摘 要:為了探索綠肥壓青對水稻栽培化肥減量的增效效應,本研究在蒙山縣新圩鎮設置了田間試驗,對比了不同施肥處理對水稻生育期、農藝性狀及經濟產量的影響。試驗采用配方施肥、綠肥壓青不減配方肥、綠肥壓青減肥10%和綠肥壓青減肥20%共4個處理,通過詳盡的數據收集與分析,發現在綠肥壓青的基礎上適度減少化肥用量能顯著提高水稻產量,增產11.3%~26.5%,并改善土壤養分狀況。研究證明,綠肥壓青與測土配方施肥結合具有顯著增效作用。
關鍵詞:綠肥壓青;化肥減量;水稻;測土配方施肥
水稻是蒙山縣最主要的糧食作物之一。多年來蒙山縣水稻單產跟以前對比有了很大的提高,人民群眾也解決了溫飽問題。但是,目前,糧食特別是水稻的單產提高,大多是因為增加了化肥用量,而化學肥料投入量的增加,對農田生態、作物產量和品質的提升造成影響。為進一步發展綠肥生產,改善農田生態,提升稻田土壤的質量,探索農田綠肥使用對于化肥減量的增產效應,特設置了以1500kg/畝綠肥壓青還田替代化肥的處理進行試驗。試驗設置了配方施肥(N∶P∶K=11∶9.8∶6.7,對照組)、綠肥壓青不減配方肥、綠肥壓青減肥10%、綠肥壓青減肥20%共4個處理進行田間試驗,于蒙山縣新圩鎮進行水稻田間試驗,研究水稻綠肥壓青還田化肥減量試驗效果。結果表明:在當地氣候條件和土壤肥力條件下,在綠肥壓青還田的基礎上增加適量的配方施肥可有效提高水稻產量,增產4.25%~15.44%,同時可以有效提高土壤中有機質、全氮和有效磷等養分的含量,綠肥壓青對于化肥減量具有增效效應。
1 材料與方法
1.1 試驗地基本情況
本試驗選址于蒙山縣新圩鎮新圩村19組農戶李月仙家的田地。該地塊屬石灰性潛育田土類型,土壤質地適中,為壤土,具備良好的耕作性能。耕層厚度達17厘米,有利于作物的根系生長。此外,該地排灌系統完善,能夠確保水稻生長期間的水分管理需求。前茬作物為早稻,歷年畝產量穩定在430千克左右,氮、磷、鉀的比例通常為13∶5∶7。為全面了解土壤基礎肥力狀況,于2022年3月對試驗地耕層土壤進行了混合樣本采集,并進行了詳細的化驗分析。分析結果顯示,土壤pH為7.6,呈弱堿性;有機質含量為49.7克/千克,表明土壤有機質含量較為豐富;全氮含量為0.325%,有效磷含量為10.0毫克/千克,速效鉀含量為275毫克/千克。這些數據為后續的肥料施用方案提供了科學依據。
1.2 試驗材料
本試驗精心選取了中浙優26這一水稻品種,憑借高產潛力、優良品質及出色的抗逆性能,其在試驗區域的適應性與表現力得到保障。在肥料配置上,嚴格篩選高標準肥源:氮肥采用柳州產、含氮量不低于46%的高效尿素,為水稻生長提供充足的氮素支持;磷肥選用貴港出品、五氧化二磷含量不低于14%的過磷酸鈣,促進根系發育與籽粒飽滿;鉀肥選用加拿大進口、氧化鉀含量不低于60%的氯化鉀,以增強植株抗逆性和提高產量。此肥料組合品質卓越,經過科學配比和精細化施肥管理,精準調控水稻營養需求,探索針對特定地塊的最優化施肥策略,為水稻高產高效栽培提供堅實依據。
1.3 試驗設計
為確保試驗結果的準確性和可靠性,本試驗采用了嚴謹的設計方案,具體如下:
1.3.1試驗設置與重復安排
本試驗共設置了4個處理組,各處理組均設置3次重復,以消除偶然誤差。試驗采用隨機區組排列方式,確保各處理組在試驗田中的分布具有代表性。每個小區的面積為30平方米,這既保證了試驗規模足以體現處理效果,又便于進行田間管理和數據收集。具體處理方案如下:
處理1:實施標準配方施肥,氮、磷、鉀的比例設定為11∶9.8∶6.7,作為對照組。
處理2:在配方施肥的基礎上,額外添加1500千克/畝的綠肥進行壓青還田,以探究綠肥對土壤肥力和水稻生長的影響。
處理3:采用90%的配方施肥量,并結合1500千克/畝的綠肥壓青還田,評估減少化肥用量的同時綠肥的替代效應。
處理4:進一步將化肥用量降至80%,同樣結合1500千克/畝的綠肥壓青還田,深入探索化肥與綠肥的最佳配比。
