湖南省高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田培肥對(duì)土壤肥力和水稻量的影響

為應(yīng)對(duì)耕地后備資源不足，緩解社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與耕地保護(hù)的矛盾，習(xí)近平總書記提出在2023-2030年期間我國(guó)將新建高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田2億畝，并改造提升2.8億畝農(nóng)田[1-2]。湖南省堅(jiān)決貫徹落實(shí)習(xí)近平總書記重要指示精神，開展田塊整治、土壤改良、灌溉排水、田間道路等建設(shè)，大力推進(jìn)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)[。長(zhǎng)沙市作為湖南重要的糧食生產(chǎn)區(qū)[4，2019年高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)職能整合至農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門后至今已新建高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田5.54萬 hm² （83.14萬畝），改造提升1.28萬 hm² （19.13萬畝）。其中，高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)的首要任務(wù)是提高耕地質(zhì)量，提升土壤肥力。土壤肥力是衡量土壤能夠提供作物生長(zhǎng)所需各種養(yǎng)分的能力[。多年來，大量研究認(rèn)為土壤肥力仍是制約水稻生長(zhǎng)與發(fā)育的重要因素[5-6]。因此，需要采用長(zhǎng)期有效的措施進(jìn)行土壤改良，推進(jìn)新建高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田的建設(shè)，促進(jìn)稻田土壤肥力提升。

有機(jī)肥含有豐富的有機(jī)質(zhì)，能夠改善土壤結(jié)構(gòu)并增強(qiáng)土壤生物活性，既促進(jìn)作物根系吸收養(yǎng)分[7]，還能降低化肥的使用，為種植戶節(jié)省生產(chǎn)成本[4]。

研究發(fā)現(xiàn)，新建高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田、新墾農(nóng)田施用商品有機(jī)肥等有機(jī)類調(diào)理劑可明顯改善土壤速效養(yǎng)分含量，增加土壤有機(jī)碳含量，提升水稻產(chǎn)量[8-9]。但是，稻田過量施用有機(jī)肥會(huì)降低水稻產(chǎn)量[10]，還容易造成養(yǎng)分流失和環(huán)境污染[]。本研究在湖南省長(zhǎng)沙市新建高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田示范區(qū)開展田間肥效試驗(yàn)，結(jié)合相關(guān)性分析、隨機(jī)森林模型與回歸擬合分析方法，探究王壤培肥與有機(jī)肥施用量對(duì)湖南省新建高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田土壤肥力和水稻產(chǎn)量的影響，以期得出適宜的有機(jī)肥施用量，為湖南省新建高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田王壤肥力提升、作物高效施肥與水稻產(chǎn)量提升提供參考。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)區(qū)概況試驗(yàn)于2024年在長(zhǎng)沙縣春華鎮(zhèn)大魚塘村（ 28^°15^′51\"N.113^°14^′49\"E ）進(jìn)行，該區(qū)域?yàn)楹鲜￠L(zhǎng)沙市平坦、整齊、有代表性的新建成的高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田，集中連片，土地進(jìn)行了大面積整平，排灌方便。試驗(yàn)地具有春季低溫多雨、夏季高溫光強(qiáng)、秋季溫和少雨、冬季冷濕的特點(diǎn)，年平均氣溫為17.2% ，年平均無霜期為297d，年平均日照總時(shí)數(shù)為1600h ，年平均降雨量為 1361mm_? 。冬季盛行偏北風(fēng)，夏季盛行偏南風(fēng)。

供試土地為第四紀(jì)紅壤發(fā)育的紅紫泥田，耕層（ 0～20cm ）土壤 pH 值5.58，有機(jī)質(zhì)含量 14.80g/kg 全氮含量 0.81g/kg ，全磷含量 0.32g/kg ，全鉀含量11.60g/kg ，堿解氮含量 40.12mg/kg ，有效磷含量3.88mg/kg ，速效鉀含量 49.00mg/kg

