長期施用有機緩釋肥對單季稻中甬優(yōu)15產(chǎn)量與土壤養(yǎng)分的影響

張耿苗，王京奇，汪東東，周國棟

(1.諸暨市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，浙江 諸暨 311800； 2.浙江大學 新農(nóng)院萬里神農(nóng)健康農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院，浙江 杭州 310000； 3.諸暨市次塢鎮(zhèn)農(nóng)技站，浙江 諸暨 311815)

我國水稻產(chǎn)量不斷提高，除品種因素外，化肥的施用起了較大的作用，但肥料流失量也隨化肥的過量施用而越來越大，其所帶來的環(huán)境污染問題日益加重[1]。研究表明，緩控釋肥根據(jù)作物生長發(fā)育需求控制養(yǎng)分的釋放速度[2]，能夠提高氮素利用率和作物產(chǎn)量[3-4]。萬里神農(nóng)有機緩釋肥含有纖維素(木質(zhì)素)等高分子有機成分。纖維素(木質(zhì)素)是構(gòu)成植物骨架的主要成分，分子中含多種活性基團，具有離子交換和螯合性能[5]，有機緩釋肥能改良土壤團粒結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)[6-7]。以往，關(guān)于緩控釋肥的研究報道主要集中在一季作物上，對于長期應用緩控釋肥方面上的研究較少。因此，我們在2016—2019年連續(xù)4年在單季秈粳雜交稻上開展了試驗，為今后緩釋肥在水稻上的推廣應用提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試肥料為25%好樂耕有機緩釋肥，由金華萬里神農(nóng)農(nóng)業(yè)科技有限公司生產(chǎn)，全N、P2O5、K2O分別為15%、4%、6%，市場價3元·kg-1；配方肥為35%錢江復合肥(氯化鉀型)，全N、P2O5、K2O分別為15%、8%、12%，由蕭山錢江化肥有限公司生產(chǎn)，市場價2元·kg-1；尿素為中國石化鎮(zhèn)海煉油化工股份有限公司生產(chǎn)，含氮(N)46%，市場價2元·kg-1；磷肥為云南省個舊市磷化工總廠生產(chǎn)的鈣鎂磷肥,含磷(P2O5)12%，市場價0.8元·kg-1；鉀肥為中化化肥控股有限公司“中化牌”加拿大氯化鉀,含鉀(K2O)60%，市場價3元·kg-1。

供試單季秈粳雜交稻品種為甬優(yōu)15，由浙江省寧波市農(nóng)業(yè)科學研究院和寧波市種子公司聯(lián)合育成，具有熟期早、穗大粒多、產(chǎn)量高、米質(zhì)優(yōu)等特點[7]，諸暨市自2010年引進推廣種植以來，最高產(chǎn)量可達12 000 kg·hm-2以上。本次試驗中甬優(yōu)15作單季稻于每年5月20日左右播種，6月15日左右按25 cm×25 cm人工移栽至各小區(qū)。

1.2 試驗地點

試驗在諸暨市次塢鎮(zhèn)汪阮家塢村楊佰根農(nóng)戶承包田里進行。該田塊屬河谷平原，土種為老培泥砂田，地力等級為一等二級田。2016年5月灌水整田前檢測了土壤主要養(yǎng)分指標，其中有機質(zhì)含量53.5 g·kg-1、全氮2.72 g·kg-1、有效磷9.3 mg·kg-1、速效鉀178.2 mg·kg-1、pH值7.18。

1.3 處理設計

有機緩釋肥養(yǎng)分減量區(qū)(HSJ)、有機緩釋肥養(yǎng)分等量區(qū)(HSD)，按照農(nóng)田土壤肥力和往年產(chǎn)量情況，設定目標產(chǎn)量為9 000～9 750 kg·hm-2。各處理肥料用量：CT，基肥配方肥600 kg·hm-2，分蘗肥尿素112.5 kg·hm-2，穗肥配方肥150 kg·hm-2+尿素75 kg·hm-2，折N 198.75 kg·hm-2，P2O560 kg·hm-2，K2O 90 kg·hm-2，成本1 875元·hm-2；HSJ，基肥緩釋肥600 kg·hm-2，分蘗肥尿素150 kg·hm-2，折N 159 kg·hm-2，P2O524 kg·hm-2，K2O 36 kg·hm-2，成本2 100元·hm-2；HSD，緩釋肥750 kg·hm-2+磷肥250 kg·hm-2，分蘗肥尿素112.5 kg·hm-2，穗肥尿素75 kg·hm-2+氯化鉀75 g·hm-2，折N 198.75 kg·hm-2，P2O560 kg·hm-2，K2O 90 kg·hm-2，成本3 050元·hm-2。各試驗小區(qū)面積200 m2，重復3次，區(qū)組交叉排列，4年內(nèi)各處理的施肥方式不更換，小區(qū)間田埂寬30 cm，用農(nóng)膜包封，各小區(qū)進排水口獨立，以防肥水相互間滲漏和雜草危害，其他水漿管理與病蟲草害防治等各項栽培技術(shù)措施均按照常規(guī)操作方式進行。

