李平樂,鄧 艷,徐 愷,何 杰,姜忠旭
(光明食品集團上海農場有限公司種植業中心,江蘇鹽城 224151)
水稻是全球1/2 以上人口的主食作物,也是我國最重要的糧食作物之一[1-2]。目前,由于氣候變化對作物生產產生了較大影響,糧食短缺危機凸顯。有關統計資料顯示,到2030 年,我國需要增加約20%的水稻產量才可以滿足國內需求[3]。黃豆作為我國糧油兼用的重要作物,近幾年的需求量也在日益增長,增加黃豆單位面積產量和種植面積是增加其產量的重要途徑[4]。近年來,我國水稻及黃豆產量雖逐年增加,但我國人口基數大,人均耕地面積小,仍無法補充糧食缺口。
根據聯合國糧食及農業組織統計,全球有約8 億hm2鹽堿土地,并且隨著氣候變暖,鹽堿地的規模還在不斷擴大[5-6]。我國是全球第三大鹽堿地分布國家,鹽堿地主要分布在東北、華北和西北地區[7]。而非鹽堿地作物的單位面積增產很難得到較大的突破,因此鹽堿地的開發和利用有著很大的發展潛力。
近年來,農業農村部認真落實“藏糧于地、藏糧于技”戰略,在中央財政的支持下,采取有效措施,鼓勵和引導農民增施有機肥。2023 年中央一號文件的第13 條明確指出,要“推進農業綠色發展。加快農業投入品減量增效技術推廣應用,推進水肥一體化,建立健全秸稈、農膜、農藥包裝廢棄物、畜禽糞污等農業廢棄物收集利用處理體系”。因此,在鹽堿地施用有機肥,通過對比未施用有機肥條田的產能情況、土壤監測等,研究有機肥對鹽堿地土壤改良起到的效果和對大田作物生產增產增收的促進作用,具有重要的現實意義。
光明農業發展(集團)有限公司下屬的上農種植業中心擁有耕地0.47 萬hm2,大部分耕地是黃海灘涂多年圍墾形成,土壤存在鹽堿化情況。其中,晚莊地區的土壤鹽堿度較高、土壤微生物較少、有機質含量偏低,常年大田作物產量明顯低于其他地區。因此,本試驗探討了基肥增施有機肥對水稻及黃豆產量的影響,以期為鹽堿地有機肥運用和大田作物生產提供參考依據。
試驗在江蘇省鹽城市大豐區上海農場晚莊片區進行,該試驗地的田塊是由黃海灘涂經過多年圍墾而成,土地鹽堿度較高。
供試水稻品種為南粳9108,黃豆品種為南農47。供試常規施肥為常規復合肥[m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)=15 ∶15 ∶15]、常規大顆粒尿素(46%);有機肥由上農種植業中心有機肥廠提供,其技術流程:禽畜糞污—加輔料—混合攪拌—堆垛發酵—翻拋(測溫)—后腐熟—粉碎過篩—成品—入庫。
本試驗于2023 年在晚莊地區上農16 隊二排1 號(黃豆)、二排13 號和上農19 隊一排7 號進行。水稻采用水直播方式、黃豆旱直播方式。水稻種植試驗設計2 種處理,每個處理進行2 次;黃豆種植試驗設計2 種處理,每個處理進行1 次。水稻處理1:常規復合肥25 kg/667 m2+尿素7.5 kg/667 m2+有機肥1 000 kg/667 m2。水稻處理2:常規復合肥25 kg/667 m2+尿素7.5 kg/667 m2。黃豆處理1:常規復合肥25 kg/667 m2+有機肥1 000 kg/667 m2。黃豆處理2:常規復合肥25 kg/667 m2。具體處理情況見表1。3 組試驗全生育期其他栽培和植保措施均一致。試驗均在水稻和黃豆基肥中進行。

