摘 要 以綠肥為有機(jī)肥料同時(shí)配合減量傳統(tǒng)化學(xué)肥料進(jìn)行水稻種植,在提高水稻產(chǎn)量的同時(shí),還可以節(jié)約肥料成本。為確定廣西欽州市欽南區(qū)綠肥壓青與傳統(tǒng)化學(xué)肥料的最佳配置模式,研究了只施傳統(tǒng)化肥(CK)、只施綠肥(T1)、施用綠肥同時(shí)減量10%傳統(tǒng)化肥(T2)和施用綠肥同時(shí)減量20%傳統(tǒng)化肥(T3)4種處理對(duì)水稻株高、株重、有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重和水稻產(chǎn)量的影響。結(jié)果初步表明,4個(gè)不同處理的水稻株高、株重、有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、水稻產(chǎn)量之間均存在顯著差異(p<0.05),而不同處理的水稻千粒重之間未見(jiàn)顯著差異;T3處理的株高、株重和穗粒數(shù)最多,T2處理的有效穗數(shù)和水稻產(chǎn)量最高。綜合各項(xiàng)指標(biāo)來(lái)看,在該地區(qū)進(jìn)行綠肥壓青還田減肥水稻種植時(shí),可采用光葉苕子綠肥配合減量10%傳統(tǒng)化學(xué)肥料進(jìn)行肥料管理。
關(guān)鍵詞 水稻;綠肥壓青還田;減肥增效;廣西欽州市欽南區(qū)
中圖分類號(hào):S511;S142 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.19.023
水稻是最重要的糧食作物之一,如何提高水稻的產(chǎn)量和品質(zhì)一直是國(guó)內(nèi)外科研人員與農(nóng)業(yè)工作者的研究重點(diǎn)[1-2]?;屎娃r(nóng)藥的使用一直是提高水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的主要手段,尤其是化肥,可為水稻的生長(zhǎng)提供所需的養(yǎng)分,保證水稻的產(chǎn)量[3]。但傳統(tǒng)的水稻施肥方式通常需要大量的化肥,再加上連作的影響,會(huì)導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)變差、土壤養(yǎng)分含量降低、環(huán)境殘留量較大等問(wèn)題[4]。因此,尋找可持續(xù)的水稻種植方法,既能提高產(chǎn)量,又能減少對(duì)化肥的依賴,對(duì)于解決糧食安全和環(huán)境保護(hù)問(wèn)題具有重要意義。
將綠色植物體施入土壤補(bǔ)充土壤養(yǎng)分的有機(jī)肥料就是綠肥[5]。施用綠肥可以在一定程度上避免水稻生產(chǎn)對(duì)傳統(tǒng)化學(xué)肥料的依賴,減少化學(xué)肥料的使用量,提高農(nóng)田的長(zhǎng)期生產(chǎn)力[6-7]。本研究以廣西欽州市欽南區(qū)為試驗(yàn)區(qū)域,通過(guò)對(duì)只施傳統(tǒng)化肥、只施綠肥、施用綠肥同時(shí)減量10%傳統(tǒng)化肥和施用綠肥同時(shí)減量20%傳統(tǒng)化肥4種處理?xiàng)l件下水稻的生長(zhǎng)及產(chǎn)量情況進(jìn)行研究,分析綠肥壓青與傳統(tǒng)化學(xué)肥料的最佳配置模式,旨在為該地區(qū)的水稻可持續(xù)種植工作提供參考。
1" 材料與方法
1.1" 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)區(qū)域?yàn)閺V西欽州市欽南區(qū)大番坡鎮(zhèn)大官?zèng)_村,屬亞熱帶季風(fēng)氣候,年均氣溫21.4~22.0 ℃,年均降水量2 100 mm,年均日照時(shí)間1 633.6~1 801.4 h,年總積溫7 800~8 200 ℃,土壤為黏土。受試品種為糧發(fā)香絲(秈型水稻)。在試驗(yàn)地劃分出12塊5 m×6 m的試驗(yàn)小區(qū),共設(shè)置4種處理,3個(gè)為綠肥壓青還田減肥處理,分別記為T(mén)1、T2和T3,綠肥施用量均為22 500 kg·hm-2,其中T1處理的傳統(tǒng)化學(xué)肥料不做減量處理,T2處理的傳統(tǒng)化學(xué)肥料施用量減少10%(N、P、K各減少10%,下同),T3處理的傳統(tǒng)化學(xué)肥料施用量減少20%;對(duì)照處理僅施用傳統(tǒng)化學(xué)肥料且不做減肥處理,每個(gè)處理進(jìn)行3次重復(fù)試驗(yàn)。
1.2" 綠肥與傳統(tǒng)化學(xué)肥料選擇
