有機肥和化肥配施對拋栽水稻產量、品質及鉀吸收轉運的影響

聶俊++邱俊榮+++史亮亮++藍華生++詹愈忠

摘要：通過大田試驗，以常規稻美香占、雜交稻天優998為試驗材料，研究不同比例的有機肥、化肥配施對水稻產量和品質、土壤有機質和養分含量、水稻鉀吸收與轉運的影響。結果表明：有機肥、化肥配施有利于提高水稻產量，美香占、天優998均以3 ∶5的配施比例效果最好，產量分別達9.79、10.80 t/hm2，分別比純化肥處理增產27.97%、2121%。此外，適當比例的有機肥、化肥配施有利于改善稻米的碾磨品質和外觀品質，提高稻米的糙米率、精米率，降低稻米的堊白粒率、堊白度；有利于水稻生育期鉀素的吸收與成熟期鉀的轉運；水稻收獲后，有機肥、化肥配施處理可以增加土壤有機質、養分含量；當有機肥比例超過一定值后，可能會導致水稻前期養分不足，后期貪青晚熟，降低產量。

關鍵詞：水稻拋栽；化肥；有機肥；產量；品質；鉀

中圖分類號： S511.06文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2016）02-0122-04

收稿日期：2015-08-20

基金項目：廣東省科技計劃（編號：2011AO20202001）。

作者簡介：聶俊（1988—），男，湖南常德人，碩士，研究實習員，主要從事水稻高產優質安全栽培技術研究。E-mail：niejun08112@163.com。

通信作者：邱俊榮，碩士，研究員，主要從事植物保護及科技管理研究。E-mail：964893291@qq.com。水稻產量、品質受品種遺傳特性和環境條件的綜合影響[1]，在諸多環境因子中，肥料是重要影響因素。隨著中國農業集約化程度不斷提高，農民的施肥習慣變為“重化肥、輕有機肥”，致使有機肥用量逐年減少，土壤肥力惡變，農田土壤退化已成為世界農業面臨的嚴峻問題，世界各國都在研究治理措施和防治對策，其中增施有機肥是一條重要的措施。有研究表明，增施有機肥可以改善土壤結構、增加土壤養分、對作物高產穩產、健壯生長和改善產品品質有益[2-5]。肥料是作物生長發育的重要因子，如何科學地進行施肥管理是影響作物的產量與品質以及土壤養分的重要因素之一。本試驗通過研究不同比例的有機肥和化肥配施條件下水稻產量、品質以及養分吸收積累的變化，為水稻可持續生產、合理施肥，減少肥料損失等提供理論依據。

1材料與方法

1.1供試材料

供試品種為常規稻美香占和雜交稻天優998；商品有機肥為精制有機肥，養分含量≥6%（N≥3%、P2O5≥2%、K2O≥1%），有機質含量≥30%。

1.2試驗條件與設計

試驗于2014年7—12月在廣東省農業科學院白云基地進行，試驗田土壤有機質、全氮含量分別為7.86、0.67 g/kg，堿解氮、速效磷、速效鉀含量分別為61.02、12.81、104.80 mg/kg。施肥處理設有機肥、化肥配合施用（表1）。有機肥以全氮作為參照，按照當季利用率20%計算，共施12 kg/hm2純氮、6 kg/hm2 P2O5、16 kg/hm2 K2O，有機肥和磷肥全作基肥施用，氮、鉀肥按基肥 ∶穗肥=8 ∶2施用。采用隨機區組，3次重復，每個小區40 m2。拋秧密度為2×104穴/hm2。水稻于7月25日播種，8月8日拋秧，2個品種均于11月10日收獲。

1.3測定指標與方法

1.3.1鉀積累量的測定分別于水稻分蘗期、孕穗期、齊穗期、成熟期按每小區莖蘗數的平均數取代表性植株4穴，分葉和莖2部分（齊穗期和成熟期分為葉、莖和穗），在105 ℃下殺青30 min，80 ℃下烘干至恒質量，分別測定地上部各器官的鉀含量，用H2SO4-H2O2消煮，并用火焰光度法[6]測鉀含量。鉀素積累轉運等相關計算公式[7]如下：

鉀積累量=單位面積植株鉀素積累量；

收獲指數=成熟期單位面積植株籽粒鉀素積累量/植株鉀總積累量；

轉運量=齊穗時某器官元素鉀積累量-成熟時該器官鉀的滯留量；

轉運率=單位面積植株齊穗后葉、莖鞘鉀的表觀輸出量/抽穗期葉、莖鞘鉀總積累量×100%；

轉運貢獻率=鉀轉運量/齊穗至成熟期穗部鉀素積累總量×100%。

1.3.2土壤養分測定水稻收獲后分別采集各處理0～15 cm土層的5個點混合土樣，風干后過8 mm篩備用。養分按常規方法[6]測定。

1.3.3稻米品質測定收獲后的稻谷于室溫下保存3個月以保證稻谷品質的穩定，稻米品質參照GB/T 17891—1999《優質稻谷》[8]的方法測定。

試驗數據使用Microsoft Excel 2010處理，統計分析采用Statistix 8.0數據處理系統。

2結果與分析

2.1不同施肥處理對水稻產量的影響

從圖1可以看出，適當比例的有機肥和化肥配施有利于提高水稻產量，2個品種表現趨勢基本一致。B1、B2、B3、B4處理的美香占產量均高于B0處理，以B3處理的效果最好，達到了9.79 t/hm2，較B0處理顯著提高了27.97%。B1、B2、B3、B4處理的天優998產量均高于B0處理，以B3處理的效果最好，達到了10.80 t/hm2，較B0處理顯著提高了21.21%。結果表明，適當配施有機肥有利于提高水稻的產量，而當有機肥比例超過一定值后，可能會不利于水稻高產。

