林丹虹,傅樹豪
(普寧市農(nóng)業(yè)農(nóng)村綜合服務中心,廣東 普寧 515300)
水稻是廣東省普寧市主要的糧食作物之一,其產(chǎn)量和品質的提高一直是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要任務。隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大,化肥的使用量隨之增加,導致土壤污染、生態(tài)環(huán)境惡化等問題日益凸顯[1]。有機肥作為一種天然的肥料,施用有機肥是土壤改良劑和補充養(yǎng)分的重要手段,與化肥相比,有機肥不僅對生態(tài)環(huán)境無污染,而且肥效長效,可以提高作物產(chǎn)量和品質,促進土地持續(xù)生產(chǎn)能力的發(fā)展[2]。本次試驗旨在探究有機肥替代化肥減量對水稻生長和產(chǎn)量的影響,通過對試驗結果的分析和討論,為推廣有機肥的使用提供科學依據(jù)。
本次試驗選擇廣東普寧市南溪鎮(zhèn)鐘堂村賈姓農(nóng)戶的水稻田進行。該地點地勢平坦,氣候濕潤,土地肥沃,適宜水稻生長。
本試驗供試品種采用廣東普寧地區(qū)的水稻品種合美占,合美占為超級稻品種。
試驗共設置4 個處理,H0為當?shù)爻R?guī)化肥施用水平(尿素、復合肥和磷酸三鈣使用量分別為225、300、150 kg/hm2);H1為化肥減量10%+1 500 kg/hm2有機肥;H2為化肥減量20%+1 500 kg/hm2有機肥;H3為化肥減量30%+1 500 kg/hm2有機肥。
本次試驗的播種日期為3 月底,播種密度為280~300 kg/667 m2。
在試驗的生長期間,根據(jù)不同的處理組進行有機肥和化肥的施肥管理。對照組采用傳統(tǒng)的化肥施用方式,即混合使用尿素、復合肥和磷酸三鈣,按照一定比例進行施肥,3 個有機肥替代化肥的組分別按照10%、20%和30%的比例將化肥減量使用,施加1 500 kg/hm2有機肥。
本次試驗在水稻生長期間,每個處理組選取10 個小區(qū),每個小區(qū)選取3株水稻進行監(jiān)測,包括植株高度、穗長、秸稈質量、千粒質量、葉綠素含量和產(chǎn)量等指標。
有機肥不同替代量水稻農(nóng)藝性狀分析如表1所示。
表1 有機肥不同替代量水稻農(nóng)藝性狀Tab.1 Agronomic characters of rice with different replacement amount of organic fertilizer
由表1可看出,株高與秸稈質量均隨著有機肥替代量的增加逐漸增加,在H3處理中株高最高為106.3 cm,秸稈質量最大為159 g/m2。穗長與粒質量隨著有機肥替代量的增加結果顯示為先增加后減小的趨勢,H2有機肥替代處理的穗長最長,為20.8 cm,粒質量結果顯示為先增加后減小的趨勢,H2有機肥替代處理的粒質量最大,為206 g/m2。
有機肥不同替代量水稻產(chǎn)量分析如表2所示。
表2 有機肥不同替代量水稻產(chǎn)量Tab.2 Rice yield with different replacement amount of organic fertilizer
由表2可知,不同處理水稻穗粒數(shù)、結實率、千粒質量以及產(chǎn)量從H0到H2逐漸增加,H3處理組中開始減小,穗粒數(shù)最大為88.5 粒/穗,結實率最高為88.7%,千粒質量最大為25.2 g,在4種處理結果中,H1有機肥替代處理較H0增產(chǎn)3.8%,H2增產(chǎn)8.3%,H3增產(chǎn)1.97%,結果表明H2對于水稻產(chǎn)量的提升效果最為顯著。
有機肥不同替代量水稻葉綠素值比較分析如表3所示。
表3 有機肥不同替代量水稻葉綠素比較分析Tab.3 Comparative analysis of chlorophyll in rice with different replacement amounts of organic fertilizer單位:mg/kg
