比,“南粳46”采用減量增效施肥技術(shù)可在純氮施用量減少13.84%(每667 m2減施3.005 kg)、純氮磷鉀合計(jì)施用量減少28.80%(每667 m2合計(jì)減施10.720 kg)的條件下,通過(guò)增施有機(jī)質(zhì)、新型肥料和噴施功能型有機(jī)液肥,促進(jìn)籽粒灌漿,提高每穗實(shí)粒數(shù)和千粒重,進(jìn)而明顯增加產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益(實(shí)際產(chǎn)量增加12.17%,每667 m2收益增加219.24元),達(dá)到了“減量增效”的目的。以上結(jié)果說(shuō)明,合理減施化肥,配合新型施肥技術(shù)和改變施肥方式等,不僅不會(huì)對(duì)水稻產(chǎn)量產(chǎn)生影響,而且可提高水稻產(chǎn)量,增加經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí),化肥的減量施用,可緩解肥料過(guò)量施用引起的水體富營(yíng)養(yǎng)化、面源污染等問(wèn)題,既減輕了生態(tài)環(huán)境壓力,又保障了糧食安全問(wèn)題,促進(jìn)了農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[9]。因此,筆者推薦在水稻生產(chǎn)中施用有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)混肥,并結(jié)合根外追肥等施肥方式,從而實(shí)現(xiàn)水稻生產(chǎn)的“減量增效”。