摘要:水稻是來(lái)賓市興賓區(qū)最主要的糧食作物之一。為進(jìn)一步改善農(nóng)田生態(tài),提升耕地土壤的質(zhì)量,提高作物產(chǎn)量,改善農(nóng)業(yè)產(chǎn)品品質(zhì),探索更科學(xué)的施肥方式,減少不合理的化肥投入,推動(dòng)化肥減量增效,同時(shí)為進(jìn)一步驗(yàn)證水稻有機(jī)肥替代化肥使用效果,掌握有機(jī)肥替代化肥的適宜比例,完善化肥減量增效技術(shù)指標(biāo)體系,本研究以2023年來(lái)賓市興賓區(qū)相關(guān)試驗(yàn)為例進(jìn)行探索,以期為有機(jī)肥替代化肥施肥決策提供技術(shù)支撐。試驗(yàn)設(shè)置了有機(jī)肥替代化肥比10%~30%的處理進(jìn)行田間試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明,配方施肥基礎(chǔ)上增施有機(jī)肥300 kg/667 m2、并替代0~10%化肥施用量可提高水稻產(chǎn)量0.23%~6.86%,以有機(jī)肥部分替代化肥對(duì)水稻產(chǎn)量無(wú)明顯不良影響,且適量施用可以提高水稻產(chǎn)量,同時(shí)可以有效改良土壤養(yǎng)分,對(duì)種植業(yè)可持續(xù)發(fā)展有重要意義。
關(guān)鍵詞:水稻;有機(jī)肥;替代;化肥減量
水稻是我國(guó)種植面積最廣的糧食作物之一,保證水稻的生產(chǎn)安全是農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要任務(wù)。隨著水稻種植面積的增加以及產(chǎn)量的提高,施用化肥的量也不斷增加,但由于化肥的不合理施用,肥料利用率低、耕地質(zhì)量下降、土壤綜合肥力降低等一系列問(wèn)題出現(xiàn)。為此,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部提出“化肥零增長(zhǎng)行動(dòng)方案”,通過(guò)有機(jī)肥替代化肥實(shí)現(xiàn)化肥減施增效,有機(jī)無(wú)機(jī)肥合理配施,科學(xué)施肥,有效利用資源,改良土壤結(jié)構(gòu),從而促進(jìn)作物生長(zhǎng)的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)。研究表明,有機(jī)肥替代部分化肥不僅能有效改良土壤物理、化學(xué)和生物性質(zhì),提高土壤酸堿緩沖性、土壤酶活性,緩解過(guò)量施肥導(dǎo)致的土壤養(yǎng)分流失等問(wèn)題,而且能提高作物產(chǎn)量、改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)、協(xié)調(diào)高產(chǎn)與高環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的矛盾。我國(guó)有機(jī)肥料資源豐富,有機(jī)肥料資源利用潛力巨大。長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)通過(guò)施用化肥獲得作物高產(chǎn)和推進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展,但過(guò)多施用化肥造成的土壤板結(jié)和農(nóng)業(yè)面源污染等土壤質(zhì)量下降問(wèn)題也日益突出,因此減少化肥施用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。有機(jī)肥中不僅含有作物生長(zhǎng)所需的必要養(yǎng)分,還有大量有機(jī)養(yǎng)分及活性物質(zhì),是很好的化肥替代[1]。