由表3 可知,不同組間葉綠素值的差異顯著,H3、H2、H1的葉綠素值顯著高于對照組,說明適量有機肥的使用可以提高水稻產(chǎn)量,而葉綠素值則可以作為預測水稻產(chǎn)量的一個重要指標。隨著有機肥替代量的增加,水稻葉綠素值逐漸增加,并在20%有機肥組時達到最高峰,之后呈現(xiàn)下降趨勢。這說明在一定范圍內(nèi),適量有機肥的使用能夠提高水稻葉綠素值,但過量的施用則可能導致葉綠素值下降,需要注意控制有機肥的施用量和質量,以確保水稻的生長和發(fā)育得到合理的促進。
由于有機肥的價格相對較高,因此在施用有機肥的過程中需要考慮經(jīng)濟效益。有機肥不同替代量水稻經(jīng)濟效益分析如圖1 所示。由圖1 可知,有機肥替代后水稻的經(jīng)濟效益有了較大的提高,H1較H0處理增加了243 元/hm2,H2效益最高,增收達到416 元/hm2,H3較H0增收了206 元/hm2,說明有機肥替代化肥在20%替代量時經(jīng)濟效益最高。
圖1 有機肥不同替代量水稻經(jīng)濟效益分析Fig.1 Analysis of economic benefit of rice with different substitution amount of organic fertilizer
有機肥不僅可以提高土壤的質量和改善土壤結構,還可以提高植物的抗病能力和生長速度,從而提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質。有機肥替代部分化肥施用可在一定程度上緩解化肥對農(nóng)田生態(tài)環(huán)境的影響[3]。隨著有機肥的施用比例的增加,水稻的生長和產(chǎn)量均呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢,說明適量使用有機肥可以更好地滿足水稻的生長需求,同時植株高度、穗長、秸稈質量、粒質量、葉綠素含量都有所增加,表明有機肥替代化肥施用可以促進水稻生長和發(fā)育。崔賀雨[4]研究表明,在一定范圍內(nèi),隨著有機肥替代比例的增加,水稻產(chǎn)量也有所增加。但當有機肥替代比例超過一定值時,產(chǎn)量可能會降低。因此,需要找到一個最佳的替代比例,以實現(xiàn)減量增效的目標。朱愛玲[5]研究發(fā)現(xiàn),有機肥與化肥之間存在養(yǎng)分互作效應,即有機肥中的有機養(yǎng)分與化肥中的無機養(yǎng)分可以相互促進,提高水稻對養(yǎng)分的利用率。這為減量使用化肥提供了理論依據(jù)。何伊平[6]研究表明,某些類型的有機肥更適合替代化肥,而另一些則可能效果不佳。因此,在選擇有機肥時,需要考慮其質量、來源和營養(yǎng)成分等因素。張禹等[7]研究表明,合理使用有機肥可以改善土壤結構、增加土壤有機質含量、提高土壤微生物活性等,從而實現(xiàn)土壤改良和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。高時鳳[8]研究分析了有機肥替代化肥對溫室氣體排放、水體富營養(yǎng)化、土壤侵蝕等方面的影響,并評估其生態(tài)效益。
本試驗以普寧地區(qū)水稻為對象進行有機肥替代化肥減量試驗,結果表明有機肥替代化肥減量后植株高度、穗長、秸稈質量、粒質量、葉綠素含量以及產(chǎn)量都有所增加,其中,H1、H2有機肥替代化肥減量處理分別較H0增產(chǎn)3.8%、8.3%,表明有機肥可以替代部分化肥,提高水稻產(chǎn)量和品質,同時減輕化肥對環(huán)境的影響。在使用有機肥的過程中,需要注重管理和監(jiān)控,以確保有機肥的施用量和質量得到合理控制。實際生產(chǎn)中,有機肥的質量和施用量會受到多種因素的影響,如土壤類型、水稻品種和氣候條件等。因此,需要根據(jù)具體情況進行調(diào)整,在適當調(diào)節(jié)有機肥的施用量和質量的情況下,有機肥可以替代化肥的一部分使用,不僅能夠提高水稻的產(chǎn)量和品質,還能夠減少化肥生產(chǎn)對生態(tài)環(huán)境的污染,有利于推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展。