不同有機肥用量對水稻產量、氮肥利用率和經濟效益的影響

黃玲娟 夏 佳 （上海市金山區農產品質量安全中心 201599）

姚琛杰 （上海市金山區農業科技教育信息中心 201599）

隨著國家對綠色食品發展的重視，上海市提出了到2020年綠色食品認證率達20%的目標，其中，水稻作為上海市種植的主要農作物，成為了綠色食品認證的重點作物之一。金山區于2018年申請并成功創建“全國綠色食品原料（水稻）標準化生產基地”，對基地內7×104hm2稻田按7 500 kg/hm2的用量配送有機肥，基地建設期為5年，若期滿后有機肥補貼政策不再持續，則會因有機肥使用成本高，而影響生產者在水稻生產中使用有機肥的積極性。因此，為探尋符合綠色食品生產[1-2]、投入產出比例較為合理的施肥方式，筆者于2019年選擇前茬種植綠肥的田塊，在每667 m2施用N 12 kg、P2O51.76 kg、K2O 2.2 kg的條件下，進行了不同有機肥用量對水稻生長、產量、氮肥利用率和經濟效益影響的試驗研究。現將相關試驗結果報道如下。

1 材料與方法

1.1 試驗概況

試驗于2019年6月—10月在金山區朱涇鎮康豐水稻種植專業合作社進行。試驗田為長期種植水稻、稻秸稈還田、種植綠肥（蠶豆）、排灌方便的連片田塊。試驗田土壤為水稻土青紫泥，土壤有機質含量為34.4 g/kg、全氮含量為2.2 g/kg、速效鉀含量為189 mg/kg、有效磷含量為36 mg/kg、pH為6.89。供試土壤中速效鉀、有效磷含量略高于本地區水稻田的平均值，全氮、有機質含量接近平均值。綠肥地上部收割后測產，每667 m2產量為1 510 kg，經含氮量測定可知，每667 m2可提供有機氮6.2 kg；前茬稻秸稈和稻根茬全量還田，每667 m2可提供有機氮約4.0 kg。

1.2 試驗材料

供試肥料為尿素（含N 46%，江蘇華昌化工股份有限公司）、水稻專用配方肥（N-P2O5-K2O=24-8-10，上海惠爾利農資有限公司）、過磷酸鈣（含P2O512%，嘉善東靈化肥有限責任公司）、氯化鉀（含K2O 60%，中化化肥有限公司）、有機肥（鮮樣含N 0.86%、P2O51.60%、K2O 1.05%，上海久綠生物有機肥有限公司）。

供試水稻品種為“金農香粳1267”，于6月7日機插，移栽行距30 cm、株距14 cm，每667 m2基本苗數為6萬株，10月16日收割測產。

1.3 試驗設計

試驗采用隨機區組設計，共設6個處理，每處理重復3次，小區面積為330 m2。各處理肥料運籌見表1。除施肥量不同外，各處理其他栽培措施均相同。

1.4 測定內容及方法

移栽成活后，每個小區選擇連續10穴水稻植株作為考查點，進行苗情和產量構成調查。

水稻成熟期，采用對角線取樣法，取3穴植株作為樣本，用凱氏定氮法測定稻谷和稻秸稈中的全氮含量[3]。

表1 各處理肥料施用情況 (單位：kg)

計算公式：氮素積累總量（kg）=植株地上部的全氮含量×單位面積植株地上部干重；氮肥吸收利用率(%)=[(施氮區地上部吸氮量-缺氮區地上部吸氮量)÷化學氮施用量]×100。

1.5 數據分析方法

采用DPS數據處理系統進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 不同有機肥用量對水稻生長和產量結構的影響

經試驗期間調查可知，各處理達到高峰苗數的時間均在7月30日左右。由表2可知，處理（6）的高峰苗數最多，每667 m2為29.00萬株，比處理（1）、（2）分別多27.5%、12.8%；且處理(6)的株高也為最高，為106.0 cm，比處理（1）、（2）分別高11.2%、10.3%。處理（3）、（4）、（5）、（6）間高峰苗數和株高均無顯著差異。綜合來看，施用氮肥能有效促進水稻植株營養生長，不同有機肥用量對水稻生長的影響不明顯。

