水稻有機肥替代化肥的應用效果探究

摘要：水稻是來賓市興賓區最主要的糧食作物之一。為進一步改善農田生態，提升耕地土壤的質量，提高作物產量，改善農業產品品質，探索更科學的施肥方式，減少不合理的化肥投入，推動化肥減量增效，同時為進一步驗證水稻有機肥替代化肥使用效果，掌握有機肥替代化肥的適宜比例，完善化肥減量增效技術指標體系，本研究以2023年來賓市興賓區相關試驗為例進行探索，以期為有機肥替代化肥施肥決策提供技術支撐。試驗設置了有機肥替代化肥比10%～30%的處理進行田間試驗。試驗結果表明，配方施肥基礎上增施有機肥300 kg/667 m2、并替代0～10%化肥施用量可提高水稻產量0.23%～6.86%，以有機肥部分替代化肥對水稻產量無明顯不良影響，且適量施用可以提高水稻產量，同時可以有效改良土壤養分，對種植業可持續發展有重要意義。

關鍵詞：水稻；有機肥；替代；化肥減量

水稻是我國種植面積最廣的糧食作物之一，保證水稻的生產安全是農業發展的重要任務。隨著水稻種植面積的增加以及產量的提高，施用化肥的量也不斷增加，但由于化肥的不合理施用，肥料利用率低、耕地質量下降、土壤綜合肥力降低等一系列問題出現。為此，農業農村部提出“化肥零增長行動方案”，通過有機肥替代化肥實現化肥減施增效，有機無機肥合理配施，科學施肥，有效利用資源，改良土壤結構，從而促進作物生長的高產優質。研究表明，有機肥替代部分化肥不僅能有效改良土壤物理、化學和生物性質，提高土壤酸堿緩沖性、土壤酶活性，緩解過量施肥導致的土壤養分流失等問題，而且能提高作物產量、改善農產品品質、協調高產與高環境風險的矛盾。我國有機肥料資源豐富，有機肥料資源利用潛力巨大。長期以來，我國通過施用化肥獲得作物高產和推進農業發展，但過多施用化肥造成的土壤板結和農業面源污染等土壤質量下降問題也日益突出，因此減少化肥施用具有重要的現實意義。有機肥中不僅含有作物生長所需的必要養分，還有大量有機養分及活性物質，是很好的化肥替代[1]。有機肥替代化肥已成為我國農業綠色發展的重要內容，是實現化肥減量、綠色發展、農業可持續發展的重要舉措。但在實際應用中，由于有機肥資源分散、收集困難、產品質量參差不齊等原因，有機肥養分含量低、加工工藝復雜、施入土壤中后不能及時被作物吸收利用等一系列問題仍然存在。因此，要有效實現化肥減量增效，還需結合有機肥的特性，綜合考慮土壤環境因素和作物養分需求，科學施用有機肥，降低化肥用量，這樣既能提高作物產量和品質，又能減少對生態環境的影響和對人體健康的危害[2]。

為了有效推廣有機肥的利用，研究團隊在來賓市興賓區大灣鎮那谷村開展水稻有機肥替代化肥試驗，以期找出一個合適的替代比例，為推廣有機肥替代化肥使用提供技術支撐。

1 材料方法

1.1 試驗地基本情況

試驗地設置在來賓市興賓區大灣鎮那谷村委六堯村。該試驗地土壤為潴育沙泥田，質地為壤土，成土母質為砂頁巖，耕層厚度為19 cm，排灌條件良好，常年造產量450 kg/667 m2，常年施肥水平按氮、磷、鉀15∶6∶8，前茬作物亦為水稻，試驗地塊平整，設施基本配套完整。供試田試驗前理化性狀為：pH為5.94，有機質含量29.4 g/kg，全氮0.203%，有效磷6.3 mg/kg，速效鉀200 mg/kg，肥力水平中等[3]。