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)共設(shè)5個(gè)施肥處理：不施肥（T1，CK）常規(guī)施肥（T2，當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶常規(guī)施肥習(xí)慣）常規(guī)施肥 + 畝施 250kg 商品有機(jī)肥（T3）常規(guī)施肥 + 畝施 500kg 商品有機(jī)肥（T4）常規(guī)施肥 + 畝施750kg 商品有機(jī)肥（T5）。小區(qū)面積 40m²（ 5m×8m） ），3次重復(fù)，共計(jì)15個(gè)小區(qū)，隨機(jī)區(qū)組排列。不同小區(qū)采用土埂用塑料膜包裹的方式隔離，田埂高出地面 40cm ，采取單排單灌，防止小區(qū)間串水串肥；其他栽培管理措施與當(dāng)?shù)亓?xí)慣一致，晚稻收獲后秸稈粉碎直接還田，種植冬季綠肥（紫云英 2kg/667m² ）。

供試水稻品種桃香優(yōu)188為當(dāng)?shù)卮竺娣e種植品種；供試化肥為復(fù)合肥（ N-P₂O₅-K₂O=20-8-12， 、尿素（N含量 46% ）氯化鉀（ K₂O 含量 60% ）;供試有機(jī)肥為當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)購(gòu)買的普通商品有機(jī)肥（ pH 值7.2，有機(jī)質(zhì)含量 34.13%，N-P₂O₅-K₂O=2.24-1.55-2.74） ，各小區(qū)施肥情況見表1。水稻播種時(shí)間為2024年6月18日，移栽時(shí)間為7月20日，8月27日施穗肥，10月30日收獲。

表1不同處理施肥方法 0 kg/667m²）

1.3樣品采集與分析成熟期各小區(qū)單收，按實(shí)收株數(shù)計(jì)產(chǎn)。每小區(qū)采集3水稻在實(shí)驗(yàn)室調(diào)查其株高、穗長(zhǎng)、有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重，同時(shí)將水稻籽粒與土壤樣品烘干、磨碎、過篩，放入自封袋中保存待測(cè)。

參照鮑士旦[12]的方法測(cè)定稻田土壤肥力指標(biāo)（土壤pH值、有機(jī)質(zhì)含量、全氮含量、全磷含量、全鉀含量、堿解氮含量、有效磷含量、速效鉀含量）；籽粒樣品用 H₂SO₄-H₂O₂ 消煮，凱氏定氮法測(cè)定籽粒氮含量，釩鉬黃比色法測(cè)定籽粒磷含量，火焰光度計(jì)法測(cè)定籽粒鉀含量。

1.4隨機(jī)森林模型隨機(jī)森林模型通過構(gòu)建多個(gè)決策樹并將其預(yù)測(cè)結(jié)果結(jié)合起來，以提高預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性[13-14]，采用均方誤差增加量評(píng)價(jià)影響因子重要性，以揭示主要的預(yù)測(cè)變量。因此，本研究采用隨機(jī)森林模型計(jì)算所有影響因素（常規(guī)施肥量、有機(jī)肥施用量、土壤肥力指標(biāo)、籽粒元素含量、株高與產(chǎn)量構(gòu)成因子）對(duì)水稻產(chǎn)量的解釋強(qiáng)度，揭示影響研究區(qū)水稻產(chǎn)量的主要因子。

