水稻綠色栽培減施增效施肥技術及其應用研究

陳紹榮，邵建華，張明澤，楊 君，句夢娜

(1.江西省鷹潭市余江區農業農村糧食局 江西鷹潭 335200；2.江蘇省農業科學院農業資源與環境研究所 江蘇南京 210014；3.內蒙古東寶大田生物科技有限公司 內蒙古包頭 014036)

多年的生產實踐證明，化肥對我國水稻生產發展發揮了不可替代的作用，化肥對水稻產量的貢獻率超過了50%。但由于化肥過量施用，造成了許多負面效應，如：化肥過量施用，水稻無法完全吸收，多余的養分便進入土壤、水體、大氣等造成環境污染，嚴重破壞生態，影響人體健康；化肥施用過量引起土壤板結、酸化、鹽漬化及重金屬污染，使土壤的有效肥力下降，降低了水稻產量和品質。為了推動水稻生產的綠色發展，減施增效施肥技術應運而生。

1 水稻綠色栽培減施增效施肥技術的科學內涵

1.1 “大三元”生態肥是水稻減施增效的主推肥料

“大三元”生態肥是近20年來國內創新推出的高吸收利用率、高經濟效益、高生態效益的新型復合肥料，包括無機化肥、新型有機肥和微生物肥等三重營養成分，其綠色增效機制如下。

(1)活化土壤養分，大幅提高水稻對化肥及有機肥中有效養分的吸收利用率[1]。“大三元”生態肥中的微生物能促進土壤中潛在的難溶態的營養成分活化，增加土壤中水稻能吸收利用的有效養分的庫容，其中的固氮菌可增加土壤中有效氮的供給，解磷、解鉀菌能活化土壤中難吸收的磷、鉀、硅等養分。“大三元”生態肥中的有機成分，如腐殖酸、氨基酸、小分子肽等，可大幅提高水稻對肥料及土壤中有效營養成分的吸收利用效率,而且腐殖酸、氨基酸是許多中微量營養元素和有益營養元素的最佳螯合劑，螯合成本低，螯合活性高。更重要的是腐殖酸還可通過促進和調節水稻的新陳代謝，使水稻吸鉀量增加一倍以上。

(2)促進葉綠素形成，提高光合作用效率。據研究[2]，腐殖酸能促進葉綠素的形成，大幅提高光合作用效率。

(3)提高酶的活性，促進水稻新陳代謝。據李安民等[2]的研究，腐殖酸鈉可提高水稻的抗壞血酸氧化酶、多酚氧化酶的活性，促使水稻新陳代謝作用旺盛。

(4)促進根系生長，提高水稻對養分的吸收利用。李安民等[2]研究指出，腐殖酸能促進水稻根系生長、根幅擴大、根干質量增加、根的活力明顯提高。

(5)提高水稻的抗脅迫能力。“大三元”生態肥中的腐殖酸、微生物及硅等的活性成分能提高水稻的抗澇、抗旱、抗寒及抗病蟲害能力。

(6)“大三元”生態肥的多重有效成分可以優化生態，治理修復污染土壤，特別是治理重金屬污染效果較好。

1.2 硅肥在水稻減施增效中占有重要位置

國內外大量研究及實踐應用證明[3]，硅是水稻生長的必需營養元素，而且是需求量占第一位的營養元素。有資料指出[4]，每生產1 t稻谷，需從土壤中吸收二氧化硅200～220 kg，需求量超出氮、磷、鉀三要素的總量。水稻體內的硅酸含量為氮的10倍、磷的20倍。硅能提高水稻同化CO2的能力及產量，主要是硅能使水稻桿硬、葉挺，使葉片開張度變小，減少遮陰，增大田間透光率，增加葉片厚度，延長功能葉壽命，特別是可提高水稻群體中下部葉片的光合作用效率。硅肥能使水稻莖葉細胞膜硅質化，使莖桿變粗，莖葉硬度增加，第一伸長節間明顯縮短，大大提高抗倒伏能力。硅肥能有效促進根系發育，增強根系活力，提高其對水分、養分的吸收能力。硅肥還能增強水稻的抗病能力，減少紋枯病、黑條矮縮病的發生。施硅還能活化土壤中的難溶態養分，提高土壤磷的釋放率。施用硅肥還能改善稻米品質，提高出糙率和精米率，減小膠稠度，提高品質并改善口感。