1.4 調(diào)查項目

1.4.1 水稻產(chǎn)量

在水稻成熟時，各小區(qū)進行人工單收、單打,曬干揚凈后稱重并折算成單位面積產(chǎn)量。

1.4.2 土壤養(yǎng)分

水稻收割當天，按照《農(nóng)業(yè)部測土配方施肥技術(shù)規(guī)范(2011年修訂版)》要求取土，選擇對作物生長發(fā)育影響最大的土壤酸堿性(pH值)、有機質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀等5個土壤養(yǎng)分指標進行對比分析。農(nóng)田土壤pH測定采用蒸餾水浸提玻璃電極法，有機質(zhì)用重鉻酸鉀氧化法測定，全氮用半微量開氏法測定，有效磷用碳酸氫鈉浸提分光光度法測定，速效鉀用乙酸銨浸提火焰光度法測定[8]。

2 結(jié)果與分析

2.1 水稻產(chǎn)量

試驗結(jié)果(表1)可見，4年的產(chǎn)量均為HSD處理最高，且表現(xiàn)為逐年提升，平均10 575.3 kg·hm-2，與CT處理相比增產(chǎn)15.84%，扣除肥料成本后增收3 163.0元·hm-2；HSJ處理的產(chǎn)量每年均比CT處理要高，4年平均9 420.8 kg·hm-2，與CT處理相比增產(chǎn)3.19%，增效649.5元·hm-2。說明施用有機緩釋肥法與常規(guī)配方肥施用法比較，在減少養(yǎng)分投入數(shù)量的情況下，還能有一定的增產(chǎn)增效表現(xiàn)；在等養(yǎng)分投入量的情況下增產(chǎn)增效較顯著，且連續(xù)施用產(chǎn)量逐年有所遞增。

表1 不同處理的水稻增產(chǎn)增效表現(xiàn)

2.2 氮素投入

從本次試驗結(jié)果(表2)來看，HSJ處理氮肥用量減少20%，100 kg稻谷產(chǎn)量氮素投入量僅為1.688 kg，比CT處理減少22.48%；HSD處理氮肥用量相同，100 kg稻谷產(chǎn)量氮素投入量為1.879 kg，也比CT處理減少13.68%。說明一定范圍內(nèi)同等數(shù)量的氮肥投入，有機緩釋肥比常規(guī)配方肥的氮偏生產(chǎn)力高，對產(chǎn)量的貢獻率大，取得相同產(chǎn)量選擇施用有機緩釋肥比常規(guī)配方肥能減少氮肥用量。

表2 不同處理下100 kg稻谷產(chǎn)量氮素投入量對比

2.3 土壤養(yǎng)分

通過連續(xù)4年的觀察(表3)，CT處理的pH值呈逐年下降趨勢，HSJ處理和HSD處理的pH值保持較穩(wěn)定；CT處理的有機質(zhì)與氮磷鉀含量均逐年下降，HSJ處理的有機質(zhì)含量較為穩(wěn)定，但氮磷鉀含量比CT處理有所下降，HSD處理的有機質(zhì)與氮磷鉀含量均較為穩(wěn)定。長期等量養(yǎng)分投入的條件下，施用配方肥(化肥)不能緩解土壤酸化和肥力下降的趨勢，施用有機緩釋肥能穩(wěn)定土壤有機質(zhì)和保持地力?？傮w看各處理對土壤氮磷鉀有效養(yǎng)分含量的變化影響差異不大，HSD處理相對較穩(wěn)定，還需增加其他化肥養(yǎng)分的投入。

表3 不同處理的主要土壤養(yǎng)分變化情況

3 小結(jié)與討論

本次試驗結(jié)果表明，在單季秈粳雜交稻上應用有機緩釋肥比常規(guī)配方肥(化肥)在等量養(yǎng)分投入下增產(chǎn)15.84%，在減少氮素20%的投入下略有增產(chǎn)；氮肥偏生產(chǎn)力高，對產(chǎn)量貢獻率大，選用有機緩釋肥每百公斤稻谷能減少氮素投入13.68～22.48%，長期施用一定數(shù)量的有機緩釋肥不僅增產(chǎn)增效表現(xiàn)較顯著，且能在減肥的條件下穩(wěn)定土壤有機質(zhì)。但是要保持農(nóng)田土壤氮磷鉀養(yǎng)分含量持續(xù)不下降，種植秈粳雜交稻，營養(yǎng)體大，產(chǎn)量高，尚需追加肥料投入數(shù)量。鑒于本次試驗在老培泥砂田上進行，且相關(guān)肥料用量框定，故為進一步探索有機緩釋肥在水稻上的最佳施用方案，今后我們將在其他土壤類型的農(nóng)田上繼續(xù)開展試驗，并逐漸擴大到早稻、連作晚稻上，為水稻生產(chǎn)節(jié)本增效提供更多參考數(shù)據(jù)，同時也為進一步降低化肥用量、控制種植業(yè)污染探索出一個穩(wěn)定的技術(shù)模式。