不同有機肥用量對水稻產量和土壤肥力的影響

孫 娟，李 浩，謝麗紅，鐘文挺，何玉亭，楊 杰

(成都市農業技術推廣總站，四川 成都 610041)

施肥是作物增產最有效的途徑，化肥作為重要的農業生產資源，為我國糧食產量的貢獻率達40%左右[1]。然而，長期偏施化肥會使土壤容重增加，田間持水量降低，造成土壤板結酸化，土壤有機質含量下降[2]，威脅我國糧食安全和生態安全。大量生產實踐及理論研究表明，有機肥能有效培肥和改良土壤[3-5]。商品有機肥是有機質資源肥料化利用的產物，它既能提供作物生長所需養分，又能保持和提高土壤肥力，實現養分的再循環，對于減少化學肥料的施用、保護生態環境、推動農業可持續發展具有十分重要的意義[6-7]。

本研究以我國農業部《到2020年化肥使用量零增長行動方案》的發布為契機，通過探索成都平原不同商品有機肥用量下水稻產量及土壤肥力變化，為當地農業生產有機肥替代部分化肥提供一定理論基礎。

1 試驗概況

1.1 試驗地塊概況

試驗地位于成都平原，屬亞熱帶濕潤季風氣候區，土壤類型為灰棕潮大泥田，土層深厚，地力均一。試驗前土壤的pH值、有機質、全氮、有效磷、速效鉀、容重分別為6.65、29.8g/kg、2.08g/kg、9.23mg/kg、76.9mg/kg、1.3g/cm3。

1.2 供試作物品種

供試水稻品種為花香7號。

1.3 供試肥料

供試肥料為：商品有機肥(執行標準NY525-2012，有機質含量≥45%、養分含量≥5%)、氯鉀型三元復合肥(15-15-15)、尿素(N:46%)、過磷酸鈣(P2O5:12%)、氯化鉀(K2O:60%)。

1.4 試驗設計

本試驗共設6個處理：CK為空白不施肥，T1為常規施肥、T2為80%常規施肥，T3為80%常規施肥+商品有機肥1500kg/hm2，T4為80%常規施肥+商品有機肥3000kg/hm2，T5為80%常規施肥+商品有機肥4500kg/hm2；3次重復，隨機區組排列，于2016年5月至2016年9月進行。小區面積均為28m2(4m×7m)，小區之間壟埂覆膜，間隔50cm。有機肥、磷肥均作基肥一次施用，鉀肥分基肥、穗肥以5∶5比例等施，氮肥以6∶2∶2比例分別作基肥、分蘗肥、穗肥施用。水稻窩行距20cm×30cm，每窩2株苗。各處理的其他管理措施一致，按當地常規進行。各處理具體施肥量見表1。

1.5 采樣與計產

水稻成熟期采用單打單收方法進行收獲計產。農化樣各小區土壤樣品均采用5點法采集0～20cm的耕層土壤，去除可見雜物，四分法保留1kg，自然風干后磨細，過1mm和0.25mm篩待測。在耕作層用環刀采樣，用于容重測定。

1.6 檢測項目與方法

1.6.1 檢查項目 土壤pH，容重、有機質、全氮、有效磷、速效鉀。

1.6.2 檢測方法 土壤pH采用電位法測定，容重測定采用環刀法，土壤有機質采用K2CrO4外加熱法進行測定，土壤全氮測定采用開氏定氮法，有效磷用NaHCO3浸提—鉬銻抗比色法測定，速效鉀用NH4OAc浸提—火焰光度計法測定。

1.7 數據分析

本試驗數據使用DPS統計分析軟件進行處理。

2 結果分析

2.1 水稻產量

從圖1看出，單施化肥和化肥配施有機肥處理的水稻平均產量較不施肥空白處理CK增產22.0%～24.6%，效果顯著，表明施肥是增加水稻產量的重要措施。T1、T2處理水稻產量差異不明顯，這說明本試驗中化肥減量20%并不影響水稻產量，這可能與當地常規施肥水平較高有關。化肥減量配施有機肥處理中，水稻平均產量排序為T4>T3>T5，可以看出，隨著有機肥用量的增加，水稻產量增長率呈現先大后小的趨勢，說明在化肥用量一定時，有機肥用量并非越多越好，這與陳貴[7]等研究結果一致。此外，配施有機肥處理與單施化肥處理水稻產量無差異，這可能一是由于當地常規施肥水平較高，二是由于有機肥養分釋放緩慢，試驗期內其養分尚未完全釋放，還需在今后的試驗中繼續探究。

圖1 不同有機肥用量對水稻產量的影響

2.2 土壤肥力

2.2.1 土壤pH 表2表明，除處理T5外，其他各處理土壤pH較CK差異不明顯。同時，該試驗結果顯示，隨著有機肥用量的增加，土壤pH逐漸增加，這說明配施有機肥對土壤pH具有一定緩沖作用。

2.2.2 容重 土壤容重直接影響著土壤水肥供應、通氣狀況及作物根系穿透阻力等因素，與土壤TN含量、AK含量、TP含量等具有顯著的負相關關系[8]，是土壤肥力的一個重要物理指標。從表2知，化肥減量20%處理T2、常規用量處理T1、空白處理CK相互之間土壤容重相當，無差異；化肥減量20%基礎上配施有機肥處理土壤容重排序為T4>T3>T5，均低于空白處理CK、單施化肥處理T1、T2，以T4處理土壤容重變化幅度最大，較T2處理顯著降低7.58%。這說明，化肥減量配施有機肥能在一定程度上降低土壤容重，且隨著有機肥用量的增加，土壤容重的降幅先大后小。

2.2.3 有機質 由表2看出，化肥減量20%配施有機肥處理土壤有機質含量較CK處理，單施化肥T1、T2處理均有提升，但差異不明顯。這表明有機肥配施化肥有增加土壤有機質積累的趨勢。

2.2.4 養分含量 土壤不同養分含量可以用來評價土壤肥力，其中全氮、有效磷、速效鉀為主要養分評價指標[9]。

2.2.4.1 土壤全氮 從表2可知，相對CK處理而言，各施肥處理均能顯著提高土壤全氮含量，但各施肥處理間差異不明顯。化肥減量20%配施有機肥處理土壤全氮含量較T2處理有提升，而且隨著有機肥用量的增加，全氮含量增長幅度越大。這表明，有機肥有提升土壤全氮含量的作用，這一方面是因為有機肥的施入帶入氮源，另一方面是因為有機肥與化肥的配施協調了土壤C/N比，影響與土壤養分轉化相關的微生物數量和酶活性，進而促進氮素的釋放[3]。

2.2.4.2 土壤有效磷 與CK相比，各施肥處理土壤有效磷含量均顯著增加(表2)，但是各處理間差異不明顯。化肥減量20%配施有機肥處理T3、T4、T5土壤有效磷含量均低于單施化肥處理T1、T2，這與向萬勝等[10]認為有機物料的施入能提高土壤磷素有效性的觀點不一致，尚需在今后的試驗中繼續探究。

表2 不同有機肥用量對土壤肥力的影響

3 小結

根據試驗結果，綜合考慮水稻產量和土壤肥力兩因素，在成都平原水稻生產中，采用有機肥與化肥配合施用能獲得較好的效果, 建議在化肥減量20%基礎上，配施有機肥3000kg/hm2。

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