王中成
(欽州市欽南區(qū)大番坡鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村服務(wù)中心,廣西欽州 535000)
隨著全球人口的不斷增長,人們的糧食需求也在不斷上升[1]。水稻作為人們主要的糧食作物,提高其產(chǎn)量和生產(chǎn)效率對保障糧食安全至關(guān)重要[2]?;首鳛榧Z食的“糧食”,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用[3]?;释ㄟ^提供植物所需的氮、磷、鉀等主要營養(yǎng)元素,增加土壤肥力,有效增加農(nóng)作物的產(chǎn)量、改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。然而受專業(yè)知識不足等因素影響,我國農(nóng)業(yè)從業(yè)者大多存在化肥過量施用的問題[4]。過量施用化肥會導(dǎo)致土壤有機(jī)質(zhì)缺乏,土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)遭到破壞,造成土壤板結(jié),最終導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)量降低[5]。此外,長期過量施用化肥會引起環(huán)境污染和農(nóng)藥殘留問題,影響環(huán)境和人體健康安全。
腐熟有機(jī)肥是由畜禽糞便、枯枝、落葉等富含有機(jī)物的廢棄物經(jīng)腐化、發(fā)酵和分解制成,可提供傳統(tǒng)化肥提供的養(yǎng)分,減少氮、磷、鉀肥的施用量。目前,關(guān)于腐熟有機(jī)肥和減施傳統(tǒng)化肥施用量的化肥運(yùn)籌對土壤肥力及水稻產(chǎn)量變化特征的影響研究尚不充分。本研究通過田間試驗(yàn),分析了腐熟有機(jī)肥和傳統(tǒng)氮、磷、鉀肥減量共計(jì)6種化肥運(yùn)籌對土壤pH 值、容重、有機(jī)質(zhì)含量、堿解氮含量、速效磷含量、速效鉀含量,以及水稻產(chǎn)量的影響,旨在為水稻生產(chǎn)工作提供參考。
試驗(yàn)地位于廣西欽州市欽南區(qū)大番坡鎮(zhèn)大番坡村委大官沖垌水稻種植基地,年平均氣溫22.0 ℃,年平均降水量1 600 mm,日照時間1 800 h,無霜期350 d以上,土壤pH 值6.21,有機(jī)質(zhì)含量為17.53 g·kg-1,堿解氮含量為100.31 mg·kg-1,有效磷含量為15.73 mg·kg-1,有效鉀含量為105.13 mg·kg-1。
本研究共設(shè)置5 個處理組和1 個對照組。5 個處理組均施用腐熟有機(jī)肥1 500 kg·hm-2,并且在此基礎(chǔ)上,T1 處理按常規(guī)化肥施用量施氮、磷、鉀肥,T2處理按常規(guī)化肥施用量的90%施氮、磷、鉀肥,T3處理按常規(guī)化肥施用量的80%施氮、磷、鉀肥,T4處理按常規(guī)化肥施用量的70%施氮、磷、鉀肥,T5處理按常規(guī)化肥施用量的40%施氮、磷、鉀肥。對照組(CK)按照常規(guī)施用量施氮、磷、鉀肥。每個處理重復(fù)3 次。
腐熟有機(jī)肥制作方式參照地方標(biāo)準(zhǔn)《畜禽糞便發(fā)酵腐熟技術(shù)規(guī)程》(DB62/T 4234—2020),采用堆置發(fā)酵法生產(chǎn),主要由枯枝、落葉、牛糞腐熟制成;氮肥為尿素(陽煤平原化工有限公司生產(chǎn),總氮≥46.4%),常規(guī)施用量為225 kg·hm-2;磷肥為磷酸二銨(甕福集團(tuán)有限責(zé)任公司,總養(yǎng)分≥64.0%),常規(guī)施用量為300 kg·hm-2;鉀肥為硫酸鉀(唐山三浮硅業(yè)股份有限公司,氯化鉀含量≥52.0%),常規(guī)施用量為150 kg·hm-2。
于2022 年在稻田內(nèi)劃分18 個25 m×2 m 的種植小區(qū),每個處理3 個種植小區(qū),各處理間距離150 m 以上,以免相互干擾。于2022 年3 月移栽水稻,以腐熟有機(jī)肥作基肥,傳統(tǒng)化肥按基肥∶分蘗肥∶孕穗肥=4∶2∶4 的比例施入。田間采用常規(guī)管理方式管理,并于2022 年6 月下旬至7 月上旬水稻成熟后收割水稻并測產(chǎn),并在每個種植小區(qū)的對角線處設(shè)置3 塊2 m×2 m的采樣樣方,使用土鉆按五點(diǎn)采樣法采集0~20 cm的土樣,將各層土樣混合形成混合樣品帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行土壤肥力指標(biāo)測定(見表1)。