有機(jī)肥替代化肥已成為我國(guó)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的重要內(nèi)容,是實(shí)現(xiàn)化肥減量、綠色發(fā)展、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要舉措。但在實(shí)際應(yīng)用中,由于有機(jī)肥資源分散、收集困難、產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊等原因,有機(jī)肥養(yǎng)分含量低、加工工藝復(fù)雜、施入土壤中后不能及時(shí)被作物吸收利用等一系列問(wèn)題仍然存在。因此,要有效實(shí)現(xiàn)化肥減量增效,還需結(jié)合有機(jī)肥的特性,綜合考慮土壤環(huán)境因素和作物養(yǎng)分需求,科學(xué)施用有機(jī)肥,降低化肥用量,這樣既能提高作物產(chǎn)量和品質(zhì),又能減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響和對(duì)人體健康的危害[2]。
為了有效推廣有機(jī)肥的利用,研究團(tuán)隊(duì)在來(lái)賓市興賓區(qū)大灣鎮(zhèn)那谷村開(kāi)展水稻有機(jī)肥替代化肥試驗(yàn),以期找出一個(gè)合適的替代比例,為推廣有機(jī)肥替代化肥使用提供技術(shù)支撐。
1 材料方法
1.1 試驗(yàn)地基本情況
試驗(yàn)地設(shè)置在來(lái)賓市興賓區(qū)大灣鎮(zhèn)那谷村委六堯村。該試驗(yàn)地土壤為潴育沙泥田,質(zhì)地為壤土,成土母質(zhì)為砂頁(yè)巖,耕層厚度為19 cm,排灌條件良好,常年造產(chǎn)量450 kg/667 m2,常年施肥水平按氮、磷、鉀15∶6∶8,前茬作物亦為水稻,試驗(yàn)地塊平整,設(shè)施基本配套完整。供試田試驗(yàn)前理化性狀為:pH為5.94,有機(jī)質(zhì)含量29.4 g/kg,全氮0.203%,有效磷6.3 mg/kg,速效鉀200 mg/kg,肥力水平中等[3]。
1.2 試驗(yàn)材料
供試作物品種為‘金農(nóng)香占’。供試肥料中:氮肥為尿素,含氮≥46%,產(chǎn)地重慶,重慶建峰化工股份有限公司生產(chǎn);磷肥為鈣、鎂、磷肥,含五氧化二磷≥15%,產(chǎn)地貴州,貴州省福泉化肥廠有限公司生產(chǎn);鉀肥為氯化鉀,含氧化鉀≥60%,產(chǎn)地加拿大,中化化肥有限公司分裝;有機(jī)肥,有機(jī)質(zhì)含量≥45%,青島海精靈海藻生物集團(tuán)有限公司生產(chǎn)。
1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)設(shè)置5個(gè)處理,每個(gè)處理3個(gè)重復(fù),隨機(jī)區(qū)組排列,各試驗(yàn)處理如下:處理1,配方施肥;處理2,配方施肥+300 kg有機(jī)肥;處理3,90%配方施肥+
300 kg有機(jī)肥;處理4,80%配方施肥+300 kg有機(jī)肥;處理5,70%配方施肥+300 kg有機(jī)肥。
田塊犁耙后劃分小區(qū),每個(gè)小區(qū)長(zhǎng)8 m、寬3 m,面積24 m2,獨(dú)立進(jìn)排水溝,田埂寬30 cm、高20 cm,小區(qū)分列溝兩側(cè)。種植規(guī)格為株行距30 cm×15 cm,每區(qū)27行,每行20蔸,每區(qū)人工插植540蔸,種植密度15 000蔸/667 m2。配方施肥按12∶4∶10(N∶P2O5∶K2O)比例施用,全部有機(jī)肥、磷肥、40%氮肥、50%鉀肥做基肥于整地時(shí)施下;40%氮肥、50%鉀肥于分蘗期追肥施下;20%氮肥于幼穗分化初期追肥施下。其他田間管理措施同大田管理一致[4]。
1.4 試驗(yàn)進(jìn)程
供試田塊于2023年4月12日進(jìn)行機(jī)耙,4月18日筑田埂包薄膜,4月19日插秧?;视?月19日施入,4月28日施分蘗肥,5月27日施入幼穗分化肥。病蟲(chóng)害防治按當(dāng)?shù)爻R?guī)大田管理,7月21日進(jìn)行人工收割,分區(qū)脫粒核產(chǎn)。