1.5數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析利用SPSS25Excel2019、RStudio4.2.0和Origin2018軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析與作圖。采用最小顯著差異法（LSD）進(jìn)行處理間差異顯著性分析，利用RStudio中的“randomForest”包運(yùn)行隨機(jī)森林模型以計(jì)算各影響因素對(duì)水稻產(chǎn)量的解釋強(qiáng)度，有機(jī)肥施用量與水稻產(chǎn)量的回歸模型分析使用Origin2018進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1不同施肥處理對(duì)新建高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田土壤肥力的影響不同施肥處理對(duì)長(zhǎng)沙市新建高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田土壤肥力的影響見圖1。所有處理土壤pH值的范圍為 5.85～6.07 ，皆呈弱酸性，全磷含量在 0.32～0.35g/ kg 之間，全鉀含量在 11.67～12.17g/kg 之間，這3個(gè)指標(biāo)在處理間均無顯著差異；總體來說，施肥處理與T1處理相比，土壤 pH 值、全磷與全鉀含量分別提高了 0.17%～3.82%，1.04%～8.33% 和 1.71%～4.29% ；商品有機(jī)肥施肥處理與T2處理相比，土壤 pH 值與全磷含量分別提高了 1.02%～3.64% 和 0.52%～7.22% 。土壤有機(jī)質(zhì)含量呈現(xiàn)T5處理 gt;T4 處理 gt;T3 處理gt;T2 處理 gt;T1 處理的趨勢(shì)，T5處理顯著高于T1處理，其余處理間差異不顯著；施肥處理較T1處理有機(jī)質(zhì)含量提高了 4.34%～25.80% ，商品有機(jī)肥施肥處理較T2處理提高了 8.10%～20.57% 。土壤全氮含量也呈現(xiàn)T5處理 gt;T4 處理 gt;T3 處理 gt;T2 處理gt;T1 處理的趨勢(shì)，T5處理顯著高于T1處理和T2處理，其余處理間差異不顯著；施肥處理較T1處理全氮含量提高了 0.82%～20.16% ，商品有機(jī)肥施肥處理較T2處理提高了 6.53%～19.18% 。

土壤堿解氮含量呈現(xiàn)T5處理 gt;T3 處理 gt;T2 處理 gt;T4 處理 gt;T1 處理的趨勢(shì)，T5處理顯著高于T1處理，其余處理間差異不顯著；施肥處理較T1處理堿解氮含量提高了 15.97%～32.77% ，T3處理與T5處理較T2處理分別提高了 7.09% 和 12.06% 。土壤有效磷含量呈現(xiàn)T4處理 gt;T3 處理 gt;T5 處理 gt;T2 處理 gt;T1 處理的趨勢(shì)，T4處理顯著高于T1處理，其余處理間差異不顯著；施肥處理較T1處理有效磷含量提高了 56.18%～161.80% ，商品有機(jī)肥施肥處理較T2處理提高了 24.46%～67.63% 。土壤速效鉀含量呈現(xiàn)T5處理 gt;T4 處理 gt;T3 處理 gt;T2 處理 gt;T1 處理的趨勢(shì)，T1處理與T2處理間差異不顯著，T3處理、T4處理、T5處理間差異不顯著，但 _T3～T5 處理均顯著高于T1處理與T2處理;施肥處理較T1處理速效鉀含量提高了 4.27%～87.20% ，商品有機(jī)肥施肥處理較T2處理提高了 67.25%～79.53% 。

以上結(jié)果表明，不同土壤培肥方式對(duì)新建高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田土壤有機(jī)質(zhì)含量、全氮含量、堿解氮含量、有效磷含量、速效鉀含量的影響更大，對(duì)土壤 pH 值、全磷含量、全鉀含量影響較小，商品有機(jī)肥施肥處理對(duì)土壤全氮含量與速效鉀含量的影響更大。

2.2不同施肥處理對(duì)新建高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田水稻籽粒氮、磷、鉀含量的影響如圖2所示，不同施肥處理下，長(zhǎng)沙市新建高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田水稻籽粒氮含量較籽粒磷、鉀含量差異更明顯。籽粒氮含量呈現(xiàn)T5處理 gt;T3 處理 gt;T4 處理 gt;T2 處理 gt;T1 處理的趨勢(shì)，T5處理顯著高于T1處理、T2處理與T4處理，但T1處理、

不同小寫字母表示在0.05水平上存在顯著差異，下同

圖1不同施肥處理土壤理化性質(zhì)的變化

圖2不同施肥處理籽粒氮、磷、鉀含量的變化

T2處理與T4處理間差異不顯著；施肥處理較T1處理籽粒氮含量提高了 10.13%～36.69% ，商品有機(jī)肥施肥處理較T2處理提高了 3.54%～24.12% 。不同處理間籽粒磷、鉀含量均無顯著差異，其中施肥處理較T1處理籽粒鉀含量提高了 0.77%～5.11% ，商品有機(jī)肥施肥處理較T2處理提高了 0.51%～7.22% 。以上結(jié)果表明，不同土壤培肥方式對(duì)新建高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田籽粒氮含量的影響更大，對(duì)籽粒磷、鉀含量的影響較小。

