趙雪
(安徽省肥東縣農(nóng)業(yè)技術(shù)綜合服務(wù)中心,安徽 肥東231600)
肥東縣位于安徽省中部,地理坐標(biāo)介于北緯31.5833°~32.26667°,東經(jīng)117.3167°~32.8667°,屬于北亞熱帶季風(fēng)性氣候,氣候溫和,四季分明,雨量適中,光照充足。常年種植水稻116 萬(wàn)畝,畝均肥料施用量為23.17 kg。近年來(lái),肥東縣為實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色生產(chǎn),積極探索肥料減量增效的有效途徑,因此在水稻作物上開(kāi)展綠肥還田試驗(yàn),驗(yàn)證其應(yīng)用效果,并探索還田后肥料減量多少不會(huì)導(dǎo)致水稻減產(chǎn),為大面積推廣提供科學(xué)依據(jù)。
紫云英別名紅花草,為豆科,黃芪屬,二年生草本植物,是一種重要的綠肥作物,其固氮能力強(qiáng),利用效率高,在植株腐解時(shí)可以大量激發(fā)土壤氮素,在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中對(duì)維持氮循環(huán)具有重要作用。大量試驗(yàn)研究證明,紫云英還田對(duì)增加水稻產(chǎn)量和改良土壤理化性質(zhì)具有明顯效果,是一項(xiàng)促進(jìn)農(nóng)民可持續(xù)增收、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的實(shí)用性技術(shù)。
試驗(yàn)田位于橋頭集鎮(zhèn)梅山社區(qū),試驗(yàn)前采集土樣并分析土壤理化性狀,測(cè)得土壤有機(jī)質(zhì)含量為20.1 g/kg、全氮含量為1.21 g/kg、速效氮含量為105 mg/kg、速效磷含量為12.83 mg/kg、速效鉀含量為97 mg/kg。
種植模式為紫云英與一季中秈稻輪作。紫云英在前茬水稻收割前10 天,利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行撒播,品種為青弋江籽,播種量2.5 kg/畝,在盛花期采取粉粹深耕翻壓還田方式,還田量為1500 kg/畝。中秈稻品種為深兩優(yōu)828。
本次試驗(yàn)設(shè)5 個(gè)處理,三次重復(fù),隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),每個(gè)小區(qū)面積為30 m2,小區(qū)間設(shè)有明顯的邊界分隔。除施肥外,各小區(qū)其他田間管理措施相同。處理設(shè)置如下,處理1:常規(guī)施肥(無(wú)紫云英還田);處理2:紫云英還田+常規(guī)施肥;處理3:紫云英還田+化肥減量20%;處理4:紫云英還田+化肥減量30%;處理5:紫云英還田+化肥減量40%。常規(guī)施肥為基施紅四方配方肥料45%(23-10-12)35 kg/畝,分蘗肥為尿素8 kg/畝,拔節(jié)肥為尿素7 kg/畝。
在盛花期采集紫云英,分析其養(yǎng)分含量。在水稻成熟期采用單打單收計(jì)算每個(gè)小區(qū)的水稻產(chǎn)量,利用DPS 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行方差分析。
水稻育秧采用大棚育秧方式,2021 年5 月3 日播芽谷。5 月15 日,紫云英深翻還田,然后灌水漚制。6 月3 日大田栽插,秧田期30 天,移栽時(shí)株行距25 cm×14 cm,株高39.9 cm,葉齡5.5 葉,單株莖蘗數(shù)2.2 個(gè),每穴莖蘗苗2.9個(gè),畝基本苗5.5 萬(wàn)株。6 月8 日返青活棵,6 月8 日撒施乙芐除草并追施分蘗肥,6 月28 日追施拔節(jié)孕穗肥。7 月22 日用溴氰蟲(chóng)酰胺+肟菌·戊唑醇主治二代二化螟、稻飛虱,兼治稻縱卷葉螟、紋枯病,預(yù)防稻曲病,適時(shí)進(jìn)行田間觀測(cè)記載。9 月27 日進(jìn)行理論測(cè)產(chǎn),9 月29 日分小區(qū)進(jìn)行單打單收曬干稱重。
通過(guò)養(yǎng)分含量分析,紫云英鮮草中N 含量為0.31%,P2O5的含量為0.09%,K2O 的養(yǎng)分含量為0.32%,按礦化率50% 計(jì)算,每1500 kg 紫云英鮮草還田可替代N(純量)1.58 kg、P2O50.68 kg、K2O 2.4 kg,共節(jié)約肥料4.66 kg/667 m2。
6 月22 日、7 月15 日分別對(duì)各小區(qū)的作物進(jìn)行苗情調(diào)查,結(jié)果見(jiàn)表1。