表1 各組處理具體情況
1.3.1 產量的測定
于成熟期各組處理隨機取樣50 穴測定單位面積穗數,隨機取30 穗脫粒后計算總粒數,進而求得每穗粒數。用水漂法去除空癟粒,求結實率。以1 000 實粒樣本(干種子)稱量,重復3 次(誤差不超過0.05 g)求得千粒重。于黃豆成熟期各組處理隨機取10 株測定每株角果數、每角粒數。數100實粒稱其質量(干種子),重復3 次求得百粒重。
1.3.2 水稻莖蘗動態調查
在水稻4 葉期取每組處理具有代表性的4 個點定點,每隔7 d 調查定點水稻莖蘗動態,直至成熟期。
1.3.3 土壤理化性質測定
于水稻和黃豆成熟期在每個處理區域采用五點取樣法取土壤樣品,送至譜尼測試集團上海有限公司測定其土壤全氮含量、全磷含量、全鉀含量、pH 值、有機質含量、含鹽量等。
對于水稻產量,由表2 可知,T1和T2理論產量分別比對照CK1和CK2高11.3%和12.6%,實際產量分別高3.67%和4.14%。從產量構成因素上看,T1和T2每667 m2穗數分別比CK1和CK2高6.32%和5.04%、每穗粒數分別高5.89%和6.61%,達顯著水平,而千粒重和結實率則無明顯差異。由此可見,基肥增施有機肥可提高水稻莖蘗成穗數,增加每穗粒數,從而提高產量。

表2 基肥增施有機肥對水稻產量及構成因素的影響
對于黃豆產量,從表3 可以看出,T3處理比對照CK3理論產量高17%,實際產量高5.18%。從產量構成因素上看,T3比CK3每株角果數高18.1%,每667 m2株數、每角粒數和百粒重無顯著差異。因此,基肥增施有機肥可提高黃豆每株角果數,從而增加產量。

表3 基肥增施有機肥對黃豆產量及構成因素的影響
由圖1 可知,水稻的莖蘗數均隨著水稻播后天數的增加而呈現先增后減的趨勢,在播后47 d 左右達到高峰苗數,播后68 d 左右趨近平緩。T1和T2前期莖蘗數增加幅度顯著大于對照組CK1和CK2,且播后26~82 d 莖蘗數均分別高于對照組,最終莖蘗成穗數也均顯著高于對照組。說明基肥增施有機肥在前期可促進分蘗發生,提高高峰苗數,但無效分蘗會也隨之增加,因此基肥增施有機肥時可適當減少播種量,控制適宜基本苗數量,以利于提高成穗率。

圖1 增施有機肥對水稻莖蘗動態的影響
由表4 可知,T1、T2全鉀含量分別與CK1和CK2相比顯著降低,T3與CK3則無顯著差異,T1、T2和T3的全氮含量和有機質含量分別顯著增加,而pH 值、全磷含量和含鹽量與CK1、CK2和CK3相比顯著降低。由此說明,基肥增施有機肥可有效降低鹽堿地pH 值和含鹽量,增加有機質和全氮含量,從而有利于前期立苗、提高幼苗成活率和分蘗發生。

表4 基肥增施有機肥對土壤理化性質的影響
本試驗探討了基肥增施有機肥對水稻和黃豆產量及其構成因素、水稻莖蘗動態、土壤理化性質的影響。結果表明,基肥增施有機肥可在水稻和黃豆苗期有效降低鹽堿地pH 值和含鹽量,增加有機質和全氮含量,從而有利于前期出苗立苗、提高幼苗成活率和增加水稻分蘗。
從產量及產量構成因素上看,增施有機肥可提高水稻每667 m2穗數,增加水稻每穗粒數和黃豆每株角果數,從而增加水稻和黃豆的產量。在鹽堿化較嚴重的田地,常規化肥雖能提供幼苗生長需求,但因土壤鹽堿度高、有機質含量較低,幼苗不易成活,且容易僵苗,從而造成早衰、群體不夠等現象。因此,建議在鹽堿地大田作物種植的基肥中增施一定比例的有機肥,從而改良土壤理化性質,提高作物出苗均勻度和幼苗成活率。