生物有机肥对丘陵地区补充耕地水稻产量和土壤肥力的影响

周影+赵荷娟+管永祥+张丽+魏启舜+马天宇+王琳+黄莹

摘 要：通过生物有机肥在丘陵地区补充耕地上的不同用量试验，研究其对瘠薄地土壤改良效果，以及对水稻生长和产量的影响，明确生物有机肥快速改良瘠薄地的适宜施用量。结果表明：施用生物有机肥可以有效改善贫瘠地土壤的理化性状，促进植株生长，提高水稻产量。其中，处理3（基施生物有机肥9 000 kg ·hm-2）和处理4（基施生物有机肥12 000 kg ·hm-2）的产量，分别较对照（不施生物有机肥）增产730.05，1 081.10 kg ·hm-2，差异达显著水平，而处理3和处理4之间产量差异不顯著。

关键词：生物有机肥；水稻；产量；土壤肥力

中图分类号：S511 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2017.08.024

Abstract：Through test of different application amount of biological organic fertilizer in the hilly areas， the improvement effect on the barren soil and the effect on growth and yield of rice were studied. The suitable application amount of biological organic fertilizer for rapid improvement of the barren were determined. The results showed that the application of bio-organic fertilizer could effectively improve the physical and chemical characteristics of poor soil， promote plant growth and increase rice yield. Among them， the yield of treatment 3 （with the base of biological organic fertilizer 9 000 kg·hm-2） and treatment 4 （with the base of biological organic fertilizer 12 000 kg ·hm-2）， compared with the control （without application of bio-organic fertilizer）， increased by 730.05， 1 081.10 kg ·hm-2， respectively. The difference reached significant level， while the difference between the yield of treatment 3 and treatment 4 was not significant.

Key words：biological organic fertilizer； rice； yield； soil fertility

耕地占补平衡制度在全国实施以来，取得了较为明显的成效，在一定程度上较为明显地抑制了耕地的流失[1]，这对我国快速推进工业化城镇化进程提供了较为坚实的粮食用地资源保障。但辩证地看，城镇化进程中我国耕地占补平衡制度仍然存在诸多的深层次的矛盾和问题[2]。其中，重视补充耕地的数量增加而忽视耕地地力提升的矛盾较为突出。生物有机肥料又称微生物有机肥，是以多功能微生物发酵菌和活性菌（ 如固氮菌、解磷菌、解钾菌等） 为核心，以优质有机肥料为载体，辅以适量无机养分、微量元素，经过科学合理的配比，采用先进工艺制成的肥料。研究表明，生物有机肥兼具双重优点，它既是微生物肥料，又是有机肥料，具有速效、缓效、长效、抗病、改良土壤、培肥地力、提高产量和改善产品品质的作用[3-8]。目前，通过施用生物有机肥快速改良贫瘠地土壤的措施得到了广泛的应用，并取得了较好的效果。

本研究旨在通过田间小区试验探讨生物有机肥不同施用量对水稻产量及土壤肥力的影响，研究其对瘠薄地土壤改良效果，明确生物有机肥快速改良瘠薄地的适宜施用量，为丘陵地区补充耕地生物有机肥的施用提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

试验于2016年5月至11月在六合区马鞍街道泥桥社区周庄组新增补充耕地进行。供试土壤基本农化性状为硝态氮1.73 mg ·kg-1，铵态氮11.80 mg ·kg-1，速效磷5.13 mg ·kg-1，速效钾189 mg ·kg-1，有机质12.8 mg ·kg-1。

供试水稻品种为武运粳23号。供试生物有机肥由句容蓝天碧水生物科技有限公司提供，有效活菌数≥1×108·g-1，耐热菌数≥0.1×108·g-1，有机质≥55%，总养分≥5%，产品剂型为粉剂。

1.2 试验设计

采用田间小区试验，共设5个处理： CK（对照）∶不施生物有机肥，处理1基施生物有机肥3 000 kg ·hm-2，处理2基施生物有机肥6 000 kg ·hm-2，处理3基施生物有机肥9 000 kg ·hm-2，处理4基施生物有机肥12 000 kg ·hm-2。

小区面积40 m2，随机区组排列。每个小区均单设进、排水口。小区之间筑土埂，上面覆盖塑料薄膜，病虫草害防治及田间管理措施同常规。大田栽植密度为株距18 cm×行距23 cm，每穴2～3苗。所有施肥处理N、P、K施用量相等。N、P2O5、K2O施用量分别为270，90，105 kg ·hm-2。磷、钾肥一次性基施，氮肥按基追比6∶4施用。

1.3 测定项目与方法

试验前取土样，测定土壤基础肥力。于7月6日栽插期、7月15日分蘖期、8月12日拔节期、8月17日孕穗期及9月19日开花灌浆期分别取样调查株高、茎蘖数等指标。水稻成熟期调查各小区产量因子测产，收获后取不同处理土样测定土壤理化性状。