1.3 生物刺激素是水稻減施增效的最佳選擇

大量的研究資料及應用實踐表明，應用生物刺激素是水稻減施增效的最佳選擇。生物刺激素能提高水稻對化肥有效成分的吸收利用率；能促進氮肥的緩慢釋放和螯合中微量營養元素及有益營養元素；能夠活化土壤養分，使無效養分有效化，低效養分高效化，速效養分長效化，增加土壤養分供給；能有效促進水稻新陳代謝，提高其營養效率，增強對生物脅迫和非生物脅迫抵抗能力及高效修復土壤的退化與污染。

1.4 添加螯合態中微量元素，平衡水稻營養

由于稻農在實踐中往往忽視中微量肥料的施用，致使稻田中水稻需要的中微量營養元素越來越少。水稻對鋅元素特別敏感，很多稻農喜歡施用無機鋅，但無機鋅易與土壤中的磷酸鹽發生反應生成水不溶物，使鋅元素失去活性。本項目將無機鋅用氨基酸螯合生成氨基酸鋅，提高了鋅元素的活性，平衡了水稻營養，減少了氮、磷、鉀三元素的用量。

2 水稻綠色發展減施增效施肥技術應用實例

2.1 試驗示范概況

試驗示范地點：江西省鷹潭市余江區鄧埠鎮三宋村委會上宋家小組。

試驗示范戶：家庭農場。

試驗示范面積：共12.7畝(1畝=667 m2)，其中減施增效施肥大區示范田10畝，小區試驗田1畝，常規測土施肥對照田(CK)1.7畝。

常規測土施肥處理：底肥為16-16-16復合肥，40 kg/畝；根際追肥為尿素，10 kg/畝。

供試土壤理化性狀：土壤為潴育性水稻土，w(有機質)為5.02%，w(全氮)為0.75%，w(速效磷)為0.01%，w(速效鉀)為0.37%，pH為6.1，電導率為75.6 μS/cm。

試驗示范肥料：骨鈣粉型“大三元”生態肥(N-P2O5-K2O=10～15-5-10～15)和腐殖酸硅[w(有效硅)為2.1%]，內蒙古東寶大田生物科技有限公司；r-氨基丁酸，南寧漢和生物科技股份有限公司；海藻精，山東潔晶集團恒泰海洋生物科技有限公司；阿氏解硅菌劑，河北萌邦水溶肥料股份有限公司；氨基酸鋅，南京地博農業科技有限公司。

供試水稻品種：黃花粘。

2.2 一季中稻減施增效施肥技術規程

底肥：畝施15-5-10骨鈣粉型“大三元”生態肥40 kg+腐殖酸硅20 kg+阿氏解硅菌劑400 g。

根際追肥：封行前畝施10-5-15“大三元”生態肥20 kg。

葉面追肥：拔秧前一天，畝葉面噴施r-氨基丁酸稀釋液(稀釋5 000倍)15 kg；分蘗盛期葉面噴施2次海藻精稀釋液(稀釋1 500倍)，畝用量15 kg，間隔15 d；拔節始期畝葉面噴施r-氨基丁酸稀釋液(稀釋5 000倍)30 kg。

2.3 減施增效施肥技術試驗示范的肥效觀測

2.3.1 根系生長

減施增效施肥技術對水稻根系生長的影響見表1。

表1 減施增效施肥技術對水稻根系生長的影響

由表1可知：減施增效施肥處理對水稻根系生長的促進作用比CK處理的顯著，根幅擴大35.90%，根鮮質量增加36.36%，最長新根長度增加42.37%。強大的根系能夠吸收更多的營養物質，奠定了增產、提質的基礎。