2.3不同施肥處理對(duì)新建高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田水稻產(chǎn)量性狀的影響不同施肥處理對(duì)新建高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田水稻株高、產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響見表2。所有施肥處理的水稻株高、穗長(zhǎng)、有效穗數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重、產(chǎn)量分別較T1處理增加 18.11%～27.18% 、4.70%～8.20%.26.38%～42.86%.3.97～8.45 個(gè)百分點(diǎn)、4.26%-12.39%.39.52%-69.27% ；商品有機(jī)肥施肥處理每穗粒數(shù)與每穗實(shí)粒數(shù)較T1處理分別提高了2.57%～7.13% 和 10.36%～20.40% ，商品有機(jī)肥施肥處理的水稻株高、穗長(zhǎng)、每穗粒數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)與產(chǎn)量較T2處理分別增加了 0.59%～7.67%.1.79%～3.34% 10.39%-15.30%.10.48%-20.53%.12.07%-21.32%

各處理水稻株高、產(chǎn)量均表現(xiàn)為T4處理 gt;T5 處理 gt;T3 處理 gt;T2 處理 gt;T1 處理，T2處理與T3處理株高顯著高于T1處理，且顯著低于T4處理，T5處理顯著高于T1處理；T4處理產(chǎn)量與T5處理之間差異不顯著，但顯著高于其余處理， T1～T3 處理間差異顯著。穗長(zhǎng)表現(xiàn)為T5處理 gt;T4 處理 gt;T3 處理gt;T2 處理 gt;T1 處理，T2處理顯著高于T1處理，且顯著低于T4處理與T5處理，T3處理也顯著高于T1處理。有效穗數(shù)與結(jié)實(shí)率均表現(xiàn)為T4處理 gt;T5 處理 gt;T2 處理 gt;T3 處理 gt;T1 處理，T2～T5處理間有效穗數(shù)差異不顯著，但均顯著高于T1處理;T2處理、T4處理、T5處理結(jié)實(shí)率顯著高于T1處理，T3處理顯著低于T4處理。每穗粒數(shù)表現(xiàn)為T4處理 gt;T3 處理 gt;T5 處理 gt;T1 處理 gt;T2 處理，T3與T4處理顯著高于T2處理；每穗實(shí)粒數(shù)表現(xiàn)為T4處理 gt;T5 處理 gt;T3 處理 gt;T1 處理 gt;T2 處理，T4處理顯著高于T1處理與T2處理；千粒重表現(xiàn)為T3處理 gt;T4 處理 gt;T2 處理 gt;T5 處理 gt;T1 處理，T2～T4處理顯著高于T1處理，T3處理顯著高于T2處理與T5處理。

2.4不同施肥處理土壤肥力指標(biāo)與水稻性狀的相

關(guān)性如表3所示，新建高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田土壤pH值、全氮含量、全磷含量、全鉀含量與籽粒元素含量和產(chǎn)量性狀無顯著相關(guān)關(guān)系。土壤有機(jī)質(zhì)含量與有效穗數(shù)呈顯著正相關(guān)；堿解氮含量與穗長(zhǎng)、產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)，與籽粒磷含量呈顯著負(fù)相關(guān)；有效磷含量則與株高、每穗實(shí)粒數(shù)呈極顯著正相關(guān)，與穗長(zhǎng)、有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)；速效鉀含量與穗長(zhǎng)、產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，與籽粒氮含量、株高呈顯著正相關(guān)。

