練錦輝
龍巖市新羅區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,福建 龍巖 364000
水稻是福建省主要農(nóng)作物之一。2017 年以來(lái),福建省年水稻栽培面積一直保持在60 萬(wàn)hm2左右,穩(wěn)占全省作物播種面積的70%以上,是福建省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要組成部分。福建省還是國(guó)家重要的雜交水稻制種基地,2021 年水稻制種面積達(dá)2.39 萬(wàn)hm2,2022 年達(dá)3.13 萬(wàn)hm2,約增長(zhǎng)了30%。水稻,特別是雜交水稻之所以能獲得高產(chǎn),除了品種這一關(guān)鍵因素外,水分和肥料的供應(yīng)也起著決定性作用。然而,隨著近年來(lái)福建省農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)程度不斷提高,水田連續(xù)耕種,導(dǎo)致土壤肥力下降,耕層保肥能力也在不斷減弱,肥料利用率呈現(xiàn)持續(xù)降低趨勢(shì)。農(nóng)民為了獲得高產(chǎn),盲目施肥現(xiàn)象嚴(yán)重,造成了肥料的大量浪費(fèi),以及對(duì)環(huán)境的污染[1-3]。近年來(lái),我國(guó)不斷展現(xiàn)大國(guó)擔(dān)當(dāng),向世界作出了碳達(dá)峰和碳中和的莊嚴(yán)承諾,而化肥作為農(nóng)業(yè)增產(chǎn)不可或缺的化工原料,在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的碳,從而造成環(huán)境污染。綜上,為了實(shí)現(xiàn)生態(tài)文明和社會(huì)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的目標(biāo),急需探索出一條既環(huán)保又不影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的途徑[4-6]?;诖?,筆者研究不同施肥方案對(duì)水稻生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響,探索水稻最佳施肥方案,以期為助力農(nóng)民增收、福建省水稻產(chǎn)業(yè)發(fā)展、國(guó)家生態(tài)文明建設(shè)提供參考。
試驗(yàn)于2022 年在福建省龍巖市新羅區(qū)周邊水田地(東經(jīng)116°65′78″、北緯24°54′64″)開(kāi)展。試驗(yàn)地海拔600~650 m,為低山丘陵平地,土壤保水保肥性好,肥力均勻。試驗(yàn)開(kāi)始前,筆者對(duì)試驗(yàn)地0~20 cm土層土壤理化性質(zhì)進(jìn)行分析,結(jié)果如下:試驗(yàn)地土壤pH 值為6.5,堿解氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.63 mg/kg,全磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.68 g/kg,有效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)為23.24 mg/kg,全鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18.35 g/kg,速效鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)為121.35 mg/kg,有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20.3 g/kg,土壤容重為1.25 g/cm3。
試驗(yàn)水稻品種為福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院國(guó)家水稻改良中心選育的福兩優(yōu)366,屬于當(dāng)?shù)剌^為常見(jiàn)的水稻主栽雜交品種。
試驗(yàn)肥料為尿素(含氮量≥46.3%,由云南云天化工股份有限公司生產(chǎn))、過(guò)磷酸鈣(含磷量≥12%,由安陽(yáng)磷肥股份有限公司生產(chǎn))、紅牛硫酸鉀(含鉀量≥50%,由德國(guó)鉀鹽集團(tuán)生產(chǎn))、緩釋尿素(含氮量≥46%,由山西晉豐煤化工有限責(zé)任公司生產(chǎn))、有機(jī)肥(有機(jī)質(zhì)≥45%,氮磷鉀含量≥5%,由山東阜豐發(fā)酵有限公司生產(chǎn))。
試驗(yàn)共設(shè)計(jì)7個(gè)處理,各處理施肥方案具體如表1所示。
表1 各處理施肥方案 kg
試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),每個(gè)處理3次重復(fù),共21個(gè)試驗(yàn)小區(qū)。每小區(qū)面積20 m2,小區(qū)之間有明顯的邊界分隔。水稻種植行距25 cm、株距20 cm,單苗插秧,每667 m2苗數(shù)在1.25萬(wàn)株左右。各處理除施肥處理不同以外,其他管理措施均保持一致。
