胡鐵軍,張懷杰,應小軍,鄭佩君,許熔熔
(1.余姚市農業技術推廣服務總站,浙江 余姚 315400; 2.余姚市陽明街道農辦,浙江 余姚 315400)
水稻是我國重要的糧食作物,隨著種植面積的逐年增大,各種化肥的用量也隨之增加。根據調查顯示,氮肥的利用率只有30%~40%[1]。長期大量施用化肥,不僅造成巨大浪費,而且容易使土壤板結,地力下降,引起增產不增收的現象。
硅鈣磷鎂鉀肥是一種含氮、磷、鉀、硅、鈣、鐵、鋁、鎂的多功能礦質肥料,能改良酸性土壤,緩解板結,同時,能提高作物的抗逆性和品質,增產增收。對該肥料的研究主要以當季的影響為主,對其長期施用的效果還不明確。為此,我們進行了硅鈣磷鎂鉀肥定位試驗,明確施用硅鈣磷鎂鉀肥的增產效果和適宜的用量,驗證了其改良土壤的效果。現將有關結果報道如下。
試驗于2017—2019年在余姚市陽明街道芝豐農機專業合作社基地進行,供試晚稻品種為甬優1540。供試肥料45%洋豐復合肥(N 14%,P2O516%,K2O 15%)、尿素(N 46%)由當地農資店購得,硅鈣磷鎂鉀肥(CaO 27.21%,MgO 11.64%,K2O 4.69%,P2O55.67%,SiO228.46%,Fe2O33.19%,pH 8.8)由山東金正大生態工程有限公司提供。供試土壤類型為青紫泥,pH 6.02,有機質47.9 g·kg-1,堿解氮135.6 mg·kg-1,有效磷15.2 mg·kg-1,速效鉀131 mg·kg-1,有效硅165.3 mg·kg-1。
試驗設6個處理:處理1為常規對照,基施洋豐復合肥600 kg·hm-2;處理2基施硅鈣磷鎂鉀肥750 kg·hm-2;處理3基施硅鈣磷鎂鉀肥900 kg·hm-2;處理4基施硅鈣磷鎂鉀肥1 050 kg·hm-2;處理5基施硅鈣磷鎂鉀肥1 200 kg·hm-2;處理6基施硅鈣磷鎂鉀肥1 350 kg·hm-2;處理7基施硅鈣磷鎂鉀肥1 500 kg·hm-2。2017年5月12日浸種,5月17日播種,6月17日移栽,各處理均追施尿素第1次(7月3日)150 kg·hm-2,第2次(8月20日)150 kg·hm-2。2018年5月19日浸種,5月24日播種,6月26日移栽,各處理均追施尿素第1次(7月15日)150 kg·hm-2,第2次(8月30日)150 kg·hm-2。2019年5月10日浸種,5月14日播種,6月11日移栽,各處理均追施尿素第1次(6月25日)150 kg·hm-2,第2次(8月15日)150 kg·hm-2。
移栽采用機插,行株距30 cm×21 cm。隨機區組排列,重復3次,小區面積222 m2,小區之間設田埂和保護行。
晚稻成熟期每小區實收計產,考種有效穗、每穗實粒數和千粒重。
試驗前后采土樣,測定pH及有機質、堿解氮、有效磷、速效鉀、有效硅含量。pH采用電位法,有機質采用重鉻酸鉀容量法,堿解氮采用堿解-擴散法,有效磷采用鉬藍比色法,速效鉀采用火焰光度法,有效硅采用檸檬酸浸提-硅鉬藍比色法。
表1可知,與試驗前土壤相比,施用復合肥常規對照土壤pH值明顯下降,可見,施用無機化肥會引起土壤的逐漸酸化。處理2~7施用不同用量硅鈣磷鎂鉀肥,pH比試驗前降低0.23至提高0.21個單位,比常規對照提高0.07~0.51個單位,說明在基肥中施用硅鈣磷鎂鉀肥可以堿化土壤,并且用量大者效果較好。

表1 施用硅鈣磷鎂鉀肥處理對土壤養分的影響
處理2~7比常規對照速效鉀增加6~37 mg·kg-1,有效磷增加0.2~4.4 mg·kg-1,有效硅增加3.6~43.7 mg·kg-1,均為處理7最高,說明施用硅鈣磷鎂鉀肥可以提高土壤中速效鉀、有效磷和有效硅的含量。各處理堿解氮、有機質無明顯的規律性。
由圖1可知,三年試驗各小區的產量表現趨勢一致,在其他基肥相同的情況下加入硅鈣磷鎂鉀肥,隨著用量的增加顯現先增后減的現象,均為處理6最高,與對照處理1相比,分別增產7.87%、9.59%、12.84%,說明在基肥中施用硅鈣磷鎂鉀肥可以有效增產,但過多反而引起浪費,施用量為1 350 kg·hm-2最為適宜,且施用時間越長增產效果越好,可以長期施用。

同年柱上無相同大小寫字母分別表示處理間差異達極顯著和顯著(圖2~4同)。圖1 各處理對產量的影響
圖2可以看出:與常規對照比,每穂實粒數2017年最高增加3.3%;2018年最高增加2.6%,均無顯著性差異;2019年最高增加10.0%,在5%水平上有顯著性差異。圖3可以看出,施用硅鈣磷鎂鉀肥處理有效穗比常規對照均有所提高:2017年最高增加15.2%,在5%水平上差異達顯著;2018年最高增加13.7%,在5%水平上差異達顯著;2019年最高增加18.3%,在1%和5%水平上均有顯著性差異。處理間千粒重的變化不顯著(圖4)。可見,在2019年中,每穂實粒數有了比較大的變化,對增產起了主要作用,而2017年和2018年的增產因素主要是有效穗。

圖2 各處理對每穂實粒數的影響

圖3 各處理對有效穗的影響

圖4 各處理對千粒重的影響
定位試驗結果表明,在基肥中施用一定量的硅鈣磷鎂鉀肥可以提高有效穗和每穂實粒數,這一結果與韓科峰等[2]的結果相符。而主要增產因子出現的變化,可能與硅鈣磷鎂鉀肥的施用時間長短有關,水稻是一種典型的喜硅作物,需要吸收大量的硅來維持其生長,而土壤硅元素含量的豐富程度,又決定著每穗實粒數的多少[3]。經過3年的施用,土壤中有效硅的含量有了較大的提高,從而使每穂實粒數得到了明顯的提升。
施用硅鈣磷鎂鉀肥可以增加晚稻產量,且隨著用量的增加,呈先增后減的趨勢,施用量1 350 kg·hm-2時產量較高。鈣鎂元素在水稻生長中有著重要的作用,葉坤合等[4]的研究表明,只有鈣鎂元素達到一定的濃度,水稻才能表現出良好的產量結構。通常情況下,土壤中鈣鎂元素呈固態被吸附,加入硅鈣磷鎂鉀肥可以彌補鈣鎂的不足,但同時鉀與鈣鎂存在著拮抗的作用,隨著肥料用量的增加,植株對土壤中鈣鎂的吸收受到了限制,產量無法繼續增長。
施用硅鈣磷鎂鉀肥可以提高土壤pH及速效鉀、有效磷、有效硅含量,但對堿解氮和有機質影響不大。