試驗(yàn)綠肥采用光葉苕子。傳統(tǒng)化學(xué)肥料使用陽(yáng)煤平原化工有限公司生產(chǎn)的尿素(總氮≥46.4%)作為氮肥;使用云南襄派化肥有限公司生產(chǎn)的過(guò)磷酸鈣(有效磷含量≥16.0%)作為磷肥;使用青海鹽湖工業(yè)股份有限公司鉀肥分公司生產(chǎn)的氯化鉀(K2O≥60.0%)作為鉀肥;氮、磷、鉀肥施用量分別為150、45和120 kg·hm-2。
1.3" 施肥處理
于2022年4月中旬移栽水稻,移栽稻苗前7 d將綠肥翻壓至田中,然后在移栽時(shí)將30%氮肥、100%磷肥和50%鉀肥作為基肥施入;于水稻返青后追加40%氮肥和50%鉀肥;于幼穗分化時(shí)追加20%氮肥;并在6月下旬施入余下的全部氮肥。
1.4" 評(píng)價(jià)指標(biāo)
本研究采用株高、株重、有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重及水稻產(chǎn)量作為水稻種植綠肥壓青還田減肥試驗(yàn)的評(píng)價(jià)指標(biāo)。于7月下旬水稻成熟后進(jìn)行采收,在試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)沿小區(qū)對(duì)角線設(shè)置3塊1 m×1 m的調(diào)查樣方,在每個(gè)樣方內(nèi)隨機(jī)選取10蔸水稻,記錄其株高、株重(風(fēng)干重)、有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重,并根據(jù)公式(1)計(jì)算水稻產(chǎn)量。
[Q=Nep×Ngs×R×m1000×10-6×85%]" (1)
式中,Q為水稻產(chǎn)量,kg·hm-2;Nep為有效穗數(shù),萬(wàn)穗·hm-2;Ngs為穗粒數(shù),粒;R為結(jié)實(shí)率,%;m1000為千粒重,g;85%為折損系數(shù)。
1.5" 統(tǒng)計(jì)分析
使用Excel 2019軟件記錄數(shù)據(jù)并進(jìn)行初步計(jì)算,計(jì)量指標(biāo)均使用均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,使用SPSS軟件進(jìn)行單因素方差分析和多重比較(LSD)。
2" 結(jié)果與分析
2.1" 不同處理對(duì)水稻生長(zhǎng)指標(biāo)的影響
如表1所示,各處理組的水稻株高和株重之間均存在顯著差異(p<0.05),其趨勢(shì)均為T(mén)3>T2>T1>CK。相較于傳統(tǒng)的施肥策略,在常規(guī)施肥基礎(chǔ)上增加綠肥壓青還田(T1)可在一定程度上促進(jìn)水稻株高和株重的增長(zhǎng);在進(jìn)行綠肥壓青還田的同時(shí)減量施入傳統(tǒng)化肥可進(jìn)一步促進(jìn)水稻株高和株重的增長(zhǎng)(T2和T3),減量20%的水稻株高和株重最高,這是因?yàn)榫G肥可增加田內(nèi)有機(jī)質(zhì)、土壤有機(jī)膠體的含量,改善土壤結(jié)構(gòu),增強(qiáng)土壤持水保肥能力;同時(shí),綠肥可釋放部分營(yíng)養(yǎng)元素,適量地減施氮肥可在一定程度上促進(jìn)水稻根系生長(zhǎng),使得減量20%的水稻株高和株重較高。
2.2" 不同處理對(duì)水稻產(chǎn)量指標(biāo)的影響
不同處理對(duì)水稻產(chǎn)量指標(biāo)的影響如表2所示。
1)就有效穗數(shù)而言,T2處理?xiàng)l件下的有效穗數(shù)最多,平均有效穗數(shù)為(220.498 5±11.742 5)萬(wàn)穗·hm-2,顯著高于其他處理(p<0.05);其次為T(mén)3,顯著高于T1和CK(p<0.05);T1處理和對(duì)照組未見(jiàn)顯著差異
(p>0.05)。2)就穗粒數(shù)而言,T3處理?xiàng)l件下的穗粒數(shù)最多,平均穗粒數(shù)為(263.296 4±14.032 1)粒,各處理組之間差異均顯著(p<0.05),穗粒數(shù)排序?yàn)門(mén)3>T2>T1>CK。3)水稻千粒重在20.357 4~21.225 3 g,各組差異不顯著(p>0.05)。4)就水稻產(chǎn)量而言,排序?yàn)門(mén)2>T1>T3>CK,T2處理的水稻產(chǎn)量與其他
3種處理之間存在顯著差異(p<0.05);而T1處理則顯著高于T3處理和CK處理(p<0.05);T3處理和CK處理之間則未見(jiàn)顯著差異(p>0.05)。