2.2不同施肥處理對稻米品質的影響

不同施肥處理對稻米品質的影響如表2所示。就碾磨品質而言，適當配施有機肥有利于提高稻米的糙米率、精米率和整精米率。B1、B2處理的美香占糙米率均高于B0處理，以B1處理的效果最好；配施有機肥處理的天優998糙米率均高于B0處理，以B4處理的效果最好；B1、B2、B3、B4處理的稻米精米率和整精米率均高于B0處理，2個品種以B3處理的效果最好。就外觀品質而言，適當配施有機肥有利于降低堊白粒率、堊白度，B1、B2、B3、B4處理的美香占和天優998堊白粒率、堊白度均低于B0處理，美香占以B3處理的效果最好，天優998以B4處理最好。就蒸煮品質而言，B1、B2、B3、B4處理的美香占直鏈淀粉含量均低于B0處理。結果表明，適當配施有機肥有利于改善稻米的碾磨品質和外觀品質。

2.3不同施肥處理對土壤養分的影響

不同施肥處理對種植一季水稻之后土壤（0～15 cm）養分影響如表3所示。與B0處理相比，配施有機肥后土壤的pH值均有所降低；土壤有機質含量隨著配施有機肥的比例增大而增加，在B4處理的土壤有機質含量方面，美香占、天優998分別比B0處理增加了92.30%、57.47%；B1、B2、B3、B4處理的土壤養分全氮、全磷、全鉀含量除B1處理的天優998外均高于B0處理；配施有機肥處理的土壤養分堿解氮、有效磷、速效鉀含量除B1處理的天優998的堿解氮外均高于B0處理。這些結果表明，適當配施有機肥可以改善土壤，增加土壤養分含量。

2.4不同施肥處理對水稻各生育期鉀積累量的影響

見表4。在分蘗期至成熟期，配施有機肥的水稻鉀積累量均高于B0處理；在分蘗期，2個品種均以B1處理的鉀含量最高，分別比B0處理顯著提高67.67%、33.71%；在孕穗期，B3處理的美香占鉀積累含量最高；在孕穗期、齊穗期，B1處理的天優998鉀積累量均最高；在齊穗期、成熟期，B2處理的美香占鉀積累含量均顯著高于B0處理；在成熟期，B3處理的天優998鉀積累量顯著高于B0處理；配施有機肥的鉀收獲指數均高于B0處理。結果表明，配施適當比例有機肥有利于水稻對鉀的吸收積累，但是超過一定比例后，可能不利于水稻對鉀的吸收。

2.5不同施肥處理對水稻鉀的轉運影響

由表5可以看出，2個水稻品種在齊穗期至成熟期配施有機肥處理的葉片和莖鞘鉀轉運量均高于B0處理，葉片鉀轉運量、轉運率均高于莖鞘，有利于提高水稻鉀的轉運貢獻率。B4處理的美香占、天優998的葉片鉀轉運量分別比B0處理顯著提高了47.86%、125.78%；配施有機肥的葉片和莖鞘鉀轉運率均低于B0處理。在齊穗期至成熟期，B0、B4處理的鉀轉運貢獻率均顯著高于B0處理。以上結果表明，適當比例的有機肥和化肥配施有利于水稻葉片積累的鉀向籽粒轉移。

3結論與討論

在等量氮、磷、鉀的條件下，有機肥、化肥配施有利于提高水稻產量。在本研究中，有機肥比例在25%～37.5%時均能獲得較高的產量；當有機肥比例達到50%時，產量有所下降。這與前人的研究結果[9-11]一致。當有機肥超過一定比例后，化學氮越少，可能造成水稻前期缺氮，不利于水稻形成有效的分蘗，在水稻生長后期由于氮素釋放，后期氮素供應過量，易引起貪青晚熟，從而不利于水稻高產。有機肥、化肥配施可能是通過提高功能葉的凈光合速率、增加水稻前期干物質的積累、有效穗數、每穗粒數來促進水稻高產[12-14]。另外，本研究還發現，適當比例的有機肥、化肥配施有利于改善稻米的碾磨品質、外觀品質，可以顯著降低稻米的堊白粒率、堊白度，提高糙米率、精米率，這與前人的研究結果[15]基本一致。

原因是適當比例的有機肥、化肥配施有利于水稻鉀素的吸收積累，提高水稻鉀的轉運量。而大量研究表明，增施鉀肥有利于提高和改善稻米的外觀品質和碾磨品質[16-17]。

長期施用有機肥可以改善土壤結構，促進微生物繁殖，提高全效養分含量[18-21]。本研究表明，配施有機肥可以增加 0～15 cm土壤有機質的含量，增加土壤養分。隨著有機肥比例的增加，0～15 m土壤的有機質含量均有所增加，全氮、全磷、全鉀與純化肥相比均有較小的增加，堿解氮、有效磷、有效鉀有較大幅度的增加，這與一些前人的研究結果[22-23]基本一致。有研究表明，以20%～30%有機氮配比處理的土壤養分釋放規律更符合作物的養分需求動態，更有利于作物獲得穩定的高產[24]。本研究中25%、37.5%的有機肥比例獲得高產的結果與之類似。

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