水稻有機肥替代化肥試驗

朱崴，李志彬＊，唐占兵，牛同旭，王旭紅，亓娜，蔡卓，何廣生，王倩倩，趙彥彥

（1.天津天隆科技股份有限公司，天津 300457；2.國家粳稻工程技術研究中心，天津 300457）

水稻是世界上最主要的糧食作物之一，水稻種植解決了世界絕大多數(shù)人口的吃飯問題。而化肥在水稻生產(chǎn)中起到至關重要的作用，水稻的增產(chǎn)要依靠化肥，但化肥大量的施用，會使土壤板結(jié)，肥力下降，同時造成環(huán)境污染[1]。機肥不僅含有作物生長所需的營養(yǎng)元素，而且還含有大量有機物質(zhì)，有機肥在提供作物養(yǎng)分、更新土壤有機質(zhì)、促進微生物繁殖、培肥地力、增強土壤保水保肥能力和保護農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境等方面有著特殊作用[2-3]。持續(xù)施用有機肥能夠增加土壤有機質(zhì)，增加孔隙度，改良土壤物理結(jié)構(gòu)及化學性質(zhì)，為水稻全生育期發(fā)育提供良好的土壤環(huán)境。有研究表明，有機肥與化肥配合施用，可取長補短，使得土壤中養(yǎng)分釋放快穩(wěn)緩急合理搭配，創(chuàng)造容易促、控的高產(chǎn)土壤，改善作物生長的微環(huán)境，有利于提高作物的氮肥利用率，也可以提高水稻產(chǎn)量[4-7]。近年來水稻的施肥方式從單一的化肥施用發(fā)展到不同有機肥配施和不同有機肥與化肥的配施模式，得到的研究結(jié)果一致，即有機肥與化肥配施可以提高水稻產(chǎn)量[8-11]，原因在于長期施用化肥對水稻會產(chǎn)生不利影響，但施有機肥不會引起水稻產(chǎn)量遞減、品質(zhì)下降、蛋白質(zhì)含量下降，而且能長期保持高產(chǎn)量、高品質(zhì)的持續(xù)性生產(chǎn)，為可持續(xù)生產(chǎn)打下了堅實的基礎[10]。李宗鐵等連續(xù)年施用有機肥和有機肥加化肥處理的試驗結(jié)果表明，施有機肥區(qū)的出米率、粗蛋自、脂肪和氨基酸含量比施化肥處理都高，并且施化肥處理氨基酸含量還低于不施肥區(qū)。證明連續(xù)多年單施化肥會明顯降低稻谷品質(zhì)[12]。本試驗即通過有機肥替代化肥減量來研究對水稻產(chǎn)量、品質(zhì)等的影響。

1 材料和方法

1.1 試驗材料與地點

供試材料為天隆優(yōu)619，試驗地點為天津市寶坻區(qū)方家莊。

1.2 試驗設計

試驗采用單因素完全隨機區(qū)組設計。試驗依次設無肥區(qū)、常規(guī)施用化肥（全生育期26斤純氮/667m2，底肥：分蘗肥：穗肥=4∶3∶3）、緩釋肥（50kg/667m2，緩釋肥氮：磷：鉀=26∶10∶12）和緩釋肥（40kg/667m2）+有機肥（牛糞1t/667m2）4個處理，每個處理設4次重復，每個重復40m2。2018年5月15日播種，6月19日按照30cm×16cm的密度插秧，每穴4～5苗。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥方式對天隆優(yōu)619產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

如表1所示，從產(chǎn)量方面來看，處理2和處理4極顯著高于處理3，前兩者差異不顯著，處理3極顯著高于處理1；處理2穗數(shù)極顯著高于其他處理；在生育期、株高、穗粒數(shù)及千粒重方面處理2和處理4差異不顯著。表明常規(guī)施肥與緩釋肥+有機肥產(chǎn)量接近，較單獨施用緩釋肥及無肥對照有顯著優(yōu)勢。

表1 不同施肥方式對619產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

2.2 不同施肥方式對天隆優(yōu)619品質(zhì)的影響

如表2所示，加工品質(zhì)各處理間差異不顯著，處理3和處理4高于處理2；處理3和處理4堊白度和堊白粒率高于處理2，整精米率和長寬比低于處理2；處理3和處理4蛋白質(zhì)含量和直鏈淀粉含量低于處理2，食味值高于處理2但差異不顯著。綜上所述，施用緩釋肥和緩釋肥+有機肥在外觀品質(zhì)上低于常規(guī)施用化肥，但加工品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)及食味值高于常規(guī)施用化肥。

表2 不同施肥方式對619品質(zhì)的影響

2.3 各品質(zhì)性狀相關性分析

如表3可知，糙米率與堊白度相關性達到顯著負相關，精米率與整精米率呈極顯著正相關；整精米率與蛋白質(zhì)和直鏈淀粉相關性達到顯著正相關；堊白度與堊白粒率呈極顯著正相關，蛋白質(zhì)與直鏈淀粉相關性達到極顯著正相關、與食味值呈顯著負相關；直鏈淀粉與食味值和產(chǎn)量呈極顯著負相關。

表3 品質(zhì)指標相關分析

3 結(jié)語

在水稻生長過程中，常規(guī)施肥模式往往需要施用1次基肥以及2～4次追肥，施肥環(huán)節(jié)繁瑣，費工費時，勞動效率低，且易造成養(yǎng)分流失、土壤板結(jié)，污染環(huán)境等多種問題。本試驗結(jié)果表明：常規(guī)施用化肥產(chǎn)量略高于施用緩釋肥+有機肥，但在食味值方面施用緩釋肥和緩釋肥+有機肥高于常規(guī)施用化肥。因此，施用緩釋肥+有機肥有替代常規(guī)施用化肥的可能，在一定程度上減少了污染，還具有較為持久的肥效，但在緩釋肥及有機肥的用量上仍需設置不同的緩釋肥+有機肥梯度，進行更為細致的研究，為水稻減肥增效，土壤環(huán)境改善提供科學依據(jù)。