1.5 性狀觀察及收獲
1.5.1 生育期觀察
觀察記載水稻回青期、分蘗初期、分蘗盛期、拔節(jié)期、幼穗分化期、抽穗期、成熟期、收獲期等全生育期情況。
1.5.2 水稻經(jīng)濟(jì)性狀觀察及收獲
收獲時(shí)選一個(gè)重復(fù)每一小區(qū)隨機(jī)連續(xù)取10蔸測(cè)記平均數(shù)。測(cè)定水稻株高、有效穗數(shù)、每穗總粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重等農(nóng)藝性狀,經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的獲得通過(guò)整區(qū)收獲測(cè)算。
1.5.3 水稻產(chǎn)量及養(yǎng)分分析
根據(jù)試驗(yàn)方案要求,試驗(yàn)前采取基礎(chǔ)土樣進(jìn)行土壤檢測(cè),在收獲時(shí)分別采集各處理水稻植株樣品進(jìn)行考種,測(cè)定水稻經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。
2 結(jié)果與分析
2.1 有機(jī)肥替代化肥對(duì)水稻生育期的影響
由表1可知,田間生育期調(diào)查結(jié)果表明,以300 kg/667 m2有機(jī)肥替代10%~30%的化肥,各處理水稻生育期基本一致,均能正常成熟。說(shuō)明配方施肥與有機(jī)肥配合施用對(duì)水稻的生育期無(wú)不良影響。
2.2 有機(jī)肥替代化肥對(duì)水稻經(jīng)濟(jì)性狀的影響
由表2可知,有機(jī)肥與不同比例配方肥配合施用對(duì)水稻經(jīng)濟(jì)性狀的影響不一樣。配方施肥配合施用300 kg有機(jī)肥的處理2與有機(jī)肥替代30%減量施用化肥的處理3的株高和畝有效穗數(shù)均低于單獨(dú)配方施肥的處理1,而有機(jī)肥替代10%和20%減量施用化肥的處理3和處理4的株高大于單獨(dú)配方施肥的處理1;單獨(dú)配方施肥的處理1的畝有效穗數(shù)、每穗總粒數(shù)和實(shí)粒數(shù)均大于增施有機(jī)肥處理;除有機(jī)肥替代20%減量配方施肥的處理3的水稻結(jié)實(shí)率大于單獨(dú)配方施肥的處理1外,其他處理的水稻結(jié)實(shí)率均等于或小于處理1;除配方施肥基礎(chǔ)上增施300 kg/667 m2有機(jī)肥的處理2的千粒重大于處理1外,其他處理的稻谷千粒重均小于純施配方肥的處理1??梢?jiàn)以有機(jī)肥替代0~30%減量施用化肥對(duì)水稻經(jīng)濟(jì)性狀有一定影響,配方施肥基礎(chǔ)上增施有機(jī)肥并替代和減量部分化肥,對(duì)水稻經(jīng)濟(jì)性狀有提升作用。
2.3 有機(jī)肥替代化肥對(duì)水稻產(chǎn)量的影響
由表3可知,與純施用化肥的配方施肥相比,在配方施肥的基礎(chǔ)上增施300 kg/667 m2有機(jī)肥及有機(jī)肥替代10%化肥的處理水稻產(chǎn)量有所提高,產(chǎn)量提高率為0.23%~6.86%,其中90%施用配方肥的基礎(chǔ)上增施300 kg/667 m2有機(jī)肥的處理3水稻產(chǎn)量最高,增產(chǎn)33.3 kg/667 m2,提高率6.86%;配方施肥的基礎(chǔ)上增施300 kg/667 m2有機(jī)肥的處理2水稻產(chǎn)量增加1.4 kg/667 m2,增產(chǎn)率0.23%。但增施300 kg/667 m2有機(jī)肥并替代20%和30%化肥的處理4和處理5比純施化肥的處理1水稻產(chǎn)量分別降低了27.8 kg/667 m2和43.5 kg/667 m2,減產(chǎn)率分別為5.73%和8.96%。