有機無機復混肥在熱帶地區雙季稻上化肥減施的應用效果

楊旭 林清火 史東梅 黃艷艷 劉海林 楊紅竹

摘? 要：以熱帶地區典型酸性水稻土為載體，通過設置不施肥處理（CK）、常規化肥（T）、有機無機復混肥（OF）、有機無機復混肥減施10%（10%OF）和有機無機復混肥減施20%（20%OF）等不同試驗處理，研究化肥、有機無機復混肥和減量施用對海南省雙季稻的產量、養分積累和肥料利用率的影響，評估有機無機復混肥及其減量施用對熱帶地區土壤化學性質的影響。研究結果表明，各施肥處理較CK均能顯著提高水稻籽粒產量，OF處理較常規化肥能顯著增加晚稻有效穗數，漲幅為29.79%。同時OF處理較常規化肥處理能顯著提高早稻氮、磷累積量，增加幅度分別為19.31%和27.94%，20%OF處理能顯著提高早稻氮、磷、鉀肥農學效率;不同有機無機復混肥處理較常規化肥處理對土壤養分影響無顯著性差異。

關鍵詞：有機無機復混肥;水稻;產量;氮肥利用率;熱帶水稻土

中圖分類號：S511? ? ? 文獻標識碼：A

Abstract： In this paper， the typical acidic paddy soil in the tropics was used as the carrier to study the effects of chemical fertilizer， organic-inorganic compound fertilizer and reduced application on the yield， nutrient accumulation， fertilizer utilization rate of double-season rice and soil chemical properties in Hainan Province of the tropical regions through the application of no fertilization treatment （CK）， conventional fertilizer （T）， organic-inorganic compound fertilizer （OF）， organic-inorganic compound fertilizer reduction 10% （10%OF） and organic-inorganic compound fertilizer reduction of 20% （20%OF）. All fertilization treatment could significantly increase rice grain yield compared to CK. OF treatment could significantly increase the effective panicle number of late rice compared with conventional chemical fertilizer， with an increase of 29.79%. At the same time， OF treatment could significantly increase the accumulation of nitrogen and phosphorus in early rice compared with conventional chemical fertilizer treatment， with an increase of 19.31% and 27.94%， respectively. 20%OF treatment can significantly improve the agronomic efficiency of nitrogen， phosphorus and potassium fertilizers in early rice; Organic-inorganic compound fertilizer treatment had no significant difference in soil nutrients compared to conventional chemical fertilizers.

Keywords： organic-inorganic compound fertilizer; rice; yield; nitrogen use efficiency; tropical paddy soil

DOI： 10.3969/j.issn.1000-2561.2021.01.013

水稻作為中國主要的糧食作物，在保障人民正常生活方面具有重要意義。隨著經濟水平的提高，人們對稻米品質和口味的要求正在逐年提高，因此推廣優質水稻種植是當今水稻發展的主要方向[1]。雖然水稻品種選優方面取得顯著成效[2-3]，但土壤肥力已成為制約水稻品質和產量的重要因素之一[3-4]。大量研究表明，長期使用化肥造成土壤養分失衡、質量下降以及環境污染等諸多問題，因此制作肥效高且肥力持久，具有改善土壤質量并能顯著改善水稻品質已成為當今肥料工業發展的首要任務[5]。有機肥替代部分化肥可以改良土壤理化性質、提高作物品質以及提高養分利用率[6];研究表明，有機無機復混肥能顯著提高水稻、番茄、辣椒等作物的產量，同時能改善土壤結構及酶活性，減少對化肥的需求，對我國農業持續發展具有重要意義[7-11];馬二登等[12]通過設置減施試驗表明，有機無機復混肥能提高煙葉產值并有較大的節肥潛力;劉彥伶等[13]通過設計不同施肥模式研究表明，適當降低施肥比例能提高作物產量并能避免因施肥過多而造成的環境問題。

海南省地處熱帶，土壤有機質含量低，酸化板結現象較為嚴重。相關研究表明，海南省2017年單位播種面積化肥施用量614.4 kg/hm2，遠高于全國平均值，減少化肥施用能緩解土壤酸化，卻導致水稻減產[14-15]，科學配施養分[16]、施用新型緩釋肥料[17]以及有機無機肥料配施[18]在一定程度上能實現土壤改良和提升水稻品質。本研究以常規施肥、有機無機復混肥以及減施等作為施肥處理，以雙季水稻為研究對象，研究化肥、有機無機復混肥和減量施用對海南省雙季稻的產量、養分積累和肥料利用率的影響，評估有機無機復混肥及其減量施用對熱帶地區土壤化學性質的影響，以期為有機無機復混肥在南方酸性水稻土施用提供參考。

