魏祥艾

摘要? ? 為明確炭基長效肥對水稻產(chǎn)量及經(jīng)濟效益的影響，通過田間小區(qū)試驗，設(shè)置習(xí)慣施肥（對照）、穩(wěn)定性肥料常量施用和穩(wěn)定性肥料減量施用3個處理，研究了炭基長效肥用量對水稻產(chǎn)量、氮肥利用率及經(jīng)濟效益的影響。結(jié)果表明，炭基長效肥常量和減量施用處理水稻產(chǎn)量分別較農(nóng)民習(xí)慣施肥增加10.75%和10.74%，增產(chǎn)顯著，主要通過提高水稻產(chǎn)量構(gòu)成中的有效穗數(shù)來提高產(chǎn)量;炭基長效肥減量施用處理水稻產(chǎn)量低于常量施用處理，但兩者之間無顯著性差異;結(jié)合水稻種植的經(jīng)濟效益性，炭基長效肥常量和減量處理純收入分別較農(nóng)民習(xí)慣施肥增加12.42%、14.40%，炭基長效肥減量施用較常量施用投入少、產(chǎn)投比高。因此，本試驗條件下，水稻生產(chǎn)上施用炭基長效肥料能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)本增效，且以減量基施炭基長效肥（450 kg/hm2）節(jié)本增效效果最佳。

關(guān)鍵詞? ? 水稻;炭基長效肥;產(chǎn)量;經(jīng)濟效益

中圖分類號? ? S511;S147.5? ? ? ? 文獻標識碼? ? A

文章編號? ?1007-5739（2019）15-0011-02

據(jù)統(tǒng)計，近年來我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中單位面積肥料施用量是世界平均水平的1.6倍，全年總施肥量高達1.23億t以上[1];但是目前氮、磷、鉀肥料利用率很低，僅為10%～50%，導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加，還造成土壤性質(zhì)惡化。農(nóng)民習(xí)慣通過增加施肥量來提高水稻產(chǎn)量，水稻過量施肥現(xiàn)象屢見不鮮，導(dǎo)致水稻過量施肥程度達43.48%[2]。

炭基肥料是一種新型的緩釋肥料，將生物炭與肥料混合利用，制備生物炭基肥，充分發(fā)揮二者的優(yōu)勢，不僅為廢棄能源再利用提供了新途徑，而且減少了化肥施用量，提高了肥料利用率，促進了作物優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本;同時減輕了因肥料過量施用帶來的土壤環(huán)境問題，可增加土壤炭基-有機質(zhì)含量，改良土壤物理化學(xué)性質(zhì)[3-4]。但是在水稻種植上炭基肥料施用研究相對較少，本試驗通過研究炭基長效肥不同用量對水稻產(chǎn)量和經(jīng)濟效益的影響，以期明確炭基長效肥合理的施用量，旨在為炭基長效肥在水稻生產(chǎn)上合理施用提供技術(shù)支撐。

1? ? 材料與方法

1.1? ? 試驗地概況

試驗于2018年5—9月在安徽水旱輪作區(qū)進行，當?shù)亓?xí)慣種植制度為水稻、小麥輪作。供試土壤為潴育型水稻土，0～20 cm耕層土壤基本理化性質(zhì)測定結(jié)果：土壤有機質(zhì)19.56 g/kg，全氮0.98 g/kg，全磷0.64 g/kg，有效磷19.36 mg/kg，速效鉀184.25 mg/kg，pH值6.15。其中，土壤有機質(zhì)采用重鉻酸鉀外加熱法測定，全氮采用半微量凱氏法測定，全磷采用HClO4-H2SO4法測定，有效磷采用0.5 mol/L NaHCO3浸提-比色法測定，速效鉀采用NH4Ac浸提火焰光度法測定，pH值采用土水比1.00∶2.5電極法測定[5]。