1.3.2種植時間與規格布局
精心規劃試驗小區,規格為6米×5米,確保將每塊小區面積精準控制在30平方米,為科學試驗提供標準化的空間基礎。小區間特設獨立進排水溝,配以30厘米寬、20厘米高的田埂,實現了水分管理的精準隔離與高效調控。在種植規格上,采取16厘米×30厘米的株行距布局,既遵循了當地水稻種植的傳統習慣,又便于觀察分析。小區內17行水稻整齊排列,每行38蔸,共計646蔸,折合成畝種植密度高達14356蔸,既保證了足夠的樣本量以供研究,又優化了田間配置,為深入探究不同處理下水稻的生長表現奠定了堅實基礎。
1.3.3施肥方法與實施細節
施肥策略上,試驗區氮肥的分配情況是20%作為基肥,30%作為回青肥,剩余的50%作為分蘗肥;磷肥全部作為基肥一次性施入;鉀肥分為兩部分,50%作為基肥,50%作為分孽肥。這樣的施肥方式旨在滿足不同生長階段水稻對養分的需求,促進水稻健康生長。同時,為保護試驗邊界效應,保護行的施肥量略低于第二水平(即處理2)的施肥量,以減少邊緣效應對試驗結果的影響[1]。
1.4 試驗進程
本試驗遵循嚴格的時間節點進行。2022年3月28日,完成了水稻的播種工作,確保了試驗材料的及時準備。隨后,于4月23日對供試地塊進行了細致的耙田整地,為水稻的種植創造了良好的土壤環境。4月24日,按照試驗設計筑起了試驗小區,確保了各處理組的獨立性和準確性。4月25日,施入了基肥并進行了插秧,標志著試驗的正式開始。
在接下來的生長期內,按照預定的施肥計劃,于5月2日施用了回青肥,以促進水稻的早期生長;5月16日則施用了分蘗肥,以滿足水稻分蘗期對養分的需求。整個生長期間,除了特定的施肥處理外,其他田間管理如病蟲害防治等,均按照當地常規大田管理進行,以確保試驗結果的實用性。
1.5水稻性狀觀察及收獲方法
1.5.1 水稻生育期觀察
水稻生育期觀察作為水稻生長周期管理的基石,需確保細致入微。從回青期水稻葉片恢復綠意盎然,到分蘗初期與盛期稻株分蘗數量的迅猛增長,再到拔節期莖稈的顯著伸長,以及幼穗分化初期花序發育的微妙變化,每一階段都承載著水稻生長的奧秘。抽穗期稻穗破殼而出,成熟期則標志著稻粒飽滿、色澤金黃。通過詳盡記錄這些生育期節點,不僅揭示了水稻生長發育的內在規律,更為后續產量預測與品種改良提供了寶貴數據支撐[2]。
1.5.2 水稻農藝性狀觀測與收獲
水稻農藝性狀觀測與收獲是評估水稻產量潛力與栽培效果的重要手段。在收獲期,為確保數據的代表性與準確性,研究選取了各處理組中的一個重復小區,采用隨機連續取樣法,精心挑選10蔸水稻進行細致測定。株高、有效穗數直觀反映了水稻的生長勢與分枝能力,每穗總粒數、實粒數直接關系到產量構成。千粒重作為衡量稻粒飽滿度與品質的關鍵指標,其精確測定對于評估水稻品種優劣至關重要。結合整區收獲測算得出的經濟產量,不僅直觀展現了不同施肥處理對水稻產量的影響,更為優化施肥策略、提升水稻種植效益提供了科學依據。
2 結果與分析
2.1 不同處理對水稻生育期的影響
由表1可知,田間調查結果表明,不同施肥處理下水稻的生育期基本一致,其中綠肥壓青減肥處理的水稻其回青期、分蘗初期和分蘗盛期比不進行綠肥壓青處理的推遲1~4天,而綠肥壓青田處理的水稻其拔節期、幼穗分化期、抽穗期和齊穗期比單獨配方施肥處理的提前1~4天,但各處理均能夠正常成熟。這表明綠肥壓青還田化肥減量處理對水稻的生育期不會造成不良影響。
2.2 不同處理對水稻農藝性狀的影響