1.2 試驗材料

供試作物品種為‘金農香占’。供試肥料中：氮肥為尿素，含氮≥46%，產地重慶，重慶建峰化工股份有限公司生產；磷肥為鈣、鎂、磷肥，含五氧化二磷≥15%，產地貴州，貴州省福泉化肥廠有限公司生產；鉀肥為氯化鉀，含氧化鉀≥60%，產地加拿大，中化化肥有限公司分裝；有機肥，有機質含量≥45%，青島海精靈海藻生物集團有限公司生產。

1.3 試驗設計

試驗設置5個處理，每個處理3個重復，隨機區組排列，各試驗處理如下：處理1，配方施肥；處理2，配方施肥+300 kg有機肥；處理3，90%配方施肥+

300 kg有機肥；處理4，80%配方施肥+300 kg有機肥；處理5，70%配方施肥+300 kg有機肥。

田塊犁耙后劃分小區，每個小區長8 m、寬3 m，面積24 m2，獨立進排水溝，田埂寬30 cm、高20 cm，小區分列溝兩側。種植規格為株行距30 cm×15 cm，每區27行，每行20蔸，每區人工插植540蔸，種植密度15 000蔸/667 m2。配方施肥按12∶4∶10（N∶P2O5∶K2O）比例施用，全部有機肥、磷肥、40%氮肥、50%鉀肥做基肥于整地時施下；40%氮肥、50%鉀肥于分蘗期追肥施下；20%氮肥于幼穗分化初期追肥施下。其他田間管理措施同大田管理一致[4]。

1.4 試驗進程

供試田塊于2023年4月12日進行機耙，4月18日筑田埂包薄膜，4月19日插秧。基肥于4月19日施入，4月28日施分蘗肥，5月27日施入幼穗分化肥。病蟲害防治按當地常規大田管理，7月21日進行人工收割，分區脫粒核產。

1.5 性狀觀察及收獲

1.5.1 生育期觀察

觀察記載水稻回青期、分蘗初期、分蘗盛期、拔節期、幼穗分化期、抽穗期、成熟期、收獲期等全生育期情況。

1.5.2 水稻經濟性狀觀察及收獲

收獲時選一個重復每一小區隨機連續取10蔸測記平均數。測定水稻株高、有效穗數、每穗總粒數、實粒數、結實率、千粒重等農藝性狀，經濟產量的獲得通過整區收獲測算。

1.5.3 水稻產量及養分分析

根據試驗方案要求，試驗前采取基礎土樣進行土壤檢測，在收獲時分別采集各處理水稻植株樣品進行考種，測定水稻經濟產量。

2 結果與分析

2.1 有機肥替代化肥對水稻生育期的影響

由表1可知，田間生育期調查結果表明，以300 kg/667 m2有機肥替代10%～30%的化肥，各處理水稻生育期基本一致，均能正常成熟。說明配方施肥與有機肥配合施用對水稻的生育期無不良影響。

2.2 有機肥替代化肥對水稻經濟性狀的影響

由表2可知，有機肥與不同比例配方肥配合施用對水稻經濟性狀的影響不一樣。配方施肥配合施用300 kg有機肥的處理2與有機肥替代30%減量施用化肥的處理3的株高和畝有效穗數均低于單獨配方施肥的處理1，而有機肥替代10%和20%減量施用化肥的處理3和處理4的株高大于單獨配方施肥的處理1；單獨配方施肥的處理1的畝有效穗數、每穗總粒數和實粒數均大于增施有機肥處理；除有機肥替代20%減量配方施肥的處理3的水稻結實率大于單獨配方施肥的處理1外，其他處理的水稻結實率均等于或小于處理1；除配方施肥基礎上增施300 kg/667 m2有機肥的處理2的千粒重大于處理1外，其他處理的稻谷千粒重均小于純施配方肥的處理1。可見以有機肥替代0～30%減量施用化肥對水稻經濟性狀有一定影響，配方施肥基礎上增施有機肥并替代和減量部分化肥，對水稻經濟性狀有提升作用。