通過生物量、養分積累與土壤養分之間的相關性分析表明（表4），針對早稻而言，土壤有效磷與生物量、鉀積累量呈顯著正相關;而對于晚稻而言，土壤有機質與生物量、磷鉀積累量呈顯著正相關;土壤速效鉀與氮、磷、鉀養分積累量呈顯著或極顯著正相關。

3? 討論

3.1? 不同施肥處理對水稻產量的影響

研究表明，施肥能顯著提高水稻產量，尤其是無機肥配施有機肥相比單施化肥效果更加顯著[19-20]。本研究結果表明，施用等量有機無機復混肥較單施化肥對水稻產量均有不同程度的增加，且晚稻增加幅度高于早稻，這是因為化肥施入土壤增加的是速效態養分，較短時間能夠發揮效果，而有機肥礦化需要一定的時間才能夠被植物吸收利用，這與相關文獻研究結果相同[20-22]。海南省土壤較為瘠薄，有機質含量低[22]，有機無機復混肥施用能顯著提高水稻中后期有效穗數和干物質的積累[23]。本試驗中，有機無機復混肥處理顯著增加植物氮的積累，其中與化肥等量施用效果最為顯著，這與前人研究結果相似[24]。早稻各處理產量顯著高于晚稻，這是因為晚稻種植期間為海南省雨季，高頻次降雨會造成水稻光合作用降低影響水稻抽穗時的開花、授粉和結實[25-26]，同時夏季高溫多雨水稻易發生病蟲害，進而影響到產量。

3.2? 不同施肥處理對水稻養分吸收與肥料利用率的影響

本研究結果表明，與T處理相比，OF處理能顯著提高早稻氮、磷養分累積量，增加幅度分別為19.31%和27.94%，這可能是由于有機無機復混肥具有一定的緩釋功能，能夠持續供應養分，使養分釋放速率與水稻養分需求更為匹配，從而減少養分的淋溶損失，提高養分在作物上的積累。同時OF處理較T處理能顯著提高早稻氮肥和磷肥利用率，這是因為施用有機肥一方面能直接增加土壤中的中微量元素[27]，另一方面有機肥能降低土壤容重，增加土壤孔隙度，使土壤變得疏松多孔，利于作物根系生長及養分的吸收[28]。海南省早晚稻種植期間氣候條件差異較大，晚稻種植期間高溫多雨，有機肥分解速度快，從而導致晚稻各施肥處理間差異不顯著。

3.3? 不同施肥處理對土壤養分影響

農田土壤退化是農業發展面臨的嚴峻問題，合理施用有機肥是提高土壤質量的重要措施之一[29-30]。一般認為，長期配施有機肥，可以促進土壤有機碳的快速積累[31]。本試驗結果表明（表4），針對早稻而言，土壤有效磷與生物量、鉀積累量呈顯著正相關;而對于晚稻而言，土壤有機質與生物量、磷鉀積累量呈顯著正相關;土壤速效鉀與氮、磷、鉀養分積累量成顯著或極顯著正相關，這是因為南方土壤有效鉀含量較低且鉀素在土壤中以無機離子存在，易隨土壤水移動，造成鉀素水平較低，不能滿足作物生長需要。因此在實際生產中，需要注意鉀肥的合理施用[27]。

4? 結論

（1）與CK相比，施肥處理均能增加水稻有效穗數;與常規化肥相比，OF能顯著增加晚稻的有效穗數，增幅為29.79%。

（2）有機無機復混肥相比單施化肥能提高水稻干物質累積量以及稻谷氮、磷、鉀養分積累，OF處理能顯著提高早稻氮、磷累積量，增加幅度分別為19.31%和27.94%。

（3）施用有機無機復混肥和化肥較CK均能顯著提高晚稻收獲后土壤速效磷、有效鉀和有機質含量;與常規化肥處理相比，不同有機無機復混肥處理對土壤養分含量無顯著性差異。

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責任編輯：沈德發