對(duì)各處理產(chǎn)量數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析顯示,單純配方施肥的處理1與其余增施有機(jī)肥的處理水稻產(chǎn)量差異沒(méi)有達(dá)到顯著水平,處理3與處理4和處理5的水稻產(chǎn)量差異性達(dá)到顯著水平,其他施用有機(jī)肥的各處理間水稻產(chǎn)量差異性沒(méi)有達(dá)到顯著水平[5]。表明施用300 kg/667 m2有機(jī)肥替代0%~30%配方施肥的處理對(duì)水稻產(chǎn)量有一定影響,本試驗(yàn)表明施用適宜比例的配方肥的基礎(chǔ)上增施300 kg/667 m2有機(jī)肥并替代適宜量的化肥對(duì)水稻產(chǎn)量有提升效果。
3 結(jié)論與討論
試驗(yàn)結(jié)果表明,以有機(jī)肥部分替代化肥對(duì)水稻的生長(zhǎng)及產(chǎn)量有一定影響,較于純施化肥,增施有機(jī)肥配合施用適宜比例的配方施肥可以提高水稻產(chǎn)量。在本試驗(yàn)條件下,與純施配方肥相比,在配方施肥基礎(chǔ)上增施300 kg/667 m2有機(jī)肥并替代0~10%化肥水稻增產(chǎn)了0.23%~6.86%。同時(shí)增施有機(jī)肥可以有效改良土壤和改善土壤環(huán)境[6]。由此可知,在適宜范圍內(nèi)以有機(jī)肥部分替代化肥對(duì)提高水稻產(chǎn)量有一定效果,可以改善農(nóng)田生態(tài),提升耕地土壤的質(zhì)量,提高作物產(chǎn)量,對(duì)改善農(nóng)業(yè)產(chǎn)品品質(zhì)和種植業(yè)可持續(xù)發(fā)展有重要意義。以有機(jī)肥部分替代化肥是未來(lái)的重要發(fā)展趨勢(shì),但有機(jī)肥替代化肥的比例應(yīng)根據(jù)土壤肥力狀況和作物生育需求合理確定。土壤肥力狀況較好、作物生育需求不高的情況下,可適當(dāng)提高有機(jī)肥替代比例;而當(dāng)土壤肥力較差、作物生育需求較高時(shí),應(yīng)適當(dāng)降低有機(jī)肥替代比例[7]。
4 結(jié)語(yǔ)
化肥施用一直是造成我國(guó)農(nóng)業(yè)面源污染的重要原因,通過(guò)對(duì)有機(jī)肥替代化肥進(jìn)行研究,有助于推動(dòng)有機(jī)肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用,通過(guò)研究結(jié)果可知,在適宜范圍內(nèi)增施有機(jī)肥可以改善土壤環(huán)境和提高作物產(chǎn)量,對(duì)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展有重要意義。在試驗(yàn)過(guò)程中,有機(jī)肥替代化肥并不會(huì)對(duì)土壤中養(yǎng)分的含量和種類造成影響,但可以減少化肥的使用量。在本試驗(yàn)條件下,有機(jī)肥替代部分化肥達(dá)到提高作物產(chǎn)量和改善作物品質(zhì)的效果。同時(shí)通過(guò)增施有機(jī)肥可以減少化肥的用量,降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本,減少環(huán)境污染,對(duì)保護(hù)生態(tài)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展有重要意義。綜上可知,通過(guò)轉(zhuǎn)變肥料的利用方式,使用有機(jī)肥替代并減少化肥的施用量,可以減少對(duì)土壤和水質(zhì)的污染,并對(duì)提高地力水平和糧食作物的增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)具有重要意義,因此在適量減少化施用量的基礎(chǔ)上增施有機(jī)肥,促進(jìn)化肥使用零增長(zhǎng)是具有可行性的。
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