摘要：

為減少化肥過(guò)量不合理施用，優(yōu)化施肥方式，本研究設(shè)空白對(duì)照、習(xí)慣施肥、推薦施肥、有機(jī)肥替代15%化肥氮素和有機(jī)肥替代30%化肥氮素共5個(gè)處理，比較不同施肥方式對(duì)土壤理化性狀和水稻產(chǎn)量的影響。結(jié)果顯示，有機(jī)肥替代部分化肥對(duì)土壤理化性狀影響差異不顯著，但可通過(guò)提高水稻的有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)來(lái)顯著提高水稻產(chǎn)量；其中以有機(jī)肥替代15%化肥氮素處理在提高水稻產(chǎn)量方面表現(xiàn)最優(yōu)，達(dá)到12 498 kg/hm2，增產(chǎn)效果顯著，同時(shí)增收經(jīng)濟(jì)效益4 670.98元/hm2。

關(guān)鍵詞：安陸市；水稻；有機(jī)肥；產(chǎn)量

中圖分類(lèi)號(hào)：S511 文獻(xiàn)識(shí)別碼：A 文獻(xiàn)編號(hào)：1005-6114（2025）01-060-04

水稻是安陸市主要糧食作物，常年種植面積在42 933 hm2。合理使用肥料，能滿足農(nóng)作物的成長(zhǎng)需求，還有助于農(nóng)作物產(chǎn)量的增加［1］。據(jù)統(tǒng)計(jì)，肥料對(duì)提高水稻產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率為30%～50%［2-4］。

近年來(lái)，糧食生產(chǎn)過(guò)程中施肥過(guò)量不僅影響化肥利用率的提高，而且降低了耕地質(zhì)量、導(dǎo)致土壤酸化、板結(jié)和環(huán)境污染［5］。而有機(jī)肥與化肥配合施用，結(jié)合了化肥的速效性和有機(jī)肥的持久性特點(diǎn)，對(duì)土壤全氮、全磷、堿解氮、有效磷及有效鉀含量等肥力指標(biāo)均有不同程度的提高，培肥效果好［6］。有研究表明，有機(jī)無(wú)機(jī)肥配施處理與化肥處理比較，平均氮肥吸收利用率無(wú)顯著差異，但氮肥農(nóng)學(xué)利用率、偏生產(chǎn)力、生理利用率均顯著提高［7］。

本研究開(kāi)展了水稻有機(jī)肥替代部分化肥的田間試驗(yàn)，旨在探討不同有機(jī)肥替代比例對(duì)土壤理化性狀和水稻產(chǎn)量的影響，以期找到適合安陸市水稻生產(chǎn)的有機(jī)無(wú)機(jī)肥配合施用模式，為安陸市乃至更廣泛區(qū)域的水稻種植提供科學(xué)合理的施肥指導(dǎo)，促進(jìn)水稻生產(chǎn)的增產(chǎn)增收。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地基本情況

試驗(yàn)位于棠棣鎮(zhèn)復(fù)興村3組安陸市陳成種養(yǎng)專(zhuān)業(yè)合作社（東經(jīng)113.646798°、北緯 31.222091°），試驗(yàn)田塊位于平原地帶，有配套的農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施，水源可灌可排，自然生產(chǎn)條件優(yōu)越，符合田間試驗(yàn)的要求。

供試土壤類(lèi)型為水稻土，潴育水稻土亞類(lèi)，馬肝泥田土屬，剖面為A-P-W-C構(gòu)型，土壤質(zhì)地為壤土。供試田塊試驗(yàn)前耕層土壤理化性狀：有機(jī)質(zhì)含量29.0 g/kg，堿解氮158 mg/kg，有效磷50.6 mg/kg，速效鉀180 mg/kg，pH值6.7。

1.2 試驗(yàn)材料

供試水稻品種為“荃優(yōu)607”，前茬作物為綠肥油菜。

化肥由湖北禾茂肥料有限公司提供，包括尿素（含N 46%）、過(guò)磷酸鈣（含P2O5 16%）、氯化鉀（含K2O 60%），復(fù)合肥（含N 15%，P2O5 15%，K2O 15%）。