表2不同施肥處理水稻株高、產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素

表3不同施肥處理土壤肥力指標(biāo)與水稻性狀的相關(guān)性

*\"分別表示在0.05、0.01水平上存在顯著、極顯著相關(guān)性，下同

2.5新建高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田水稻產(chǎn)量及其影響因素的隨機(jī)森林模型分析使用隨機(jī)森林模型分析計(jì)算本研究所有影響因素（常規(guī)施肥量、有機(jī)肥施用量、王壤肥力指標(biāo)、籽粒元素含量、株高與產(chǎn)量構(gòu)成因子）對(duì)水稻產(chǎn)量的解釋強(qiáng)度，均方誤差（MSE）增加量越高代表該變量對(duì)水稻產(chǎn)量的影響越大（圖3）。結(jié)果表明，所有因子中穗長(zhǎng)、有機(jī)肥施用量、株高、結(jié)實(shí)率、千粒重、常規(guī)施肥量、速效鉀共7個(gè)指標(biāo)對(duì)新建高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田的水稻產(chǎn)量有顯著影響，相對(duì)貢獻(xiàn)率占比達(dá) 66.53% 。同時(shí)，影響水稻產(chǎn)量的因子重要性排序?yàn)樗腴L(zhǎng) gt; 有機(jī)肥施用量 gt; 株高 gt; 結(jié)實(shí)率 gt; 干粒重 gt; 常規(guī)施肥量 gt; 速效鉀，說明穗長(zhǎng)、有機(jī)肥施用量、株高對(duì)水稻產(chǎn)量的影響較大。

圖3隨機(jī)森林模型分析水稻產(chǎn)量的主要預(yù)測(cè)因子

2.6新建高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田有機(jī)肥施用量與水稻產(chǎn)量的回歸模型分析 新建高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田土壤培肥中有機(jī)肥施用量處理對(duì)水稻產(chǎn)量的影響呈單峰曲線關(guān)系（圖4）。結(jié)果顯示，隨著有機(jī)肥施用量的增加，水稻產(chǎn)量逐漸增加，達(dá)到峰值后有機(jī)肥進(jìn)一步增加水稻產(chǎn)量反而降低。以有機(jī)肥施用量為自變量，水稻產(chǎn)量為因變量，進(jìn)行回歸模型分析，確定回歸方程： y=-0.00002x²+0.3672x+7883.0706 （ R²=0.9376 ，Plt;0.05 ）。式中 y 為水稻產(chǎn)量（ kg/hm² ） x 為有機(jī)肥施用量（ kg/hm² ）。由此可知，新建高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田有機(jī)肥最佳施用量為 9180.00kg/hm² ，水稻最高產(chǎn)量為9568.52kg/hm² 。

圖4不同有機(jī)肥施用量與水稻產(chǎn)量的回歸擬合

3 討論與結(jié)論

以“科技增糧、增產(chǎn)提質(zhì)”為主攻點(diǎn)，長(zhǎng)沙近年來啟動(dòng)了高標(biāo)準(zhǔn)、高技術(shù)、高產(chǎn)量、高品質(zhì)的“四高”

試驗(yàn)示范區(qū)建設(shè)[15]。土壤肥力是影響水稻高產(chǎn)的重要因素，施用有機(jī)肥是提高水稻產(chǎn)量與改善品質(zhì)的重要措施[16]。徐潔章等[17]研究發(fā)現(xiàn)，連續(xù)13年土壤外源有機(jī)物料添加處理模式能顯著提高土壤有機(jī)質(zhì)、有機(jī)碳、全氮、堿解氮、有效磷與速效鉀含量。本研究發(fā)現(xiàn)，湖南省新建高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田有機(jī)肥施用量處理較對(duì)照提高了土壤pH值、有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、堿解氮、有效磷與速效鉀含量，并且除土壤pH值、全磷、全鉀外，其余指標(biāo)均達(dá)顯著水平;土壤pH值、有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、有效磷與速效鉀含量較常規(guī)施肥處理有所提高，其中高量商品有機(jī)肥處理（T5處理）土壤全氮與速效鉀含量分別增加 19.18% 和79.53% ，中量商品有機(jī)肥處理（T4處理）土壤有效磷含量增加 67.63% ，說明施用商品有機(jī)肥促進(jìn)了土壤肥力增質(zhì)提升，可推動(dòng)湖南省新建高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田的建設(shè)。以上結(jié)果與沈菁等[的研究結(jié)果一致，表明土壤肥力會(huì)極大程度受到外源有機(jī)質(zhì)培肥的影響。

