路 平,鄭 瑛
(1.常德市鼎城區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,湖南 常德 415100;2.常德市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,湖南 常德 415000)
為提升水稻產(chǎn)量,農(nóng)戶們超量或不合理地施用化肥,導致土壤板結(jié),降低肥料利用率,污染農(nóng)業(yè)面源。含有機質(zhì)肥料作為改良土壤、培肥地力、提升土壤質(zhì)量和土壤供肥能力的重要肥料,有機肥中所含的有機質(zhì)成分能促進土壤養(yǎng)分循環(huán)、改善土壤結(jié)構(gòu)、活化土壤養(yǎng)分。目前,關(guān)于有機肥的使用研究大都集中在經(jīng)濟作物上,對于水稻生產(chǎn)上的應用研究較少。通過對含不同有機質(zhì)的肥料進行水稻生產(chǎn)上田間試驗,探究幾種肥料對水稻產(chǎn)量、經(jīng)濟效益和氮肥偏生產(chǎn)力、氮肥農(nóng)學效率的影響,為在水稻生產(chǎn)上推廣有機肥提供參考依據(jù)。
試驗設(shè)在鼎城區(qū)灌溪鎮(zhèn)中心村進行,試驗地塊前茬作物為綠肥,基礎(chǔ)土壤養(yǎng)分中,pH值為8.7、有機質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為11.8 g/kg、全氮的質(zhì)量分數(shù)為877 mg/kg、有效磷的質(zhì)量分數(shù)為21.1 mg/kg、速效鉀的質(zhì)量分數(shù)為193 mg/kg。供試水稻品種為申優(yōu)28(上海市農(nóng)業(yè)科學院),栽培方式為機穴播,移栽時間為5 月19 日,播種株距14 cm,行距25 cm。6 月23 日第1 次施肥,7 月8 日施第1 次分蘗肥,7 月16 日施第2 次分蘗肥,8 月5 日施穗肥。供試肥料有42%水稻BB 肥[φ(N∶P∶K)=24∶8∶10]、商品有機肥、生物有機肥、有機無機復混肥[φ(N∶P∶K)=15∶5∶10]、尿素[m(N)=46%]、過磷酸鈣[m(P2O5)=12%]、氯化鉀[m(K2O)=60%]。
本試驗共設(shè)5個處理。處理T1為無氮區(qū),處理T2為常規(guī)施肥區(qū),處理T3為商品有機肥區(qū),處理T4為生物有機肥區(qū),處理T5為有機無機復混肥區(qū)。每個處理設(shè)3次重復,小區(qū)面積為94.4 m2,小區(qū)隨機排列,各處理間筑田埂隔開,單灌單排,除施肥措施不同外,其他田間管理都保持一致。具體肥料運籌如表1所示。
表1 各處理肥料運籌表Tab.1 Fertilizer operation table for each treatment
水稻成熟期,在田間小區(qū)隨機取3 穴水稻,調(diào)查有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量等,收割時,測量每小區(qū)產(chǎn)量,計算單位面積產(chǎn)能及經(jīng)濟效益。
采用Excel 2016軟件對試驗數(shù)據(jù)進行前期處理,用SPSS 20.0 對數(shù)據(jù)進行單因素方差分析(one-way ANOVA)。
各處理的水稻株高、穗長如表2 所示。由表2 可知,無氮區(qū)株高、穗長顯著低于其他處理;與常規(guī)施肥相比,幾種含有不同有機源肥料的株高都要低于常規(guī)處理T2,但是不顯著;除有機無機復混肥區(qū)的穗長高于常規(guī)處理外,商品有機肥和生物有機肥的穗長要低于常規(guī)施肥處理,但處理間不顯著。
表2 各處理的水稻株高、穗長表Tab.2 Table of plant height and ear length of rice under each treatment單位:cm
不同處理對水稻穗粒結(jié)構(gòu)和產(chǎn)量的影響如表3 所示。由表3 可知,從水稻穗粒結(jié)構(gòu)來看,商品有機肥和生物有機肥的有效穗數(shù)量分別為17.2×104穗/667 m2和17.2×104穗/667 m2,要顯著高于有機無機復混肥區(qū)、常規(guī)施肥區(qū)和無氮區(qū);總粒數(shù)、實粒數(shù)有機無機復混肥區(qū)最高,其次是常規(guī)施肥區(qū)、商品有機肥區(qū)、生物有機肥區(qū),都要顯著高于無氮區(qū);從水稻結(jié)實率來看,有機無機復混肥區(qū)和生物有機肥區(qū)顯著高于無氮區(qū)、商品有機肥區(qū),常規(guī)施肥區(qū)結(jié)實率最低;無氮區(qū)千粒質(zhì)量最高,為27.46 g,要顯著高于其他處理,其他千粒質(zhì)量依次為常規(guī)施肥區(qū)>生物有機肥區(qū)>有機無機復混肥區(qū)>商品有機肥區(qū)。