有機(jī)肥由武漢合緣綠色生物股份有限公司提供（含N 0.82%，P2O5 2.53%，K2O 2.25%）。

1.3 試驗(yàn)時(shí)間

2023年4月27日播種，5月23日插秧，9月18日收獲。

1.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理，各處理具體施肥量見(jiàn)表1。其中處理2的復(fù)合肥當(dāng)基肥一次性施入，水稻苗期追施尿素150 kg/hm2，分蘗期追施尿素75 kg/hm2，氯化鉀75 kg/hm2，處理3-5有機(jī)肥和磷肥當(dāng)基肥一次性施入，氮肥基肥施入60%，水稻苗期追肥20%，水稻分蘗期追肥20%，鉀肥基施總施肥量的80%，分蘗期追肥20%。每個(gè)處理設(shè)3個(gè)重復(fù)，小區(qū)面積20 m2，小區(qū)間采用隨機(jī)區(qū)組排列，區(qū)組內(nèi)土壤、地形等條件保持相對(duì)一致，水漿管理、病蟲(chóng)害防治與常規(guī)稻田管理一致。

1.5 樣品采集及測(cè)定

土樣采集：試驗(yàn)前采集耕層（0～20 cm）土壤樣品；作物收獲后，采取多點(diǎn)混合法采集每個(gè)小區(qū)土壤樣品，充分混合后采用“四分法”留取1 kg土壤，帶回實(shí)驗(yàn)室風(fēng)干，除去植物殘?bào)w和礫石，碾碎，過(guò)篩裝袋，供化學(xué)分析用。

土壤理化性狀：pH值：電位法（水土比為1∶2.5）；有機(jī)質(zhì)：硫酸重鉻酸鉀氧化外加熱法；堿解氮：堿解擴(kuò)散法；有效磷：碳酸氫鈉浸提—鉬銻抗比色法；速效鉀：乙酸銨浸提—火焰光度法。

農(nóng)藝性狀：每小區(qū)隨機(jī)選取10株測(cè)定水稻的基本苗、最高苗、有效穗，成熟期調(diào)查株高、穗長(zhǎng)、平均穗粒數(shù)，結(jié)實(shí)率，千粒重，谷草比等。

水稻產(chǎn)量：各試驗(yàn)小區(qū)單打獨(dú)收，記錄實(shí)際產(chǎn)量。

養(yǎng)分含量：采用濃H2SO4-H2O2消化，流動(dòng)分析儀（德國(guó)SEAL-AA3）測(cè)定氮、磷含量，火焰光度計(jì)（FP640）測(cè)定鉀含量。

1.6 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2020和SPSS 17.0軟件處理分析，采用最小顯著法（LSD）進(jìn)行檢驗(yàn)差異顯著性水平（Plt;0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

由表2可知，有機(jī)肥替代15%化肥氮素處理產(chǎn)量最高。其中，與空白對(duì)照對(duì)比，習(xí)慣施肥、推薦施肥、有機(jī)肥替代15%化肥氮素和有機(jī)肥替代30%化肥氮素處理均顯著提高了水稻產(chǎn)量，分別增產(chǎn)23.92%、20.92%、32.11%和24.51%；與習(xí)慣施肥處理對(duì)比，有機(jī)肥替代15%化肥氮素顯著提高了水稻產(chǎn)量，增產(chǎn)6.61%，有機(jī)肥替代30%化肥氮素略微增產(chǎn)，但差異不顯著。

2.2 對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響

由表3可知，與空白對(duì)照對(duì)比，推薦施肥、有機(jī)肥替代15%化肥氮素和有機(jī)肥替代30%化肥氮素均顯著提高水稻穗粒數(shù)，增幅 7.6%～11.45%，而基本苗、株高、穗長(zhǎng)、千粒重和結(jié)實(shí)率沒(méi)有顯著差異；與習(xí)慣施肥處理對(duì)比，有機(jī)肥替代15%化肥氮素和有機(jī)肥替代30%化肥氮素顯著提高了水稻有效穗數(shù)，增幅分別提高6.7%和7.40%，推薦施肥顯著提高了水稻穗粒數(shù)，增幅提高5.9%。與推薦施肥處理相比，有機(jī)肥替代15%化肥氮素和有機(jī)肥替代30%化肥氮素均顯著提高了有效穗，分別增加6.01%和6.68%，對(duì)于產(chǎn)量構(gòu)成的其它因子無(wú)顯著差別?？梢?jiàn)，不同施肥處理主要通過(guò)提高水稻有效穗數(shù)和穗粒數(shù)來(lái)提高水稻產(chǎn)量。

2.3 對(duì)水稻地上部養(yǎng)分吸收的影響

不同施肥處理下水稻籽粒和秸稈中氮、磷、鉀的含量見(jiàn)表4。其中籽粒當(dāng)中氮和磷含量大于秸稈中氮和磷的含量，鉀含量則正好相反。與空白對(duì)照相比，施肥處理的籽粒中氮素和鉀素含量增幅分別為5.77%～12.50%和4.00%～24.00%，磷素含量無(wú)顯著差異，秸稈中氮素含量和鉀素含量增幅分別為15.94%～34.78%和5.43%～20.36%， 習(xí)慣施肥處理和推薦施肥處理秸稈的磷素含量分別增加了52.94% 和41.18%，施用有機(jī)肥處理的水稻秸稈中磷素含量無(wú)顯著差異。

