有機肥替代化肥對水稻產量及氮肥利用率的影響初探

賈晴晴 董洋陽 張中華 王 存 沈 寒

（上海市松江區(qū)農業(yè)技術推廣中心 201607）

上海市第七輪“三年環(huán)保行動計劃”把化肥減量作為防治農業(yè)面源污染的重要措施，要求進一步優(yōu)化改進施肥結構和施肥方式，穩(wěn)步提高肥料利用率。而上海市松江區(qū)農戶在化肥使用上存在用量過大和單施氮肥的問題。為解決上述問題，筆者于2018年開展了有機肥替代化肥對水稻產量及氮肥利用率的影響試驗，以期為化肥減施技術的推廣應用提供理論依據和技術支撐?，F(xiàn)將相關試驗結果報道如下。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗于2018年5月至11月設在松江區(qū)新浜鎮(zhèn)某戶家庭農場內進行，前茬為深翻休閑田，田塊土壤類型為青紫泥，地力中等，pH為6.8，有機質含量為4.1%，全氮含量為0.3%，有效磷含量為28.7 mg/kg，速效鉀含量為93 mg/kg。

1.2 試驗材料

供試水稻為松江區(qū)推廣種植的常規(guī)中熟晚粳品種“秀水114”。

供試肥料為商品有機肥（N、P、K含量分別為2.0%、2.0%、1.5%）、尿素（N≥46%）、過磷酸鈣（P2O5=12%）、氯化鉀（K2O=60%）。

1.3 試驗設計

試驗設有機肥常規(guī)區(qū)（氮磷鉀總用量較常規(guī)區(qū)減量20%）、有機肥缺氮區(qū)、常規(guī)區(qū)、缺氮區(qū)、無肥區(qū)共5個處理，每處理重復3次，小區(qū)面積為60 m2，小區(qū)間田埂覆蓋黑地膜，單排單灌，防止串肥串水，具體肥料運籌見表1。

表1 有機肥替代化肥試驗的肥料運籌方案 （單位： kg）

1.4 田間管理

水稻于5月26日進行人工直播，每667 m2播種量為4.0 kg；5月25日施基肥，6月1日施斷奶肥，6月15日施第1次分蘗肥，6月30日施第2次分蘗肥，8月3日施穗肥；11月30日收割測產，水稻全生育期188 d；處理間田間管理和病蟲草害防治與當?shù)剞r業(yè)生產保持一致。

1.5 測定內容與方法

1.5.1 莖蘗動態(tài)

水稻齊苗后，每小區(qū)選取長勢均勻、面積0.22 m2的點，并進行定點調查，于水稻生育關鍵期跟蹤調查田間莖蘗動態(tài)，調查基本苗數(shù)、高峰苗數(shù)、成穗數(shù)、成穗率等，成穗率（%）=（成穗數(shù)÷高峰苗數(shù)）×100。

1.5.2 成熟期理論測產和實割測產

在水稻收割前5 d調查田間有效穗數(shù)，選取有代表性的植株，取樣調查穗粒結構；收獲時，分小區(qū)實割測產，按14.5%水分折算實產，并取樣測千粒重。

1.5.3 樣品采集及檢測

收獲時，各處理分別采集莖葉和稻谷樣品，檢測氮含量，計算氮肥利用率。計算公式：作物吸氮總量=（籽粒產量×籽粒氮含量）+（莖葉產量×莖葉氮含量），氮肥利用率(%)=[（施氮區(qū)作物吸氮總量-無氮區(qū)作物吸氮總量）÷總施氮量]×100。

1.6 數(shù)據統(tǒng)計與分析

使用Microsoft Excel 2003進行數(shù)據處理分析和圖表繪制。

2 結果與分析

2.1 不同處理對水稻莖蘗動態(tài)及成穗率的影響

由表2可知，有機肥常規(guī)區(qū)的每667 m2高峰苗數(shù)為40.5萬苗，比有機肥缺氮區(qū)每667 m2多9萬苗，增幅為28.6%；常規(guī)區(qū)每667 m2高峰苗數(shù)為47.4萬苗，比缺氮區(qū)每667 m2增加18.0萬苗，增幅為61.2%。以上結果說明，施用氮肥對水稻分蘗發(fā)生尤為重要，不施氮肥會大幅減少水稻苗數(shù)。無肥區(qū)的每667 m2有效穗數(shù)為16.2萬穗，是每667 m2基本苗數(shù)的1.4倍，單株分蘗成穗僅為0.4穗，說明土壤自身供肥能力有限，在生產中需輔助施肥。另外，基肥施用有機肥的有機肥常規(guī)區(qū)，各生育階段的水稻在田苗數(shù)、高峰數(shù)苗、有效穗數(shù)和成穗率，均明顯高于不施有機肥的常規(guī)區(qū)，說明施用有機肥作基肥，可在減少化肥施用量的同時，促進水稻分蘗發(fā)生和莖蘗成穗。

表2 有機肥替代化肥試驗的水稻莖蘗動態(tài)及成穗率

2.2 不同處理對水稻產量及產量結構的影響

由表3可知，有機肥常規(guī)區(qū)和常規(guī)區(qū)的每667 m2有效穗數(shù)、每穗總粒數(shù)、每穗實粒數(shù)、結實率和每667 m2實際產量均分別明顯高于有機肥缺氮區(qū)和缺氮區(qū)，說明施用氮肥對提高水稻的有效穗數(shù)、穗型、結實率和產量作用明顯，不施氮肥會使水稻有效穗數(shù)減少、穗型變小、產量降低。另外，基肥施用有機肥的有機肥常規(guī)區(qū)的每667 m2實際產量為665.5 kg，比不施有機肥的常規(guī)區(qū)每667 m2增產30.1 kg、增幅4.7%；有機肥缺氮區(qū)的每667 m2實際產量比缺氮區(qū)增產156.5 kg、增幅46.0%。以上結果說明，在化肥減量條件下，增施有機肥替代化肥，可明顯提高水稻產量。

表3 有機肥替代化肥試驗水稻產量及產量結構

2.3 不同處理對水稻氮肥利用率的影響

由表4可知，施用有機肥作基肥的有機肥常規(guī)區(qū)的氮肥利用率為38.37%，常規(guī)區(qū)的氮肥利用率為38.04%，有機肥常規(guī)區(qū)比常規(guī)區(qū)的氮肥利用率提高0.33%，說明施用有機肥作基肥可在減少化肥用量的基礎上，在一定程度上提高氮肥利用率。

表4 有機肥替代化肥試驗的水稻氮肥利用率

3 結論與討論

試驗結果表明，氮肥對水稻生長非常重要，不施氮肥會導致水稻分蘗發(fā)生慢，高峰苗數(shù)減少，雖然成穗率較高，但因有效穗數(shù)減少、穗型偏小，最終產量明顯降低。由于本試驗田土壤供肥能力有限，需輔助施用化肥來彌補地力不足，以提高水稻產量。在化肥減量條件下，有機肥作基肥替代化肥，可明顯提高水稻產量，比單施化肥更易獲得高產，且氮肥利用率較高；施用有機肥還能有效改善土壤、保護生態(tài)、提升稻米品質。因此，有機肥作基肥替代化肥技術可在優(yōu)質稻米生產上推廣應用。