表3 不同處理對水稻穗粒結(jié)構(gòu)和產(chǎn)量的影響Tab.3 Effects of different treatments on panicle structure and yield of rice
從產(chǎn)量結(jié)果來看,幾種含有不同有機源的肥料中,生物有機肥的產(chǎn)量最高為685.3 kg/667 m2,比無氮區(qū)、常規(guī)施肥區(qū)增產(chǎn)149.1 kg/667 m2、67.5 kg/667 m2,增幅為27.8%、10.9%;商品有機肥區(qū)和有機無機復混肥區(qū)產(chǎn)量相差不大,分別為649.4 kg/667 m2、642.8 kg/667 m2,商品有機肥區(qū)產(chǎn)量分別比無氮區(qū)和常規(guī)施肥區(qū)增產(chǎn)113.2 kg/667 m2、31.6 kg/667 m2,增幅分別為21.1%、5.1%,有機無機復混肥區(qū)產(chǎn)量分別比無氮區(qū)和常規(guī)施肥區(qū)增產(chǎn)106.6 kg/667 m2、25 kg/667 m2,增幅分別為19.9%、4.0%。從以上結(jié)果來看,相同氮處理下,在常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上追施有機肥以及使用有機無機肥替代BB肥,對于水稻產(chǎn)量都有一定的增產(chǎn)作用,其中生物有機肥增幅最大,這是由于其有效穗和千粒質(zhì)量都較高,商品有機肥和有機無機復混肥區(qū)的有效穗也要高于常規(guī)處理,說明追施有機肥促進了有效穗的形成,進而促進了產(chǎn)量的增加。
不同處理對水稻經(jīng)濟效益的影響如表4 所示。由表4可知,從水稻的產(chǎn)值來看,生物有機肥區(qū)、商品有機肥區(qū)和有機無機復混肥區(qū)要高于常規(guī)處理和無氮區(qū);3種不同有機源肥料處理區(qū)(商品有機肥區(qū)、生物有機肥區(qū)、有機無機復混肥區(qū))成本分別是常規(guī)施肥區(qū)的2.9、2.7、1.6倍。
表4 不同處理對水稻經(jīng)濟效益的影響Tab.4 Effects of different treatments on economic benefits of rice
生物有機肥區(qū)凈收入最高為1 738.4 元/667 m2,分別比無氮區(qū)和常規(guī)施肥區(qū)增收13.1%、0.14%;常規(guī)施肥區(qū)次之為1 736.0元/667 m2。有機無機復混肥區(qū)與常規(guī)施肥相近。商品有機肥區(qū)由于其肥力成本較高,而產(chǎn)值又低于生物有機肥區(qū),其經(jīng)濟效益也要低于常規(guī)施肥區(qū)、生物有機肥區(qū)和有機無機復混肥區(qū)。結(jié)果標明,施用生物有機肥能提升水稻的經(jīng)濟效益,有機無機復混肥對于水稻經(jīng)濟效益影響不大。
不同施肥處理對水稻養(yǎng)分利用的影響見表5。
表5 不同施肥處理對水稻養(yǎng)分利用的影響Tab.5 Effects of different fertilization treatments on nutrient utilization of rice
由表5 可知,施用商品有機肥、生物有機肥和有機無機復混肥的氮肥偏生產(chǎn)力分別比常規(guī)施肥提升了5.1%、10.9%、4.0%;施用商品有機肥、生物有機肥和有機無機復混肥的氮肥農(nóng)學利用率分別比常規(guī)施肥提升了38.7%、82.7%、30.6%。以上結(jié)果表明,施用商品有機肥、生物有機肥和有機無機復混肥能提升氮肥偏生產(chǎn)力和氮肥農(nóng)學效率。
從本次試驗結(jié)果來看,與常規(guī)施肥相比,施用商品有機肥水稻產(chǎn)量增加5.1%,水稻經(jīng)濟效益減收7.5%,氮肥偏生產(chǎn)力和氮肥農(nóng)學利用率分別提升5.1%、38.7%;施用生物有機肥水稻產(chǎn)量增產(chǎn)10.9%,水稻經(jīng)濟效益增收0.14%,氮肥偏生產(chǎn)力和氮肥農(nóng)學利用率分別提升10.9%、82.7%;有機無機復混肥的水稻產(chǎn)量增產(chǎn)4.0%,水稻經(jīng)濟效益減收0.03%,氮肥偏生產(chǎn)力和氮肥農(nóng)學利用率分別提升4.0%、30.6%。
綜上所述,商品有機肥和有機無機復混肥區(qū)水稻產(chǎn)量和氮肥偏生產(chǎn)力,以及氮肥農(nóng)學利用率相差不大,但商品有機肥區(qū)由于其肥料成本較高,導致其經(jīng)濟效益要低于有機無機復混肥區(qū);施用生物有機肥水稻增收、增收效果明顯,而且顯著提高了氮肥偏生產(chǎn)力和氮肥農(nóng)學效率。表明在水稻生產(chǎn)上,施用生物有機肥,不僅能促進水稻增產(chǎn)增收,而且能夠改善土壤土壤結(jié)構(gòu),提高了氮肥的利用率,從而減輕了肥料面源污染,對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護有一定促進作用。