不同施肥處理對(duì)水稻地上部養(yǎng)分積累量的影響如表5。與空白對(duì)照處理相比，習(xí)慣施肥、推薦施肥、有機(jī)肥替代15%化肥氮素和有機(jī)肥替代30%化肥氮素各處理下水稻對(duì)氮、磷、鉀的吸收量增幅分別為23.93%～39.66%、15.93%～25.80%、16.45%～42.35%。總體而言，有機(jī)肥替代30%化肥氮素水稻氮養(yǎng)分積累量最高，但所有施肥處理的氮積累量差異不顯著；習(xí)慣施肥處理的磷素積累量最高，其次為推薦施肥處理；有機(jī)肥替代30%化肥氮素處理水稻鉀養(yǎng)分積累量最高，其次為有機(jī)肥替代15%化肥氮素處理，但所有施肥處理的鉀積累量差異不顯著。

2.4 對(duì)土壤理化性狀的影響

表6分析了不同施肥處理對(duì)水稻土壤理化性狀的影響。與習(xí)慣施肥對(duì)比，推薦施肥、有機(jī)肥替代15%化肥氮素和有機(jī)肥替代30%化肥氮素處理土壤pH值、有機(jī)質(zhì)、堿解氮含量無(wú)顯著差異，有效磷含量呈降低趨勢(shì)，減幅分別為12.49%～16.23%，速效鉀含量呈增加趨勢(shì)，增幅為1.76%～25.36%；與推薦施肥處理相比，有機(jī)肥替代15%化肥氮素和有機(jī)肥替代30%化肥氮素處理土壤pH值、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷含量均無(wú)顯著差異，有機(jī)肥替代15%化肥氮素處理土壤速效鉀含量無(wú)顯著差異，有機(jī)肥替代30%化肥氮素處理土壤的速效鉀含量降低16.44%。總體來(lái)看，有機(jī)肥替代部分化肥對(duì)土壤理化性狀影響差異不顯著。

2.5 經(jīng)濟(jì)效益分析

不同施肥處理經(jīng)濟(jì)效益分析如表7。與空白對(duì)照相比，各施肥處理分別增收2 644.58元/hm2、4 540.54元/hm2、4 670.98元/hm2、69.28元/hm2；與習(xí)慣施肥相比，有機(jī)肥替代15%化肥氮素和有機(jī)肥替代30%化肥氮素處理分別增收2 026.40元/hm2、-2 575.30元/hm2；與推薦施肥相比，有機(jī)肥替代15%化肥氮素和有機(jī)肥替代30%化肥氮素處理分別增收130.44元/hm2、-4 471.26元/hm2；從經(jīng)濟(jì)效益考慮，有機(jī)肥替代15%化肥氮素處理下水稻種植增收額最大，其次為推薦施肥處理。有機(jī)肥替代30%化肥氮素處理下水稻種植增收額并不高，表明有機(jī)肥用量過(guò)多使肥料成本增加，而水稻產(chǎn)量增加與有機(jī)肥投入量不呈正比，所以過(guò)多投入有機(jī)肥反而會(huì)導(dǎo)致水稻種植經(jīng)濟(jì)收益降低。

3 結(jié)論與討論

研究結(jié)果表明，有機(jī)肥替代部分化肥對(duì)土壤理化性狀影響差異不顯著，但有機(jī)肥替代部分化肥在提高水稻產(chǎn)量方面表現(xiàn)較佳，可有效提高水稻的有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)。其中以有機(jī)肥替代15%化肥氮素處理增產(chǎn)效果最顯著，產(chǎn)量達(dá)到12 498 kg/hm2，同時(shí)增加了水稻種植的經(jīng)濟(jì)效益，增收4 670.98元/hm2。

值得注意的是，雖然有機(jī)肥替代化肥在增產(chǎn)方面表現(xiàn)出色，但有機(jī)肥替代30%化肥氮素處理在經(jīng)濟(jì)效益上并未達(dá)到預(yù)期。因此，在推廣有機(jī)肥替代化肥的過(guò)程中，需要綜合考慮經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益，找到最適宜的替代比例，未來(lái)研究需進(jìn)一步探索有機(jī)肥與化肥的合理配比，以最大化地發(fā)揮兩者的協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)水稻生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。

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