李平樂,鄧 艷,徐 愷,何 杰,姜忠旭
(光明食品集團(tuán)上海農(nóng)場(chǎng)有限公司種植業(yè)中心,江蘇鹽城 224151)
水稻是全球1/2 以上人口的主食作物,也是我國(guó)最重要的糧食作物之一[1-2]。目前,由于氣候變化對(duì)作物生產(chǎn)產(chǎn)生了較大影響,糧食短缺危機(jī)凸顯。有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料顯示,到2030 年,我國(guó)需要增加約20%的水稻產(chǎn)量才可以滿足國(guó)內(nèi)需求[3]。黃豆作為我國(guó)糧油兼用的重要作物,近幾年的需求量也在日益增長(zhǎng),增加黃豆單位面積產(chǎn)量和種植面積是增加其產(chǎn)量的重要途徑[4]。近年來,我國(guó)水稻及黃豆產(chǎn)量雖逐年增加,但我國(guó)人口基數(shù)大,人均耕地面積小,仍無法補(bǔ)充糧食缺口。
根據(jù)聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織統(tǒng)計(jì),全球有約8 億hm2鹽堿土地,并且隨著氣候變暖,鹽堿地的規(guī)模還在不斷擴(kuò)大[5-6]。我國(guó)是全球第三大鹽堿地分布國(guó)家,鹽堿地主要分布在東北、華北和西北地區(qū)[7]。而非鹽堿地作物的單位面積增產(chǎn)很難得到較大的突破,因此鹽堿地的開發(fā)和利用有著很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
近年來,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部認(rèn)真落實(shí)“藏糧于地、藏糧于技”戰(zhàn)略,在中央財(cái)政的支持下,采取有效措施,鼓勵(lì)和引導(dǎo)農(nóng)民增施有機(jī)肥。2023 年中央一號(hào)文件的第13 條明確指出,要“推進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展。加快農(nóng)業(yè)投入品減量增效技術(shù)推廣應(yīng)用,推進(jìn)水肥一體化,建立健全秸稈、農(nóng)膜、農(nóng)藥包裝廢棄物、畜禽糞污等農(nóng)業(yè)廢棄物收集利用處理體系”。因此,在鹽堿地施用有機(jī)肥,通過對(duì)比未施用有機(jī)肥條田的產(chǎn)能情況、土壤監(jiān)測(cè)等,研究有機(jī)肥對(duì)鹽堿地土壤改良起到的效果和對(duì)大田作物生產(chǎn)增產(chǎn)增收的促進(jìn)作用,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
光明農(nóng)業(yè)發(fā)展(集團(tuán))有限公司下屬的上農(nóng)種植業(yè)中心擁有耕地0.47 萬hm2,大部分耕地是黃海灘涂多年圍墾形成,土壤存在鹽堿化情況。其中,晚莊地區(qū)的土壤鹽堿度較高、土壤微生物較少、有機(jī)質(zhì)含量偏低,常年大田作物產(chǎn)量明顯低于其他地區(qū)。因此,本試驗(yàn)探討了基肥增施有機(jī)肥對(duì)水稻及黃豆產(chǎn)量的影響,以期為鹽堿地有機(jī)肥運(yùn)用和大田作物生產(chǎn)提供參考依據(jù)。
試驗(yàn)在江蘇省鹽城市大豐區(qū)上海農(nóng)場(chǎng)晚莊片區(qū)進(jìn)行,該試驗(yàn)地的田塊是由黃海灘涂經(jīng)過多年圍墾而成,土地鹽堿度較高。
供試水稻品種為南粳9108,黃豆品種為南農(nóng)47。供試常規(guī)施肥為常規(guī)復(fù)合肥[m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)=15 ∶15 ∶15]、常規(guī)大顆粒尿素(46%);有機(jī)肥由上農(nóng)種植業(yè)中心有機(jī)肥廠提供,其技術(shù)流程:禽畜糞污—加輔料—混合攪拌—堆垛發(fā)酵—翻拋(測(cè)溫)—后腐熟—粉碎過篩—成品—入庫。
本試驗(yàn)于2023 年在晚莊地區(qū)上農(nóng)16 隊(duì)二排1 號(hào)(黃豆)、二排13 號(hào)和上農(nóng)19 隊(duì)一排7 號(hào)進(jìn)行。水稻采用水直播方式、黃豆旱直播方式。水稻種植試驗(yàn)設(shè)計(jì)2 種處理,每個(gè)處理進(jìn)行2 次;黃豆種植試驗(yàn)設(shè)計(jì)2 種處理,每個(gè)處理進(jìn)行1 次。水稻處理1:常規(guī)復(fù)合肥25 kg/667 m2+尿素7.5 kg/667 m2+有機(jī)肥1 000 kg/667 m2。水稻處理2:常規(guī)復(fù)合肥25 kg/667 m2+尿素7.5 kg/667 m2。黃豆處理1:常規(guī)復(fù)合肥25 kg/667 m2+有機(jī)肥1 000 kg/667 m2。黃豆處理2:常規(guī)復(fù)合肥25 kg/667 m2。具體處理情況見表1。3 組試驗(yàn)全生育期其他栽培和植保措施均一致。試驗(yàn)均在水稻和黃豆基肥中進(jìn)行。