2.3 有機肥替代化肥對水稻產量的影響

由表3可知，與純施用化肥的配方施肥相比，在配方施肥的基礎上增施300 kg/667 m2有機肥及有機肥替代10%化肥的處理水稻產量有所提高，產量提高率為0.23%～6.86%，其中90%施用配方肥的基礎上增施300 kg/667 m2有機肥的處理3水稻產量最高，增產33.3 kg/667 m2，提高率6.86%；配方施肥的基礎上增施300 kg/667 m2有機肥的處理2水稻產量增加1.4 kg/667 m2，增產率0.23%。但增施300 kg/667 m2有機肥并替代20%和30%化肥的處理4和處理5比純施化肥的處理1水稻產量分別降低了27.8 kg/667 m2和43.5 kg/667 m2，減產率分別為5.73%和8.96%。對各處理產量數據進行方差分析顯示，單純配方施肥的處理1與其余增施有機肥的處理水稻產量差異沒有達到顯著水平，處理3與處理4和處理5的水稻產量差異性達到顯著水平，其他施用有機肥的各處理間水稻產量差異性沒有達到顯著水平[5]。表明施用300 kg/667 m2有機肥替代0%～30%配方施肥的處理對水稻產量有一定影響，本試驗表明施用適宜比例的配方肥的基礎上增施300 kg/667 m2有機肥并替代適宜量的化肥對水稻產量有提升效果。

3 結論與討論

試驗結果表明，以有機肥部分替代化肥對水稻的生長及產量有一定影響，較于純施化肥，增施有機肥配合施用適宜比例的配方施肥可以提高水稻產量。在本試驗條件下，與純施配方肥相比，在配方施肥基礎上增施300 kg/667 m2有機肥并替代0～10%化肥水稻增產了0.23%～6.86%。同時增施有機肥可以有效改良土壤和改善土壤環境[6]。由此可知，在適宜范圍內以有機肥部分替代化肥對提高水稻產量有一定效果，可以改善農田生態，提升耕地土壤的質量，提高作物產量，對改善農業產品品質和種植業可持續發展有重要意義。以有機肥部分替代化肥是未來的重要發展趨勢，但有機肥替代化肥的比例應根據土壤肥力狀況和作物生育需求合理確定。土壤肥力狀況較好、作物生育需求不高的情況下，可適當提高有機肥替代比例；而當土壤肥力較差、作物生育需求較高時，應適當降低有機肥替代比例[7]。

4 結語

化肥施用一直是造成我國農業面源污染的重要原因，通過對有機肥替代化肥進行研究，有助于推動有機肥在農業生產中的應用，通過研究結果可知，在適宜范圍內增施有機肥可以改善土壤環境和提高作物產量，對農業可持續發展有重要意義。在試驗過程中，有機肥替代化肥并不會對土壤中養分的含量和種類造成影響，但可以減少化肥的使用量。在本試驗條件下，有機肥替代部分化肥達到提高作物產量和改善作物品質的效果。同時通過增施有機肥可以減少化肥的用量，降低農業生產成本，減少環境污染，對保護生態環境、實現農業可持續發展有重要意義。綜上可知，通過轉變肥料的利用方式，使用有機肥替代并減少化肥的施用量，可以減少對土壤和水質的污染，并對提高地力水平和糧食作物的增產穩產具有重要意義，因此在適量減少化施用量的基礎上增施有機肥，促進化肥使用零增長是具有可行性的。

參考文獻

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[6] 艾姝智，馮靜，李京蓉，等.水稻有機肥替代化肥及減肥增效田間試驗[J].農村經濟與科技，2018，29（9）：66-66+81.

[7] 林翠鴻.水稻施用有機肥替代部分化肥試驗示范研究[J].農業科技通訊，2021（6）：152-155.