考察了生物刺激素r-氨基丁酸對水稻秧苗返青、發根的影響，數據見表2。

表2 r-氨基丁酸對水稻返青、發根的影響

由表2可知：噴施r-氨基丁酸的秧苗返青日期比CK處理的提前2 d，根系生長明顯優于CK處理的，表明r-氨基丁酸對水稻的發根作用顯著。

2.3.2 葉綠素含量

減施增效施肥技術對水稻葉綠素相對含量(SPAD值)的影響見表3。

表3 減施增效施肥技術對水稻SPAD值的影響

由表3可知，減施增效施肥處理的SPAD值增大，尤其是在抽穗成熟期，減施增效施肥處理的SPAD值比CK處理的增加31.33%。

2.3.3 莖葉生長

我國武術文化研究發文量呈現該趨勢的原因主要體現在：一是武術文化是以武術技擊技術為核心，以中國文化哲學為基礎的產物，關于該主題的研究在武術研究和文化研究之后，因此2007年以前的發文量相對較少。二是2007年是北京奧運會前夕，武術項目申奧呼聲較高，武術文化的相關理論與實踐研究受到學者們的關注，發文量急劇上升。三是發文量整體呈現波浪趨勢，說明了我國武術文化研究道路坎坷，學者們的學術熱情起起伏伏，但近些年隨著一帶一路、體育深化改革政策的推進，武術文化交流、傳播與傳承問題再次備受關注。

減施增效施肥技術對水稻莖葉生長的影響見表4。

由表4可知，與CK處理相比，減施增效施肥處理的水稻莖葉生長旺盛，表明肥效顯著。

表4 減施增效施肥技術對水稻莖葉生長的影響

2.3.4 產量要素

減施增效施肥技術對水稻產量要素的影響見表5。

表5 減施增效施肥技術對水稻產量要素的影響

根據表5數據可知：在化肥用量(氮磷鉀折純量)減少24.4%的條件下，減施增效施肥處理的理論產量比CK處理的增加20.05%，主要增產因素是實粒數的增加和千粒質量的增大。

2.3.5 抗生物脅迫

減施增效施肥技術對水稻抗生物脅迫的影響見表6。

表6 減施增效施肥技術對水稻抗生物脅迫的影響

由表6可知，應用減施增效施肥技術，能夠提高水稻對稻縱卷葉螟、水稻稻紋枯病、稻曲病的抵抗能力，可以減少生物脅迫等帶來的損失。

2.3.6 實收產量

減施增效施肥技術對水稻產量(干谷)的影響見表7。

表7 減施增效施肥技術對水稻產量(干谷)的影響

由表7可知，減施增效施肥大區示范田平均畝產517.96 kg，常規測土施肥對照田平均畝產435.29 kg，示范田比對照田增產18.99%。

2.4 討論與分析

2.4.1 化肥折純量比較

減施增效施肥與常規測土配方施肥的化肥折純量見表8。

表8 減施增施肥與常規測土施肥的化肥折純量

由表8可知，減施增效施肥處理化肥折純量比CK處理的減少24.4%，其中N減少27.3%，P2O5減少53.1%，K2O 增加了9.4%。

2.4.2 減施增效施肥技術的增產機制

減施增效施肥技術在減少化肥折純量的情況下，增施了有機硅肥和生物硅肥，而且施用的化肥中融合了有機肥、微生物肥和生物刺激素，充分滿足了水稻的營養需求；特別是添加了水稻大量需要的硅營養成分，加上腐殖酸、氨基酸及骨鈣粉中所含的小分子肽及中微量元素，起到了提高水稻營養效率、活化土壤養分和抗生物脅迫能力的作用，從而大幅提高了水稻的單位面積產量，產生了較好的生態效益及經濟效益。

3 結語

采用綠色栽培減施增效施肥技術可以改善和提高水稻各項生理指標水平，減少各種病害的發病率，不僅提高了水稻產量，而且提高了抗生物脅迫能力，有助于推動水稻生產的綠色發展。