水稻茬輪作油菜化肥減量施用對產(chǎn)量和效益的影響

王 艷，王建文，宋宇寧，閆美瑛，童傳洪

（1.當(dāng)陽市王店鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)服務(wù)中心，湖北 當(dāng)陽 444124；2.當(dāng)陽市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，湖北 當(dāng)陽 444100；3.當(dāng)陽市玉陽街道黨群服務(wù)中心，湖北 當(dāng)陽 444100）

農(nóng)作物秸稈是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可再利用的產(chǎn)物，常被燃燒或廢棄造成污染，少數(shù)過腹還田和漚肥，增加了秸稈焚燒和環(huán)境治理的難度［1］。油菜是主要的油料作物，是中國食用植物油的重要來源，油菜生產(chǎn)發(fā)展對改善人民生活和增加農(nóng)民收入具有重要意義［2］。在化肥減量情況下適當(dāng)?shù)卦鍪┯袡C(jī)肥可顯著提高油菜產(chǎn)量和施肥收益［3］，但生產(chǎn)中增施有機(jī)肥料普及較慢［4］。稻油輪作區(qū)作物收獲后秸稈殘留量大，留茬較高，土壤板結(jié)黏重，秸稈還田難度較大。水稻機(jī)械平地收割、對秸稈進(jìn)行零留樁粉碎還田，作為肥料利用后種植油菜，避免水稻秸稈對環(huán)境的污染，替代部分化肥，還能增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，減少種植成本［5］。開展了水稻茬油菜不同方式化肥減量的試驗，探索水稻與油菜輪作方式下實現(xiàn)油菜化肥減量的合理方案。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試田塊位于當(dāng)陽市王店鎮(zhèn)史店村2 組席勇軍的方形水稻田，黃棕壤性第四紀(jì)黏土，黃泥田。面積0.3 hm2，土壤肥力均勻中等，前茬水稻。水稻收割后測定土壤的理化性狀，采用五點取樣法。

供試作物為冬油菜，品種為華油雜62R［6］，登記編號為GPD 油菜（2018）420213，湖北國科高新技術(shù)有限公司生產(chǎn)。

供試肥料，珍珠泉尿素，含氮量為46%；壩陵橋碳酸氫銨，含氮量為17%；51%（25-10-16）雙高塔復(fù)合肥料［7］，華強(qiáng)化工集團(tuán)股份有限公司生產(chǎn)。30%（15-6-9+15%有機(jī)質(zhì)）復(fù)合肥料［8］，湖北宜施壯農(nóng)業(yè)科技有限公司生產(chǎn)。

1.2 試驗方法

試驗設(shè)3 個處理，小區(qū)隨機(jī)排列、面積540 m2，不設(shè)重復(fù)，各小區(qū)間和四周用寬溝隔開。處理1（CK），當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶常規(guī)施肥，基施51%復(fù)合肥375 kg/hm2，苗期追施尿素75 kg/hm2。處理2，有機(jī)質(zhì)化肥減量，基施30%有機(jī)復(fù)合肥600 kg/hm2，苗期追施尿素75 kg/hm2。處理3，化肥減量+秸稈還田，基施碳酸氫銨247.5 kg/hm2+51%復(fù)合肥247.5 kg/hm2，苗期追施尿素75 kg/hm2，秸稈腐熟會消耗氮肥［9］，小區(qū)用增施碳酸氫銨保證對氮肥的需要。各處理小區(qū)肥料施用量見表1。

水稻平地收割后將稻草清出田外，標(biāo)注試驗小區(qū)后施基肥和翻耕，翻耕前將稻草還原于秸稈還田的試驗區(qū)，小區(qū)秸稈還田量與實際相近（鮮稻草9 000 kg/hm2左右，粉碎5 cm 左右［10］），翻耕后漫灌平廂（干旱）。搶墑直播油菜，各小區(qū)用種量一致、保證出苗或定苗后基本苗數(shù)一樣，油菜五葉期前后追施尿素；其他田間管理保持相同，并與當(dāng)?shù)卮筇锷a(chǎn)相對一致。

2 結(jié)果與分析

2.1 油菜農(nóng)藝性狀的表現(xiàn)

油菜收獲前對各處理考種結(jié)果見表2。由表2可知，株高、第一有效分枝數(shù)、單株角果數(shù)和單株產(chǎn)量的大小排列順序均為處理3＞CK＞處理2。說明水稻秸稈還田腐熟利用后可以促進(jìn)油菜的生長發(fā)育、增加了角果數(shù)，提高單株產(chǎn)量，冬至苗綠葉數(shù)、角果粒數(shù)和千粒重的大小排列順序為CK＞處理3＞處理2。處理3 施肥方式促進(jìn)越冬前油菜發(fā)育，改善油菜產(chǎn)量構(gòu)成因素，從而提高作物產(chǎn)量；這主要對改善越冬前土壤養(yǎng)分供給，與土壤溫濕度、含氧量和根系生長、病蟲草害等方面有關(guān)。

表2 油菜農(nóng)藝性狀表現(xiàn)

2.2 對油菜產(chǎn)量及效益的影響

油菜產(chǎn)量及效益結(jié)果見表3。由表3 可知，處理3 產(chǎn)量最高，肥料成本最少，與其他處理增效最為明顯；CK 肥料投產(chǎn)比適中，產(chǎn)值僅次于處理3；處理2雖增加了150 元/hm2肥料投入，但種植收益因施肥量和肥料成本高而降低。表明水稻秸稈還田配合化肥減量可以增加油菜作物的總產(chǎn)值和純收益。

表3 油菜產(chǎn)量及效益

2.3 土壤性狀分析

試驗后各處理土樣數(shù)據(jù)結(jié)果見表4。由表4 可知，處理2、處理3 土壤有機(jī)質(zhì)含量明顯高于CK 和試驗前的土樣，施肥對土壤pH、土壤容重有一定影響。處理2 比試驗前的土樣養(yǎng)分含量高，說明植株根系并未充分利用肥料養(yǎng)分，該處理植株根系對養(yǎng)分利用率低，可適當(dāng)減少化肥施用量。處理3 與試驗前土樣的養(yǎng)分含量變化不明顯，說明該處理提升了養(yǎng)分利用率。

表4 試驗后土樣的情況

3 小結(jié)

施用有機(jī)復(fù)合肥料和秸稈粉碎還田腐熟利用后土壤有機(jī)質(zhì)含量明顯提高，能影響土壤理化性質(zhì)。有機(jī)復(fù)合肥料在提高養(yǎng)分利用率的基礎(chǔ)上，減量施用降低成本才較為合理。在增加碳酸氫銨前提下實施水稻秸稈全部粉碎、澆足水腐熟還田后化肥減量種植油菜，其化肥成本降低14%、用量減少10%，還可以促進(jìn)油菜生長發(fā)育、提高單株角果數(shù)和產(chǎn)量、增加油菜子產(chǎn)量、顯著提高種植效益。

秸稈還田能減少化肥的施用量，在一定程度上提高作物產(chǎn)量；在農(nóng)作物秸稈全量還田的前提下，可減少約20%的化肥用量，保證作物不減產(chǎn)［11］。建議利用秸稈還田替代化肥減量技術(shù)時，秸稈應(yīng)平地收割零留樁粉碎還田［12］，增加秸稈還田腐熟劑，主推肥料深施、合理灌溉等技術(shù)，實現(xiàn)農(nóng)田廢棄物秸稈的可持續(xù)循環(huán)利用，減少化肥用量和增加農(nóng)民收入。