1.2? ? 供試材料

供試肥料：48%施可豐炭基長效肥（24-10-14），由施可豐化工股份有限公司生產(chǎn)提供;45%普通復(fù)合肥（15-15-15），由中鹽安徽紅四方股份有限公司生產(chǎn)提供;尿素（含純N 46%），由中鹽安徽紅四方股份有限公司生產(chǎn)提供。供試作物：中稻，品種為Y兩優(yōu)2號。

1.3? ? 試驗設(shè)計

試驗設(shè)3個處理，分別為農(nóng)民習(xí)慣施肥處理（CK），即基肥施45%復(fù)合肥（15-15-15）375 kg/hm2+尿素225 kg/hm2，蘗肥施尿素300 kg/hm2，穗肥施45%復(fù)合肥（15-15-15）225 kg/hm2+尿素75 kg/hm2;炭基長效肥常量施用處理，即基肥施48%施可豐炭基長效肥（24-10-14）600 kg/hm2+尿素225 kg/hm2，穗肥施尿素225 kg/hm2;炭基長效肥減量施用處理，基肥施48%施可豐炭基長效肥（24-10-14）450 kg/hm2+尿素225 kg/hm2，穗肥施尿素225 kg/hm2。

1.4? ? 測定內(nèi)容與方法

水稻成熟后，小區(qū)全部收獲，脫粒風(fēng)干后測實產(chǎn)。同時，每小區(qū)采收3穴水稻地上部進行考種。

1.5? ? 數(shù)據(jù)處理

應(yīng)用Excel 2003和SPSS 20.0統(tǒng)計分析軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析，多重比較采用Duncan法，顯著性水平設(shè)定為0.05。

2? ? 結(jié)果與分析

2.1? ? 不同施肥處理對水稻產(chǎn)量構(gòu)成要素及產(chǎn)量的影響

從表1可以看出，施用炭基長效肥的2個處理水稻有效穗數(shù)均顯著高于農(nóng)民習(xí)慣施肥處理，炭基長效肥常量與減量施用分別較農(nóng)民習(xí)慣施肥提高了10.71%和9.52%;同時，炭基長效肥常量和減量施用水稻產(chǎn)量與習(xí)慣施肥處理（CK）相比，也達到顯著性差異，產(chǎn)量分別提高了10.75%和10.74%;對于水稻產(chǎn)量構(gòu)成中的成穗率和結(jié)實率，均以炭基長效肥減量施用處理最高，但是與其他施肥處理無顯著性差異。說明施用炭基長效肥對有效穗數(shù)的增加作用更為明顯，可以顯著提高水稻產(chǎn)量。

2.2? ? 不同施肥處理對水稻經(jīng)濟效益的影響

從表2可以看出，水稻產(chǎn)值以炭基長效肥常量施用處理最高，較習(xí)慣施肥（CK）增加10.75%，但與炭基長效肥減量之間差異不大。結(jié)合肥料投入，炭基長效肥常量施用處理投入較炭基長效肥減量施用處理高420元/hm2，但是產(chǎn)值只較炭基長效肥減量施用處理高2.6元/hm2;與習(xí)慣施肥（CK）相比，炭基長效肥減量施用處理產(chǎn)值提高了10.74%，總投入?yún)s降低了16.91%。根據(jù)最終產(chǎn)投比來看，施用炭基長效肥處理均顯著高于農(nóng)民習(xí)慣施肥（CK），以長效肥減量施用處理最高。綜合經(jīng)濟效益結(jié)果分析得出，水稻生產(chǎn)上施用穩(wěn)定性肥料能夠節(jié)本增效，且以炭基長效肥減量施用的效果最佳。