由表2可知，處理（1）的千粒重最大，但每穗實粒數和有效穗數最少，理論產量最低。處理（2）的千粒重較高，有效穗數、每穗實粒數均比施用氮肥的處理少，產量也較低。處理（3）、（4）、（5）、（6）間千粒重、有效穗數、每穗實粒數、理產均無顯著性差異，但均高于處理（1）和處理（2）。

表2 不同處理對苗情和產量構成的影響

2.2 不同有機肥用量對稻谷實際產量及增產率的影響

由表3可知，處理（4）的實際產量最高，每667 m2為 645 kg，但處理（3）、（4）、（5）、（6）間實際產量無顯著差異，且這4個處理均與處理(1)、(2)間實際產量差異達顯著水平。與處理（1）相比，處理（2）增產 7.9%，處理（3）、（4）、（5）、（6）增產率均在30.0%以上，可見單施磷、鉀肥也能提高水稻產量，但氮、磷、鉀肥配施對水稻的增產效果更為明顯。處理（3）比處理（2）增產20.3%，可見適量施用氮肥對提高水稻產量有重要作用。與處理（3）相比，處理（4）、（5）、（6）僅增產1.4%～3.5%，可見在本試驗條件下，施用有機肥對水稻產量的影響不明顯。

表3 不同處理對稻谷實際產量及增產率的影響

2.3 不同有機肥用量對水稻氮素吸收量和氮肥利用率的影響

由表4可知，處理（1）、（2）的稻谷、秸稈含氮量顯著低于處理（4）、（5）、（6），處理（3）、（4）、（5）、（6）間稻谷、秸稈含氮量無顯著差異。氮吸收量與含氮量的表現基本一致，處理（1）的氮吸收量最少，每667 m2僅為6.47 kg，處理（4）、（6）的氮吸收量最高，每667 m2均為10.56 kg。處理（4）、（6）的氮肥吸收利用率最高，為28.4%，其次為處理（5），這3個處理分別比處理（3）高6.6%、6.6%、2.2%，但處理（3）、（4）、（5）、（6）間氮肥吸收利用率差異不顯著。

表4 不同處理對氮素吸收量、氮肥利用率的影響

2.4 經濟效益分析

當前政府鼓勵創建綠色水稻生產基地，有機肥由政府配送。由表5可知，若不考慮有機肥成本，只計算施肥人工費和化肥成本，處理（4）的凈收入最高，每667 m2為1 781.9元；與處理（1）相比，處理（3）、（4）、（5）、（6）的凈收入增幅在 21.0%～23.7%；若考慮有機肥成本，處理（3）的凈收入最高，每667 m2為 1 765.9元，處理（3）、（4）、（5）、（6）與處理（1）相比，凈收入增幅在15.1%～22.6%，隨著有機肥用量的增加，凈收入下降。因此，如無有機肥補貼政策，水稻生產中難以維持種植戶施用有機肥的積極性。

3 結論與討論

許多研究結果表明，有機、無機肥配施，可減少化肥使用量，是提高肥料利用率、改善稻米品質、減少環境污染的重要方式[4-6]。本試驗結果表明，單施化肥與化肥+有機肥的各處理之間的水稻有效穗數、株高、每穗實粒數、千粒重、產量均無顯著性差異；每667 m2施用化肥+有機肥750 kg處理的氮肥吸收利用率最高，為28.4%，但與各施氮肥處理間的氮肥吸收利用率無顯著差異；每667 m2施用化肥+有機肥250 kg處理的水稻產量最高，每667 m2為645 kg，但與各施氮肥處理間水稻產量也無顯著差異。若不計算有機肥成本，則每667 m2施用化肥+有機肥250 kg處理的凈收入最高；若計算有機肥成本，則單施化肥處理的凈收入最高。

表5 不同處理對水稻經濟效益的影響

由空白對照和缺氮處理的每667 m2水稻產量均在500 kg左右可知，上海市多年推廣秸稈還田、稻-綠肥、稻-冬耕休閑種植模式，使土壤得到了改良和培肥。農業生產中有機氮是個估算值，試驗中綠肥僅計算了地上部有機氮，故本試驗條件下單施化肥的處理已基本滿足綠色食品生產的施肥要求。在上海地區畜牧業大退養的背景下，應提倡種植綠肥、種好綠肥，以減少化肥的投入，滿足綠色食品稻谷的生產要求；對于冬翻田或綠肥產量較低的田塊，則需施用有機肥等來滿足綠色食品生產的施肥要求。