相較于傳統(tǒng)施肥策略,在常規(guī)施肥基礎(chǔ)上增加綠肥壓青還田(T1)可在一定程度上促進(jìn)水稻有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和水稻產(chǎn)量的增加;在進(jìn)行綠肥壓青還田的同時(shí)減量施入傳統(tǒng)化肥(T2和T3)可進(jìn)一步促進(jìn)上述3項(xiàng)產(chǎn)量指標(biāo)的增加。不同于株高和株重,減量施肥10%的水稻有效穗數(shù)和產(chǎn)量最高,可能與綠肥改善土壤條件、綠肥和傳統(tǒng)有機(jī)化肥同時(shí)施用提供較高的養(yǎng)分含量有關(guān)。
3" 小結(jié)
綠肥是一種以綠色植物體為原料,用以改善土壤結(jié)構(gòu)并補(bǔ)充土壤養(yǎng)分的有機(jī)肥料。本研究以廣西欽州市欽南區(qū)為試驗(yàn)區(qū)域,研究了不同水稻種植綠肥壓青還田減肥處理對(duì)水稻株高、株重、有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量的影響,結(jié)果表明,4個(gè)處理下水稻的株高、株重、有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、產(chǎn)量之間均存在顯著差異(p<0.05);T3處理下水稻株高、株重和穗粒數(shù)最多,T2處理下水稻有效穗數(shù)和產(chǎn)量最高;4種處理?xiàng)l件下水稻千粒重在20.357 4~21.225 3 g。
施用綠肥可顯著提高水稻產(chǎn)量。本研究發(fā)現(xiàn),采用綠肥壓青還田的方式種植水稻,可減少傳統(tǒng)化學(xué)肥料的使用量,同時(shí)在一定程度上改善水稻品質(zhì)。綜合各項(xiàng)指標(biāo)來(lái)看,在欽南區(qū)進(jìn)行綠肥壓青還田減肥水稻種植時(shí),可采用光葉苕子綠肥配合減量10%的傳統(tǒng)化學(xué)肥料的施肥方法。目前,西林縣、南丹縣等地均開(kāi)展了水稻綠肥壓青技術(shù)推廣,實(shí)踐證明該方法在廣西欽州市欽南區(qū)適用性好、可行性高,建議當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)部門(mén)繼續(xù)宣傳推廣,在降低農(nóng)民化肥原料開(kāi)支的同時(shí)增加收成,促進(jìn)低污染、高質(zhì)量、可持續(xù)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1] 陳莉.不同水稻品種的再生特性及留樁高度對(duì)產(chǎn)量和質(zhì)量的影響[D].長(zhǎng)沙:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué),2017.
[2] RADHA B, SUNITHA N C, SAH R P, et al. Physiological and molecular implications of multiple abiotic stresses on yield and quality of rice[J]. Frontiers in Plant Science, 2023, 13: 996514.
[3] 楊勝玲,黃興成,李渝,等.長(zhǎng)期有機(jī)無(wú)機(jī)肥配施對(duì)水稻生長(zhǎng)、干物質(zhì)積累及產(chǎn)量的影響[J].浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2022,34(9):1815-1825.
[4] 申田田.綠肥還田和化肥減量對(duì)土壤養(yǎng)分和玉米產(chǎn)量的影響[D].合肥:安徽農(nóng)業(yè)大學(xué),2018.
[5] 呂漢強(qiáng),胡發(fā)龍,于愛(ài)忠,等.荒漠綠洲區(qū)不同綠肥還田方式下玉米農(nóng)田土壤團(tuán)聚體微結(jié)構(gòu)特征[J].中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)(中英文),2022,30(6):952-964.
[6] 郭曉麗,林清,李寧,等.廣西欽州市欽南區(qū)和欽北區(qū)沉水植物分布與多樣性研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,38(13):6778-6780.
[7] 楊濱娟,黃國(guó)勤,吳龍華,等.施氮和冬種綠肥對(duì)稻田土壤重金屬含量、微生物數(shù)量及酶活性的影響[J].生態(tài)科學(xué),2018,37(3):1-10.