1.4 数据处理与分析

采用Excel、SPSS软件进行数据处理和分析。

2 结果与分析

2.1 不同肥料处理对水稻生长的影响

2.1.1 不同肥料处理对水稻株高的影响 由图1可知，施用生物有机肥的处理其水稻株高均高于對照，处理1、处理2平均株高基本一致，处理3和处理4株高增加明显，平均株高分别比对照高1.33 cm和2.0 cm。相对于化学肥料，生物有机肥的肥效释放缓慢，能够为水稻的后期生长提供较多的养分，从而促进水稻株高的增加。

2.1.2 不同肥料处理对水稻茎蘖动态的影响 图2显示，各处理水稻的茎蘖动态变化基本一致，均呈现先增加后减少的趋势。8月12日前各处理分蘖数基本相同，8月12日以后各处理间差异渐趋明显，茎蘖数在8月17号左右达到峰值，且随着施肥量的增加，茎蘖数也相应增多。到了9月19日，随着无效分蘖的显现，各处理茎蘖数也随之减少，但仍表现出与峰值期相同的趋势。结果表明，较之不施有机肥的处理，施用生物有机肥对水稻分蘖有一定的影响，能够促进分蘖及提高有效分蘖数。

2.2 不同肥料处理对水稻产量及产量构成因素的影响

成熟期测产结果（表1）显示，施用了生物有机肥的各处理水稻产量及其各构成因素均较未施有机肥的表现出了优势，平均产量随着生物有机肥施用量的增加呈现出递增趋势。其中，处理2、3、4平均产量较对照差异显著。处理3和处理4增产效果明显，平均单产为8 861.85，9 212.90 kg ·hm-2，分别比对照增加730.05，1 081.10 kg ·hm-2，增产幅度达到8.98%，13.29%。产量构成上，基施生物有机肥的各处理每穴穗数、每穗饱粒数及千粒质量均比对照增加。其中，每穴穗数各处理间差异不显著，每穗饱粒数和千粒质量在施肥量达到一定值时与对照差异显著。结果表明，施用一定量的生物有机肥可提高水稻产量，而且是通过每穗饱粒数和千粒质量增加而增产的。

2.3 不同肥料处理对土壤理化性状的影响

土壤容重和孔隙度可以间接地反映土壤质地、结构状况以及腐殖质含量的高低，是土壤肥力的重要物理指标。由表2可知，增施生物有机肥料有显著改善土壤结构的效果。试验中各处理的土壤容重均较原始土壤下降，总孔隙度增加。各处理间，施用生物有机肥的处理容重较对照减小，总孔隙度增加。其中，处理1和对照差异不显著，处理2、3、4与对照差异显著。这表明，施用生物有机肥可使土壤容重明显降低，改善土壤孔隙性，从而使土壤结构得到改善，并能调节水稻的养分状况和促进根系伸展。土壤养分方面，各处理硝态氮、铵态氮和速效钾均较原始土壤增加明显，这与生物有机肥施用后，提高了土壤中的微生物活性并改善土壤性质，增加了土壤中的可利用氮水平[9]相一致。除处理2的全磷与原始土壤持平外，其余各处理土壤全磷和速效磷含量较原始土壤减少，这可能是施用生物有机肥提高了稻谷产量，水稻籽粒和植株从土壤带走了更多的磷素[10]，以及磷素的淋失使土壤亏损之故，但还有待于进一步探讨施用生物有机肥后磷素的分配。施用生物有机肥的各处理其土壤有机质均较对照及原始土壤有所增加，其中，处理3增加最明显，分别较对照及原始土壤增加40.3%，30.5%。

3 结论与讨论

本试验结果显示，生物有机肥和化肥配施可有效改善贫瘠地土壤的理化性状，增加土壤含氮量，提高土壤有机质含量，改善土壤养分状况，从而促进水稻植株生长发育，提高产量。本试验条件下，不同的生物有机肥施用量对水稻产量影响明显，其中，处理3（基施生物有机肥9 000 kg ·hm-2）和处理4（基施生物有机肥12 000 kg ·hm-2）的产量增加最明显，分别较对照（不施生物有机肥）增产730.05，1 081.10 kg·hm-2，差异达显著水平。而处理3和处理4之间产量差异不显著，从经济效益的角度考虑，生产上采用处理3即基施生物有机肥9 000 kg ·hm-2的施肥措施更可行。本研究建议丘陵地区补充耕地基施中量生物有机肥（9 000 kg ·hm-2），能较快地提高土壤肥力，改善土壤结构，实现水稻增产优质的目标。

由于耕地质量提升特别是贫瘠地土壤的改良是一个循序渐进的过程，生物有机肥中的有机质能够直接或间接地改变土壤的物理性质和功能性，微生物益生菌肩负着分解土壤养分、抑制病原菌、提高肥料利用率等使命，生物有机肥替代化肥是较快改良贫瘠地土壤团粒结构、养分平衡的有效措施。在增施有机肥的基础上，生产上还应配套深松耕、轮作套作、种植绿肥、合理施用化肥农药等措施，实现用地与养地结合，持续提升补充耕地土壤肥力。

参考文献：

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