不同有机肥用量对水稻产量和土壤肥力的影响

2018-03-21谢丽红钟文挺何玉亭

四川农业科技 2018年2期

孙娟，李浩，谢丽红，钟文挺，何玉亭，杨杰

(成都市农业技术推广总站，四川成都 610041)

施肥是作物增产最有效的途径，化肥作为重要的农业生产资源，为我国粮食产量的贡献率达40%左右[1]。然而，长期偏施化肥会使土壤容重增加，田间持水量降低，造成土壤板结酸化，土壤有机质含量下降[2]，威胁我国粮食安全和生态安全。大量生产实践及理论研究表明，有机肥能有效培肥和改良土壤[3-5]。商品有机肥是有机质资源肥料化利用的产物，它既能提供作物生长所需养分，又能保持和提高土壤肥力，实现养分的再循环，对于减少化学肥料的施用、保护生态环境、推动农业可持续发展具有十分重要的意义[6-7]。

本研究以我国农业部《到2020年化肥使用量零增长行动方案》的发布为契机，通过探索成都平原不同商品有机肥用量下水稻产量及土壤肥力变化，为当地农业生产有机肥替代部分化肥提供一定理论基础。

1 试验概况

1.1 试验地块概况

试验地位于成都平原，属亚热带湿润季风气候区，土壤类型为灰棕潮大泥田，土层深厚，地力均一。试验前土壤的pH值、有机质、全氮、有效磷、速效钾、容重分别为6.65、29.8g/kg、2.08g/kg、9.23mg/kg、76.9mg/kg、1.3g/cm3。

1.2 供试作物品种

供试水稻品种为花香7号。

1.3 供试肥料

供试肥料为：商品有机肥(执行标准NY525-2012，有机质含量≥45%、养分含量≥5%)、氯钾型三元复合肥(15-15-15)、尿素(N:46%)、过磷酸钙(P2O5:12%)、氯化钾(K2O:60%)。

1.4 试验设计

本试验共设6个处理：CK为空白不施肥，T1为常规施肥、T2为80%常规施肥，T3为80%常规施肥+商品有机肥1500kg/hm2，T4为80%常规施肥+商品有机肥3000kg/hm2，T5为80%常规施肥+商品有机肥4500kg/hm2；3次重复，随机区组排列，于2016年5月至2016年9月进行。小区面积均为28m2(4m×7m)，小区之间垄埂覆膜，间隔50cm。有机肥、磷肥均作基肥一次施用，钾肥分基肥、穗肥以5∶5比例等施，氮肥以6∶2∶2比例分别作基肥、分蘖肥、穗肥施用。水稻窝行距20cm×30cm，每窝2株苗。各处理的其他管理措施一致，按当地常规进行。各处理具体施肥量见表1。

1.5 采样与计产

水稻成熟期采用单打单收方法进行收获计产。农化样各小区土壤样品均采用5点法采集0～20cm的耕层土壤，去除可见杂物，四分法保留1kg，自然风干后磨细，过1mm和0.25mm筛待测。在耕作层用环刀采样，用于容重测定。

1.6 检测项目与方法

1.6.1 检查项目土壤pH，容重、有机质、全氮、有效磷、速效钾。

1.6.2 检测方法土壤pH采用电位法测定，容重测定采用环刀法，土壤有机质采用K2CrO4外加热法进行测定，土壤全氮测定采用开氏定氮法，有效磷用NaHCO3浸提—钼锑抗比色法测定，速效钾用NH4OAc浸提—火焰光度计法测定。

1.7 数据分析

本试验数据使用DPS统计分析软件进行处理。

2 结果分析

2.1 水稻产量

从图1看出，单施化肥和化肥配施有机肥处理的水稻平均产量较不施肥空白处理CK增产22.0%～24.6%，效果显著，表明施肥是增加水稻产量的重要措施。T1、T2处理水稻产量差异不明显，这说明本试验中化肥减量20%并不影响水稻产量，这可能与当地常规施肥水平较高有关。化肥减量配施有机肥处理中，水稻平均产量排序为T4>T3>T5，可以看出，随着有机肥用量的增加，水稻产量增长率呈现先大后小的趋势，说明在化肥用量一定时，有机肥用量并非越多越好，这与陈贵[7]等研究结果一致。此外，配施有机肥处理与单施化肥处理水稻产量无差异，这可能一是由于当地常规施肥水平较高，二是由于有机肥养分释放缓慢，试验期内其养分尚未完全释放，还需在今后的试验中继续探究。

图1 不同有机肥用量对水稻产量的影响

2.2 土壤肥力

2.2.1 土壤pH 表2表明，除处理T5外，其他各处理土壤pH较CK差异不明显。同时，该试验结果显示，随着有机肥用量的增加，土壤pH逐渐增加，这说明配施有机肥对土壤pH具有一定缓冲作用。

2.2.2 容重土壤容重直接影响着土壤水肥供应、通气状况及作物根系穿透阻力等因素，与土壤TN含量、AK含量、TP含量等具有显著的负相关关系[8]，是土壤肥力的一个重要物理指标。从表2知，化肥减量20%处理T2、常规用量处理T1、空白处理CK相互之间土壤容重相当，无差异；化肥减量20%基础上配施有机肥处理土壤容重排序为T4>T3>T5，均低于空白处理CK、单施化肥处理T1、T2，以T4处理土壤容重变化幅度最大，较T2处理显著降低7.58%。这说明，化肥减量配施有机肥能在一定程度上降低土壤容重，且随着有机肥用量的增加，土壤容重的降幅先大后小。

2.2.3 有机质由表2看出，化肥减量20%配施有机肥处理土壤有机质含量较CK处理，单施化肥T1、T2处理均有提升，但差异不明显。这表明有机肥配施化肥有增加土壤有机质积累的趋势。

2.2.4 养分含量土壤不同养分含量可以用来评价土壤肥力，其中全氮、有效磷、速效钾为主要养分评价指标[9]。

2.2.4.1 土壤全氮从表2可知，相对CK处理而言，各施肥处理均能显著提高土壤全氮含量，但各施肥处理间差异不明显。化肥减量20%配施有机肥处理土壤全氮含量较T2处理有提升，而且随着有机肥用量的增加，全氮含量增长幅度越大。这表明，有机肥有提升土壤全氮含量的作用，这一方面是因为有机肥的施入带入氮源，另一方面是因为有机肥与化肥的配施协调了土壤C/N比，影响与土壤养分转化相关的微生物数量和酶活性，进而促进氮素的释放[3]。

2.2.4.2 土壤有效磷与CK相比，各施肥处理土壤有效磷含量均显著增加(表2)，但是各处理间差异不明显。化肥减量20%配施有机肥处理T3、T4、T5土壤有效磷含量均低于单施化肥处理T1、T2，这与向万胜等[10]认为有机物料的施入能提高土壤磷素有效性的观点不一致，尚需在今后的试验中继续探究。