經(jīng)6 月22 日的苗情調(diào)查來(lái)看,處理3(紫云英還田+常規(guī)施肥減量20%)水稻的株高為62.7 cm、綠葉數(shù)為9.2片,比處理1、處理2、處理5 的水稻性狀表現(xiàn)得更好;其次是處理4(紫云英還田+常規(guī)施肥減量30%),其株高為63.2 cm,綠葉數(shù)為9.1 片。
至7 月15 日有效分蘗結(jié)束后調(diào)查,各處理的水稻的株高表現(xiàn)相當(dāng)。處理2 的莖蘗數(shù)為10.0 個(gè),比處理1、處理3、處理4、處理5 的莖蘗數(shù)分別多0.4 個(gè)、0.2 個(gè)、1.0 個(gè)、1.9個(gè)。說(shuō)明紫云英還田后,減少化肥的施用會(huì)影響水稻分蘗。但處理3 與處理1 相比,紫云英還田后減少施用20%的肥料,對(duì)水稻分蘗反而起促進(jìn)作用。
經(jīng)調(diào)查各處理水稻的產(chǎn)量構(gòu)成可知(詳見(jiàn)表2),處理3(紫云英還田+常規(guī)施肥減量20%)的水稻在有效穗、穗粒數(shù)和千粒重等方面表現(xiàn)最佳,與處理2(紫云英還田+常規(guī)施肥)相比,結(jié)實(shí)率降低1.4 個(gè)百分點(diǎn),有效穗增加0.1 萬(wàn)個(gè),穗粒數(shù)增加2.3 個(gè),千粒重增加0.4 g;與處理4(紫云英還田+常規(guī)施肥減量30%)和處理5(紫云英還田+常規(guī)施肥減量40%)相比,結(jié)實(shí)率分別提高0.2 和1.2個(gè)百分點(diǎn),有效穗分別增加0.1 萬(wàn)個(gè)和0.3 萬(wàn)個(gè),穗粒數(shù)分別增加6.1 個(gè)和10.7 個(gè)。
表2 不同處理產(chǎn)量結(jié)構(gòu)及性狀表
從單打單收的產(chǎn)量來(lái)看,處理3(紫云英還田+常規(guī)施肥減量20%)的水稻產(chǎn)量最高,為518.7 kg/667 m2,比處理2(紫云英還田+常規(guī)施肥)增加5.1 kg/667 m2,差異不顯著,與處理4 和處理5 相比,分別增產(chǎn)31.8 kg/667 m2、57 kg/667 m2,增產(chǎn)明顯。與處理1相比,增產(chǎn)25.3 kg/667 m2,差異顯著。
處理2 與處理1 相比, 結(jié)實(shí)率增加7 個(gè)百分點(diǎn),有效穗增加0.4 萬(wàn)個(gè),穗粒數(shù)減少4.9 個(gè),千粒重降低0.2 g,單打單收產(chǎn)量增長(zhǎng)20.2 kg, 說(shuō)明紫云英還田能優(yōu)化水稻的產(chǎn)量構(gòu)成因素,進(jìn)而提高水稻產(chǎn)量。這與酈堯生等[4]人的論證不謀而合。
根據(jù)經(jīng)濟(jì)效益分析可知(詳見(jiàn)表3),處理3(紫云英還田+常規(guī)施肥減量20%)的水稻畝純收益最高,為823.3 元,比處理1 增加 32.2 元,比處理2 增加 45.5 元;其次是處理1,畝純收益為791.1 元;而處理2 因增加了紫云英的種子和還田的投入成本65 元,導(dǎo)致其畝純收益比處理1 的減少13.3 元。
表3 不同處理的水稻經(jīng)濟(jì)效益分析表
在有效分蘗結(jié)束后7 月15 日的苗情調(diào)查和后期理論測(cè)產(chǎn)的有效穗分析可知,處理2 的分蘗數(shù)高于處理3,但有效穗?yún)s低于處理3,說(shuō)明紫云英還田后,如果不適當(dāng)減少肥料的投入,會(huì)導(dǎo)致無(wú)效分蘗增多;株體大,導(dǎo)致通風(fēng)透光性差,無(wú)效消耗的肥料多,導(dǎo)致穗粒數(shù)減少,進(jìn)而影響產(chǎn)量。這與前人研究的結(jié)果一致[2,3]。
本次試驗(yàn)中,處理3(紫云英還田+常規(guī)施肥減量20%)的水稻無(wú)論是產(chǎn)量構(gòu)成因素還是實(shí)際產(chǎn)量、純收益,均優(yōu)于其他處理,說(shuō)明紫云英還田后,水稻田可減少肥料投入成本,并且可增加水稻產(chǎn)量,能夠?qū)崿F(xiàn)綠色農(nóng)業(yè)減肥增效的目的,但減少的肥料量要合理,太少或者太多都不利于水稻產(chǎn)量因素的形成。在紫云英畝還田量1500 kg 的情況下,以減少20%左右的肥料量為佳。本結(jié)論僅為一年的試驗(yàn)結(jié)果,若要在全縣大面積推廣應(yīng)用,還需要進(jìn)一步的試驗(yàn)支撐。