3? ? 結(jié)論與討論

炭基長效肥的核心是將生物炭和肥料混合利用，以生物炭作為肥料載體制備形成炭基長效肥，充分發(fā)揮生物炭和肥料二者的優(yōu)勢，不僅可以促進作物生長和增產(chǎn)，而且有利于生物炭農(nóng)用效益和土壤理化性質(zhì)的提升。該類肥料具有空隙度大、吸附能力強、吸光增溫效果顯著等特點，具有改良土壤、增加地溫、保水、保肥及延長肥效和促進作物早生快發(fā)等功效[6]。在本試驗條件下，施用炭基長效肥處理的水稻產(chǎn)量顯著高于農(nóng)民習(xí)慣施肥處理，主要是通過提高水稻產(chǎn)量構(gòu)成的有效穗數(shù)來實現(xiàn)水稻增產(chǎn)。結(jié)合陳? 琳等[7]研究結(jié)果認為，炭基長效肥不僅有利于提高水稻穗粒重、每穗總粒數(shù)，還可以增加水稻有效穗數(shù)，有效控制了水稻的無效分蘗。這可能與炭基肥料本身對氮肥的固持和緩釋特點有關(guān)，生物炭含有豐富的有機大分子和空隙結(jié)構(gòu)，具有較高的離子吸附交換量，可吸附銨離子和硝酸根離子，被吸附的氮素在水稻生長過程中可以緩慢釋放，提高了水稻分蘗期和抽穗期的土壤供氮能力，并合理分配氮素釋放，進而保證了水稻各生育期所需養(yǎng)分[8-10]。同時，炭基長效肥通過改善水稻生長過程中土壤的理化性質(zhì)，可以提高土壤有機質(zhì)、全氮、速效磷、無機氮、速效鉀含量，為水稻生長提供良好的土壤環(huán)境，有利于水稻生長，有助于水稻高產(chǎn)[11-12]，進而提高經(jīng)濟效益。

本試驗條件下，綜合水稻產(chǎn)量和經(jīng)濟效益來看，炭基長效肥料在水稻種植上施用效果較好，炭基長效肥減量處理水稻產(chǎn)量和經(jīng)濟效益均顯著高于農(nóng)民習(xí)慣施肥處理。因此，本地區(qū)水稻生產(chǎn)上減量基施炭基長效肥（450 kg/hm2）節(jié)本增效效果最佳。

4? ? 參考文獻

[1] 張福鎖，王激清，張衛(wèi)峰，等.中國主要糧食作物肥料利用率現(xiàn)狀與提高途徑[J].土壤學(xué)報，2008，45（5）：915-924.

[2] 孔凡斌，郭巧苓，潘丹.中國糧食作物的過量施肥程度評價及時空分異[J].經(jīng)濟地理，2018，38（10）：201-210.

[3] 王智慧，唐春雙，范博文，等.不同配比炭基肥對玉米生長、土壤養(yǎng)分及呼吸的影響[J].黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)學(xué)報，2017，29（3）：1-4.

[4] 盧廣遠，張艷，王祥福，等.炭基肥料種類對土壤物理性質(zhì)及玉米產(chǎn)量的影響[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，15（5）：50-53.

[5] 魯如坤.土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法[M].北京：中國農(nóng)業(yè)科技出版社，2000.

[6] 舒常祿，馬秀枝，蒙美蓮，等.張倩炭基肥施用對農(nóng)田土壤性質(zhì)及溫室氣體排放的影響[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2017，38（2）：49-61.

[7] 陳琳，喬志剛，李戀卿，等.施用生物質(zhì)炭基肥對水稻產(chǎn)量及氮素利用的影響[J].生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報，2013，29（5）：671-675.

[8] 劉瑋晶，劉燁，高曉荔，等.外源生物質(zhì)炭對土壤中銨態(tài)氮素滯留效應(yīng)的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2012，31（5）：962-968.

[9] 周志紅，李心清，邢英，等.生物炭對土壤氮素淋失的抑制作用[J].地球與環(huán)境，2011，39（2）：278-284.

[10] SPOKAS K A，NOVAK J M，VENTEREA R T.Biochar′s role as an alternative N-fertilizer：Ammonia capture[J].Plant and Soil，2012，350（1/2）：35-42.

[11] 于南卓.生物炭及炭基肥料對小白菜、油菜及玉米的生長和土壤養(yǎng)分的影響[D].泰安：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，2018.

[12] 李曉.施用生物質(zhì)炭及炭基肥對溫室氣體排放、玉米生長及土壤性質(zhì)的影響[D].南京：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，2013.