王成科,黃覬禕,孫利
(上海市金山區農業技術推廣中心,上海 201500)
增施有機肥、有機肥與化肥配合使用,是測土配方施肥技術的重要內容,也是保護和提升耕地質量的有效途徑?;蔬^量施用會造成土壤板結、結構變差、養分失衡、地力下降、農作物病害加重、農產品品質下降等一系列問題[1-2]。有機肥與化肥配合施用可以緩急相濟、營養互補,增施有機肥可以改良土壤團粒結構,改善土壤通氣狀況,減輕土壤中厭氧病菌的滋生,從而降低土壤傳播病害的發生[3]。此外,有機肥含有豐富的有機質、氮、磷、鉀以及鈣、鎂、硫、鋅、鐵、硼等營養元素[4],在合理施用化肥的情況下,增施有機肥不僅能提高產量,而且能有效提高農作物品質和化肥利用率。為了解商品有機肥在水稻生產中替代化肥的效果,研究探索有機肥與化肥配合施用對水稻產量、經濟效益及化肥利用率的影響,開展了水稻有機肥替代化肥應用效果試驗,為水稻有機肥與化肥配施技術的推廣提供科學依據。
試驗于2018年6—11月,在上海市金山區楓涇鎮上海道收水稻種植專業合作社進行,土壤類型為青紫泥,質地為重壤,肥力中等,地力均勻。耕作層土壤有機質含量為31.5 g·kg-1,全氮含量為2.43 g·kg-1,堿解氮含量為169.2 mg·kg-1,有效磷含量為4.6 mg·kg-1,速效鉀含量為159.1 mg·kg-1。
采用的肥料為水稻專用配方肥(BB肥,N 24%、P2O58%、K2O 10%),尿素(N 46%),過磷酸鈣(P2O512%),氯化鉀(K2O 60%),商品有機肥。供試水稻品種為金農香粳1267。
試驗設10個處理,667 m2施肥量分別為:處理1,無肥對照(CK);處理2,常規施肥缺氮,基肥過磷酸鈣16.67 kg+氯化鉀4.17 kg,穗肥過磷酸鈣10 kg+氯化鉀2.5 kg,化肥折純用量P2O53.2 kg、K2O 4.0 kg、總7.2 kg;處理3,常規施肥缺磷,基肥尿素13.04 kg+氯化鉀4.17 kg,分蘗肥尿素22 kg,穗肥尿素12.83 kg+氯化鉀2.5 kg,化肥折純用量N 22.02 kg、K2O 4 kg、總26.02 kg;處理4,常規施肥缺鉀,基肥尿素13.04 kg+過磷酸鈣16.67 kg,分蘗肥尿素22 kg,穗肥尿素12.83 kg+過磷酸鈣10 kg,化肥折純用量N 22.02 kg、P2O53.2 kg、總25.22 kg;處理5,常規施肥全肥,基肥BB肥25 kg,分蘗肥尿素22 kg,穗肥尿素5 kg+BB肥15 kg,化肥折純用量N22.02 kg、P2O53.2 kg、K2O 4 kg、總29.22 kg;處理6,有機肥,基肥有機肥500 kg;處理7,有機肥+常規減肥20%缺氮,基肥有機肥500 kg+過磷酸鈣13.33+氯化鉀3.33 kg,穗肥過磷酸鈣8 kg+氯化鉀2 kg,化肥折純用量P2O52.56 kg、K2O 3.2 kg、總5.76 kg;處理8,有機肥+常規減肥20%缺磷,基肥有機肥500 kg+尿素10.43 kg+氯化鉀3.33 kg,分蘗肥尿素17.6 kg,穗肥尿素10.26 kg+氯化鉀2 kg,化肥折純用量N17.62 kg、K2O 3.2 kg、總20.82 kg;處理9,有機肥+常規減肥20%缺鉀,基肥有機肥500 kg+尿素10.43 kg+過磷酸鈣13.33 kg,分蘗肥尿素17.6 kg,穗肥尿素10.26 kg+過磷酸鈣8 kg,化肥折純用量N 17.62 kg、P2O52.56 kg、總20.18 kg;處理10,有機肥+常規減肥20%全肥,基肥有機肥500 kg+BB肥20 kg,分蘗肥尿素17.6 kg,穗肥尿素4 kg+BB肥12 kg,化肥折純用量N 17.62 kg、P2O52.56 kg、K2O 3.2 kg總23.38 kg。處理1、5、6、10設置3個重復,小區面積30 m2,采用隨機區組設計,用于進行方差分析,其他處理不設重復,小區面積100 m2。各小區單排單灌,小區之間做好田埂,防止竄水竄肥。除肥料措施不同外,各處理田間管理及農藝措施與大田生產一致。
表1表明,處理6(有機肥處理)的有效穗數明顯高于處理1(無肥對照),其產量比對照增加10.1%,表明施用一定量的有機肥能夠顯著增加水稻產量。有機肥+常規減肥20%的4個處理(處理7~10)的水稻產量略低于常規施肥處理(處理2~5),相對應的處理分別減產5.7%、5.9%、3.7%、2.4%。從穗粒結構分析來看,減產原因主要是有效穗數略少和穗型略小。從全肥處理和缺素處理的產量及其結構情況來看,全肥處理的產量明顯高于缺素處理;從肥料種類來看,化學氮肥對水稻產量的影響最大,施用氮肥對增加有效穗數、培育大穗有明顯作用。經統計分析,處理5與處理10的水稻產量差異不顯著,處理5、10的水稻產量與處理1、6差異極顯著,處理6的水稻產量與處理1差異顯著??梢姡┯糜袡C肥能夠有效提高水稻產量,有機肥與化肥配合施用,能夠起到化肥減量而水稻穩產的作用。

表1 不同施肥處理水稻產量及其結構的表現
由表2可知,667 m2產值處理10比處理5 減少43元,減幅為2.4%,但由于處理10的施肥成本增加116元,導致處理10的經濟效益減少159元,減幅為20.5%。處理6比處理1產值增加95元,增幅為10.1%,但由于成本增加145元,致使經濟效益反而降低50元??梢姡鍪┥唐酚袡C肥的處理與常規施肥相比,水稻的施肥成本增加,經濟效益明顯降低。

表2 不同施肥處理對水稻667 m2經濟效益的影響
由表3可知,處理10化肥N、P2O5、K2O的農學效率分別達到9.95、15.98、8.28 kg·kg-1,與處理5相比,分別增加2.50、9.48、3.76 kg·kg-1。根據各處理植株氮、磷、鉀含量測試結果,有機肥減肥20%的處理(處理10)N、P2O5、K2O

表3 不同施肥處理對水稻化肥農學效率及化肥利用率的影響
的化肥利用率分別為38.56%、33.78%、53.02%,比常規施肥處理(處理5)的31.95%、23.12%、36.38%分別提高6.61、10.66、16.64百分點??梢?,增施有機肥合理減施化肥能夠明顯提高化肥農學效率及化肥利用率。
試驗結果表明,施用商品有機肥能夠增加水稻產量;在保持水稻產量穩定的基礎上,有機肥與化肥配合施用可有效減少化肥用量。從經濟效益來看,增施商品有機肥提高了施肥成本,經濟效益明顯降低。
水稻生產中,在穩定產量的基礎上,增施商品有機肥、合理減施化肥能夠明顯提高化肥農學效率和化肥利用效率,降低農業面源污染。