表1 不同土壤肥力指標(biāo)的測定方法
使用Excel 軟件記錄、預(yù)處理數(shù)據(jù),使用SPSS 軟件進(jìn)行單因素方差分析并進(jìn)行多重比較,方法選擇最小顯著性差異法(Least Significant Difference,LSD),顯著性水平為0.05。
如表2所示,不同處理對土壤pH 值和土壤容重不存在顯著影響,其中不同處理下土壤均呈弱酸性,T1處理的土壤pH 值最大,為6.351±0.058;處理組和對照組的土壤容重在(1.293±0.031)~(1.376±0.043)。不同處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量、堿解氮含量、速效磷含量及速效鉀含量之間均存在顯著差異(p<0.05)。T1處理、T2 處理、T3 處理、T4 處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量較高,4 組之間不存在顯著差異,但除T4 處理外,均顯著高于T5 處理和CK 處理(p<0.05);T5 處理和CK 處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量較低,分別為(18.357±0.918)g·kg-1和(18.213±0.959)g·kg-1,二者之間不存在顯著差異,且與T4處理也不存在顯著差異。T1處理、T2處理、T3處理、T4處理的土壤堿解氮含量較高,4組之間不存在顯著差異,且均顯著高于T5處理和CK處理;T5 處理和CK 處理的土壤堿解氮含量較低,分別為(110.867±9.828)mg·kg-1和(109.283±8.286)g·kg-1,二者之間不存在顯著差異。T1 處理、T2 處理、T3 處理、T4 處理的土壤速效磷含量較高,4 組之間不存在顯著差異;T1 處理、T2 處理、T3 處理的土壤速效磷含量均顯著高于T5處理和CK組,T4處理與T5處理之間不存在顯著差異,顯著高于CK 處理;CK 處理的土壤速效磷含量最低,為(14.253±0.571)mg·kg-1。T1處理、T2 處理、T3 處理的土壤速效鉀含量較高,3 組之間不存在顯著差異,且均顯著高于其他3 個處理;T4 處理的土壤速效鉀含量顯著高于T5 處理和CK 處理,T5 處理和CK 處理的速效鉀含量較低,且兩者之間不存在顯著差異。
表2 不同處理下土壤肥力指標(biāo)的多重比較
如表3 所示,不同處理的水稻產(chǎn)量之間存在顯著差異。T1 處理、T2 處理、T3 處理的水稻產(chǎn)量較高,分別為(7 215.135±400.841)kg·hm-2、(7 166.766±377.198)kg·hm-2、(6 992.316±349.616)kg·hm-2,且三者之間不存在顯著差異;T1處理、T2處理的水稻產(chǎn)量顯著高于其他3 組處理,T3 處理的水稻產(chǎn)量則顯著高于T5 處理和CK 處理;T5 處理和CK 處理的水稻產(chǎn)量較少,分別為(6 395.968±336.637)kg·hm-2和(6 215.629±327.138)kg·hm-2,且兩者之間不存在顯著差異。
表3 不同處理下水稻產(chǎn)量的多重比較
本研究以腐熟有機(jī)肥和傳統(tǒng)氮磷鉀肥為材料,分析了不同化肥運(yùn)籌對土壤肥力及水稻產(chǎn)量的影響,以探究以腐熟有機(jī)肥部分替代傳統(tǒng)化肥的可能性。結(jié)果表明,不同的化肥運(yùn)籌對土壤pH 值和土壤容重不存在顯著影響,不同處理的土壤均呈弱酸性,處理組和對照組的土壤容重在(1.293±0.031)~(1.376±0.043);不同處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量、堿解氮含量、速效磷含量和速效鉀含量之間均存在顯著差異,T5 處理和CK處理的土壤肥力性狀均差異不大且均較低,而T1 處理、T2 處理、T3 處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量、堿解氮含量、速效磷含量、速效鉀含量均較高;不同處理的水稻產(chǎn)量之間存在顯著差異,T1 處理、T2 處理、T3 處理的水稻產(chǎn)量較高。綜上所述,綜合考慮化肥成本、土壤肥力效果及水稻產(chǎn)量,推薦采用T2 處理,即按常規(guī)化肥施用量的80%施氮、磷、鉀肥,并配施腐熟有機(jī)肥。