表1 各組處理具體情況
1.3.1 產(chǎn)量的測(cè)定
于成熟期各組處理隨機(jī)取樣50 穴測(cè)定單位面積穗數(shù),隨機(jī)取30 穗脫粒后計(jì)算總粒數(shù),進(jìn)而求得每穗粒數(shù)。用水漂法去除空癟粒,求結(jié)實(shí)率。以1 000 實(shí)粒樣本(干種子)稱量,重復(fù)3 次(誤差不超過0.05 g)求得千粒重。于黃豆成熟期各組處理隨機(jī)取10 株測(cè)定每株角果數(shù)、每角粒數(shù)。數(shù)100實(shí)粒稱其質(zhì)量(干種子),重復(fù)3 次求得百粒重。
1.3.2 水稻莖蘗動(dòng)態(tài)調(diào)查
在水稻4 葉期取每組處理具有代表性的4 個(gè)點(diǎn)定點(diǎn),每隔7 d 調(diào)查定點(diǎn)水稻莖蘗動(dòng)態(tài),直至成熟期。
1.3.3 土壤理化性質(zhì)測(cè)定
于水稻和黃豆成熟期在每個(gè)處理區(qū)域采用五點(diǎn)取樣法取土壤樣品,送至譜尼測(cè)試集團(tuán)上海有限公司測(cè)定其土壤全氮含量、全磷含量、全鉀含量、pH 值、有機(jī)質(zhì)含量、含鹽量等。
對(duì)于水稻產(chǎn)量,由表2 可知,T1和T2理論產(chǎn)量分別比對(duì)照CK1和CK2高11.3%和12.6%,實(shí)際產(chǎn)量分別高3.67%和4.14%。從產(chǎn)量構(gòu)成因素上看,T1和T2每667 m2穗數(shù)分別比CK1和CK2高6.32%和5.04%、每穗粒數(shù)分別高5.89%和6.61%,達(dá)顯著水平,而千粒重和結(jié)實(shí)率則無明顯差異。由此可見,基肥增施有機(jī)肥可提高水稻莖蘗成穗數(shù),增加每穗粒數(shù),從而提高產(chǎn)量。
表2 基肥增施有機(jī)肥對(duì)水稻產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響
對(duì)于黃豆產(chǎn)量,從表3 可以看出,T3處理比對(duì)照CK3理論產(chǎn)量高17%,實(shí)際產(chǎn)量高5.18%。從產(chǎn)量構(gòu)成因素上看,T3比CK3每株角果數(shù)高18.1%,每667 m2株數(shù)、每角粒數(shù)和百粒重?zé)o顯著差異。因此,基肥增施有機(jī)肥可提高黃豆每株角果數(shù),從而增加產(chǎn)量。
表3 基肥增施有機(jī)肥對(duì)黃豆產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響
由圖1 可知,水稻的莖蘗數(shù)均隨著水稻播后天數(shù)的增加而呈現(xiàn)先增后減的趨勢(shì),在播后47 d 左右達(dá)到高峰苗數(shù),播后68 d 左右趨近平緩。T1和T2前期莖蘗數(shù)增加幅度顯著大于對(duì)照組CK1和CK2,且播后26~82 d 莖蘗數(shù)均分別高于對(duì)照組,最終莖蘗成穗數(shù)也均顯著高于對(duì)照組。說明基肥增施有機(jī)肥在前期可促進(jìn)分蘗發(fā)生,提高高峰苗數(shù),但無效分蘗會(huì)也隨之增加,因此基肥增施有機(jī)肥時(shí)可適當(dāng)減少播種量,控制適宜基本苗數(shù)量,以利于提高成穗率。
圖1 增施有機(jī)肥對(duì)水稻莖蘗動(dòng)態(tài)的影響
由表4 可知,T1、T2全鉀含量分別與CK1和CK2相比顯著降低,T3與CK3則無顯著差異,T1、T2和T3的全氮含量和有機(jī)質(zhì)含量分別顯著增加,而pH 值、全磷含量和含鹽量與CK1、CK2和CK3相比顯著降低。由此說明,基肥增施有機(jī)肥可有效降低鹽堿地pH 值和含鹽量,增加有機(jī)質(zhì)和全氮含量,從而有利于前期立苗、提高幼苗成活率和分蘗發(fā)生。
表4 基肥增施有機(jī)肥對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響
本試驗(yàn)探討了基肥增施有機(jī)肥對(duì)水稻和黃豆產(chǎn)量及其構(gòu)成因素、水稻莖蘗動(dòng)態(tài)、土壤理化性質(zhì)的影響。結(jié)果表明,基肥增施有機(jī)肥可在水稻和黃豆苗期有效降低鹽堿地pH 值和含鹽量,增加有機(jī)質(zhì)和全氮含量,從而有利于前期出苗立苗、提高幼苗成活率和增加水稻分蘗。
從產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素上看,增施有機(jī)肥可提高水稻每667 m2穗數(shù),增加水稻每穗粒數(shù)和黃豆每株角果數(shù),從而增加水稻和黃豆的產(chǎn)量。在鹽堿化較嚴(yán)重的田地,常規(guī)化肥雖能提供幼苗生長(zhǎng)需求,但因土壤鹽堿度高、有機(jī)質(zhì)含量較低,幼苗不易成活,且容易僵苗,從而造成早衰、群體不夠等現(xiàn)象。因此,建議在鹽堿地大田作物種植的基肥中增施一定比例的有機(jī)肥,從而改良土壤理化性質(zhì),提高作物出苗均勻度和幼苗成活率。