根據表2中的數據,可以深入剖析不同施肥處理對水稻農藝性狀的具體影響,從而得出更為詳盡和科學的結論。與作為對照組的處理1相比,引入綠肥壓青的處理組在株高方面表現出不同的趨勢。處理2(綠肥壓青不減配方肥)和處理3(綠肥壓青減肥10%)的株高均有所增高,這可能是由于加入了綠肥,土壤結構得到改善,提供了更充足的養分,促進了水稻的生長。然而,處理4(綠肥壓青減肥20%)的株高卻出現了降低,這可能是因為化肥減量過多,養分供應不足,影響了水稻的正常生長。在畝有效穗數方面,處理2表現出了一定的下降,而處理3和處理4則有所提升。這表明在綠肥壓青的基礎上適當減少化肥用量,可在一定程度上促進水稻的分蘗,增加有效穗數。對于總粒數而言,處理2和處理3的總粒數較處理1有所降低,而處理4則有所提升。這可能是由于化肥用量的減少和綠肥的加入共同影響了水稻的穗部發育。在實粒數方面,處理2、處理3和處理4均較處理1有所下降。這可能是化肥用量的減少導致養分供應不足,進而影響了水稻的灌漿和結實。結實率方面,處理2和處理4較處理1有所提高,而處理3則有所降低。這表明綠肥的加入和化肥用量的適度減少可在一定程度上提高水稻的結實率,但過量的化肥減量可能會對結實率產生負面影響。最后,在千粒重方面,處理2、處理3和處理4均較處理1有所提升[3]。這可能是由于綠肥的加入改善了土壤環境,提高了水稻的籽粒質量。
2.3 不同處理對水稻經濟產量的影響
不同施肥處理對水稻經濟產量產生顯著影響,進一步驗證了科學施肥在水稻生產中的重要性。最為引人注目的是處理4,即配方施肥減量20%并結合1500kg/畝綠肥壓青的處理組。該處理組的水稻經濟產量達到了470.3kg/畝,這一數據不僅遠超出了處理1的畝產量(345.5kg/畝),而且增產幅度高達124.8kg/畝,增產率達到了驚人的26.5%。這一結果充分展示了在綠肥壓青的基礎上適度減少化肥施用量,不僅能夠優化土壤環境,提升土壤肥力,還能顯著提高水稻的產量,為農業生產帶來顯著的經濟效益。處理3也有著不俗的表現。該處理組對應的是在綠肥壓青的基礎上減量10%的配方施肥,畝產達到了389.4kg,相較于單獨配方施肥的處理1,畝產量提高了43.9kg,增產率為11.3%。這一數據同樣說明了在保持綠肥壓青的同時,適當減少化肥的施用量,可以在一定程度上提高水稻的產量,而不會造成明顯的減產。然而,處理2的結果卻出乎意料。盡管該處理組在配方施肥的基礎上增加了綠肥壓青,但畝產僅為278.4kg,比單獨配方施肥的處理1還要低67.1kg/畝,減產率達到了24.1%。這一結果可能表明,綠肥的加入雖然能夠改善土壤結構,提高土壤肥力,但如果化肥的施用量沒有相應調整,反而可能導致養分供應的不平衡,進而影響水稻的正常生長和產量形成[4]。不同施肥處理對水稻經濟產量的影響是顯著的。在綠肥壓青的基礎上,適度減少化肥的施用量,可以優化土壤環境,提高土壤肥力,進而顯著提高水稻的產量。然而,要將化肥的減施控制在合理的范圍內,并根據土壤狀況、水稻品種以及氣候條件等因素進行綜合考慮,以確保達到最佳的施肥效果和經濟效益[5]。同時本研究也為農業生產提供了有益的參考,指導農民在實際生產中如何科學合理地施肥,以實現水稻的高產優質。
3結論與討論
試驗結果表明,在綠肥壓青還田的基礎上配施不同量配方施肥的處理可有效提高水稻農藝性狀和產量,與單獨配方施肥處理相比可增產11.3%~26.5%,其中在綠肥壓青的基礎上配方施肥減量20%處理的產量最高;同時,綠肥壓青減肥能夠提高土壤中的有機質、全氮和有效磷含量,且綠肥壓青減肥處理可以提高水稻秸稈全鉀含量,降低籽粒全氮含量;綠肥壓青還田處理還可以提高土壤養分含量,對改善土壤理化性狀和養分含量有積極影響。
由試驗結果可知,在綠肥壓青還田的基礎上減施不同量的配方施肥對提高水稻農藝性狀和增加水稻產量的影響不同,在今后的試驗中可以根據不同土壤條件進行測土配方施肥,并進一步優化配方施肥比例和施肥量,以探明適合當地土壤條件的綠肥壓青還田替代部分化肥的適宜比例。綜上可知,綠肥壓青還田替代部分化肥和測土配方施肥具有巨大的推廣價值,對糧食增產穩產和提高肥料科學施用水平具有重要的積極意義。
參考文獻:
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[5]龐松宗,馬鹿群,黃其術.紫云英翻壓還田后季早中稻化肥減量試驗[J].農村科學實驗,2021(21):171-172.