大量研究表明，施用有機(jī)肥可提高水稻植株的氮、磷、鉀含量，改良水稻生育期營(yíng)養(yǎng)狀況[18-19]。本研究發(fā)現(xiàn)，在湖南省新建高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田施用商品有機(jī)肥，籽粒氮含量較對(duì)照與常規(guī)施肥處理可分別提高10.13%～36.69% 和 3.54%～24.12% ，且高量商品有機(jī)肥處理可顯著增加籽粒氮含量，可能是由于施用有機(jī)肥提高了土壤速效養(yǎng)分水平并改善了土壤肥力狀況[20]。氮、磷、鉀為水稻生長(zhǎng)與發(fā)育的必需三元素，氮素對(duì)水稻產(chǎn)量構(gòu)成影響最大，主要影響穗數(shù)和每穗粒數(shù)[21];磷素對(duì)提高水稻分蘗數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重有重要作用[22；鉀素促進(jìn)碳水化合物的合成與運(yùn)輸，對(duì)每穗小穗數(shù)和結(jié)實(shí)率有明顯的正效應(yīng)[23]。與對(duì)照相比，所有施肥處理均顯著提高了水稻株高、穗長(zhǎng)和有效穗數(shù)，中量與高量、低量與中量有機(jī)肥處理分別顯著提高了結(jié)實(shí)率與千粒重；中量有機(jī)肥處理較常規(guī)施肥處理顯著提高了水稻株高、穗長(zhǎng)和每穗實(shí)粒數(shù)。研究表明，提高水稻的穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率形成大穗粒結(jié)構(gòu)能促進(jìn)水稻高產(chǎn)[24]。本研究結(jié)果顯示，穗粒數(shù)與結(jié)實(shí)率更高的有機(jī)肥施用處理水稻產(chǎn)量顯著高于對(duì)照與常規(guī)施肥處理，中量與高量有機(jī)肥處理水稻產(chǎn)量也顯著高于低量有機(jī)肥處理，但高量有機(jī)肥處理產(chǎn)量低于中量有機(jī)肥處理。同時(shí)，也有研究發(fā)現(xiàn)有機(jī)肥施用量過高會(huì)造成水稻穗實(shí)粒數(shù)降低，產(chǎn)量下降[10.25]。這與本文研究結(jié)果類似，高量有機(jī)肥處理較中量有機(jī)肥處理水稻每穗實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率與千粒重分別降低了 5.60%.1.02% 和3.27% ，這可能是中量有機(jī)肥處理產(chǎn)量更高的原因。因此，實(shí)際生產(chǎn)中需要合理確定有機(jī)肥施用量以促進(jìn)水稻產(chǎn)量提升，推動(dòng)生產(chǎn)成本效率最大化

有機(jī)肥含有較豐富的有機(jī)物和營(yíng)養(yǎng)元素，增施有機(jī)肥可以改善土壤理化性質(zhì)，進(jìn)而顯著提高水稻的產(chǎn)量[26-27]。相關(guān)性分析結(jié)果表明，水稻產(chǎn)量及構(gòu)成因素與部分土壤速效養(yǎng)分含量有顯著相關(guān)性，有機(jī)肥施肥處理明顯增加了土壤速效養(yǎng)分。隨機(jī)森林分析通過構(gòu)建多個(gè)決策樹并將預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行集成，可以提高模型的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性和泛化能力[13]。Gamaik等[28]采用隨機(jī)森林模型分析揭示了土壤質(zhì)量對(duì)水稻生產(chǎn)力的影響。本研究為了評(píng)估湖南省新建高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田中影響水稻產(chǎn)量的主要控制因子，采用隨機(jī)森林分析所有影響因素對(duì)水稻產(chǎn)量的解釋強(qiáng)度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有機(jī)肥施用量與穗長(zhǎng)是影響水稻產(chǎn)量的最重要指標(biāo)。進(jìn)一步對(duì)有機(jī)肥施用量與水稻產(chǎn)量進(jìn)行回歸擬合，發(fā)現(xiàn)當(dāng)前試驗(yàn)條件下最佳有機(jī)肥施用量為 9180.00kg/hm² ，水稻最高產(chǎn)量為 9568.52kg/hm² 以上結(jié)果可為促進(jìn)湖南省高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田的建立提供參考。

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