于2022 年4 月上旬育苗,5 月5 日整地前施基肥,有機(jī)肥作基肥一次性施入,施入氮肥總量的40%、磷肥總量的50%、鉀肥總量的50%;5 月19 日插秧,使用久保田插秧機(jī),調(diào)整為單行單株插秧方式,保障精準(zhǔn)一致,每個(gè)小區(qū)的保苗數(shù)量為380 株,單穴單株;5 月29日將剩余的60%氮肥和50%磷肥、鉀肥作為苗肥施入田間;從6 月10 日開(kāi)始,每個(gè)月10 號(hào)進(jìn)行觀察記錄,及時(shí)開(kāi)展病蟲(chóng)害防控,7 月中旬進(jìn)行稻瘟病的預(yù)防工作,使用戊唑醇進(jìn)行噴灑;8月25日水稻開(kāi)始進(jìn)入成熟期,9月15日收獲。
水稻生長(zhǎng)期間,調(diào)查水稻生育期進(jìn)程(移栽期、分蘗期、拔節(jié)期、孕穗期、成熟期、收獲期)。
水稻成熟后,每小區(qū)隨機(jī)選取10 株,調(diào)查水稻株高、穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)、穗實(shí)粒數(shù)、空癟率、千粒質(zhì)量。
水稻成熟后,每小區(qū)取樣3 m2進(jìn)行測(cè)產(chǎn),并折算每667 m2產(chǎn)量。
利用Excel 2016 軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,利用SPSS軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析,采用最小顯著差異法進(jìn)行多重比較。
各處理水稻生育期沒(méi)有差異,生育進(jìn)程完全一致,全生育期均為142 d。各處理水稻移栽期為2022 年5月19 日,分蘗期為6 月20 日,拔節(jié)期為7 月15 日,孕穗期為8 月5 日,成熟期為9 月8 日,收獲期為9 月15 日。由此可見(jiàn),不同施肥方案對(duì)水稻生育期沒(méi)有影響。
由表2 可知,不同施肥方案對(duì)水稻株高、穗長(zhǎng)、千粒質(zhì)量等指標(biāo)影響較小,對(duì)于穗粒數(shù)、穗實(shí)粒數(shù)、空癟率影響較大。處理T5水稻株高最高,處理T6最低;處理T5水稻穗長(zhǎng)最長(zhǎng),處理T2最短;處理T4水稻穗粒數(shù)和穗實(shí)粒數(shù)均最多,處理T7水稻穗粒數(shù)和穗實(shí)粒數(shù)均最少;處理T2水稻空癟率最大,處理T3最小;處理T7水稻千粒質(zhì)量最大,處理T5最??;處理T5水稻每667 m2產(chǎn)量最大,與處理T1、T2、T7差異顯著,與處理T7差異極顯著,說(shuō)明不同施肥方案對(duì)水稻產(chǎn)量有顯著影響。
表2 各處理水稻農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量
由表3可知,各處理每667 m2水稻產(chǎn)值為1 462.5~1 672.5 元。處理T7每667 m2水稻產(chǎn)值最低,處理T5每667 m2水稻產(chǎn)值最高。各處理每667 m2肥料成本為45.0~95.0 元,處理T1每667 m2肥料成本最低,處理T2每667 m2肥料成本最高。各處理產(chǎn)投比為16.2~33.9,處理T2最低,處理T1最高。這說(shuō)明不施有機(jī)肥,每667 m2施緩釋尿素5.000 kg、過(guò)磷酸鈣21.000 kg、紅牛硫酸鉀5.040 kg,單位面積水稻所獲得的經(jīng)濟(jì)收益最高。
表3 各處理水稻經(jīng)濟(jì)效益
從水稻生育期方面來(lái)看,不同施肥方案對(duì)水稻生育進(jìn)程無(wú)影響,各處理水稻從插秧到成熟的日期均保持一致,說(shuō)明不同肥料品種及用量在一定范圍內(nèi)對(duì)水稻生育期無(wú)明顯影響,水稻生育進(jìn)程的變化可能與品種、光照等有關(guān)。
從水稻農(nóng)藝性狀方面來(lái)看,不同施肥方案對(duì)水稻株高、穗長(zhǎng)、千粒質(zhì)量等指標(biāo)影響較小,對(duì)穗粒數(shù)、穗實(shí)粒數(shù)、空癟率影響較大。
從水稻產(chǎn)量方面來(lái)看,不同施肥方案對(duì)水稻產(chǎn)量有顯著影響;處理T5水稻產(chǎn)量最高,說(shuō)明用緩釋尿素替代尿素可以在一定范圍內(nèi)提高水稻產(chǎn)量,原因是緩釋肥較為穩(wěn)定,氮素緩慢釋放,可一定程度上提高肥料利用率,保障水稻后期(穗期、粒期)的養(yǎng)分供應(yīng);處理T3水稻產(chǎn)量位列第二,說(shuō)明適當(dāng)增施有機(jī)肥,化肥適當(dāng)減量有利于提高水稻產(chǎn)量。
從產(chǎn)投比方面來(lái)看,施加緩釋肥料的處理產(chǎn)投比普遍較高,增施有機(jī)肥的處理由于成本增加較大,且增產(chǎn)效果不明顯,導(dǎo)致產(chǎn)投比相對(duì)較低,雖然國(guó)家提倡增施有機(jī)肥,但從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看,盲目施用有機(jī)肥不僅浪費(fèi)人工,也起不到預(yù)期效果。施用有機(jī)肥可帶來(lái)一定的生態(tài)效益,但由于條件有限,此次試驗(yàn)沒(méi)有進(jìn)行探究,可在后續(xù)的試驗(yàn)進(jìn)行深入研究。
綜合來(lái)看,每667 m2施緩釋尿素5.000 kg、過(guò)磷酸鈣21.000 kg、紅牛硫酸鉀5.040 kg,水稻產(chǎn)量表現(xiàn)最好,經(jīng)濟(jì)效益最高,產(chǎn)投比也較高。在后續(xù)的肥料研發(fā)中可以進(jìn)一步優(yōu)化緩釋尿素的摻混比例及摻混方式,根據(jù)當(dāng)?shù)厮镜纳L(zhǎng)曲線進(jìn)行更精細(xì)化的設(shè)計(jì),以進(jìn)一步提高肥料利用率,實(shí)現(xiàn)水稻高產(chǎn)高效。