不同有机肥用量对水稻产量、氮肥利用率和经济效益的影响

黄玲娟 夏 佳 （上海市金山区农产品质量安全中心 201599）

姚琛杰 （上海市金山区农业科技教育信息中心 201599）

随着国家对绿色食品发展的重视，上海市提出了到2020年绿色食品认证率达20%的目标，其中，水稻作为上海市种植的主要农作物，成为了绿色食品认证的重点作物之一。金山区于2018年申请并成功创建“全国绿色食品原料（水稻）标准化生产基地”，对基地内7×104hm2稻田按7 500 kg/hm2的用量配送有机肥，基地建设期为5年，若期满后有机肥补贴政策不再持续，则会因有机肥使用成本高，而影响生产者在水稻生产中使用有机肥的积极性。因此，为探寻符合绿色食品生产[1-2]、投入产出比例较为合理的施肥方式，笔者于2019年选择前茬种植绿肥的田块，在每667 m2施用N 12 kg、P2O51.76 kg、K2O 2.2 kg的条件下，进行了不同有机肥用量对水稻生长、产量、氮肥利用率和经济效益影响的试验研究。现将相关试验结果报道如下。

1 材料与方法

1.1 试验概况

试验于2019年6月—10月在金山区朱泾镇康丰水稻种植专业合作社进行。试验田为长期种植水稻、稻秸秆还田、种植绿肥（蚕豆）、排灌方便的连片田块。试验田土壤为水稻土青紫泥，土壤有机质含量为34.4 g/kg、全氮含量为2.2 g/kg、速效钾含量为189 mg/kg、有效磷含量为36 mg/kg、pH为6.89。供试土壤中速效钾、有效磷含量略高于本地区水稻田的平均值，全氮、有机质含量接近平均值。绿肥地上部收割后测产，每667 m2产量为1 510 kg，经含氮量测定可知，每667 m2可提供有机氮6.2 kg；前茬稻秸秆和稻根茬全量还田，每667 m2可提供有机氮约4.0 kg。

1.2 试验材料

供试肥料为尿素（含N 46%，江苏华昌化工股份有限公司）、水稻专用配方肥（N-P2O5-K2O=24-8-10，上海惠尔利农资有限公司）、过磷酸钙（含P2O512%，嘉善东灵化肥有限责任公司）、氯化钾（含K2O 60%，中化化肥有限公司）、有机肥（鲜样含N 0.86%、P2O51.60%、K2O 1.05%，上海久绿生物有机肥有限公司）。

供试水稻品种为“金农香粳1267”，于6月7日机插，移栽行距30 cm、株距14 cm，每667 m2基本苗数为6万株，10月16日收割测产。

1.3 试验设计

试验采用随机区组设计，共设6个处理，每处理重复3次，小区面积为330 m2。各处理肥料运筹见表1。除施肥量不同外，各处理其他栽培措施均相同。

1.4 测定内容及方法

移栽成活后，每个小区选择连续10穴水稻植株作为考查点，进行苗情和产量构成调查。

水稻成熟期，采用对角线取样法，取3穴植株作为样本，用凯氏定氮法测定稻谷和稻秸秆中的全氮含量[3]。

表1 各处理肥料施用情况 (单位：kg)

计算公式：氮素积累总量（kg）=植株地上部的全氮含量×单位面积植株地上部干重；氮肥吸收利用率(%)=[(施氮区地上部吸氮量-缺氮区地上部吸氮量)÷化学氮施用量]×100。

1.5 数据分析方法

采用DPS数据处理系统进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同有机肥用量对水稻生长和产量结构的影响

经试验期间调查可知，各处理达到高峰苗数的时间均在7月30日左右。由表2可知，处理（6）的高峰苗数最多，每667 m2为29.00万株，比处理（1）、（2）分别多27.5%、12.8%；且处理(6)的株高也为最高，为106.0 cm，比处理（1）、（2）分别高11.2%、10.3%。处理（3）、（4）、（5）、（6）间高峰苗数和株高均无显著差异。综合来看，施用氮肥能有效促进水稻植株营养生长，不同有机肥用量对水稻生长的影响不明显。

由表2可知，处理（1）的千粒重最大，但每穗实粒数和有效穗数最少，理论产量最低。处理（2）的千粒重较高，有效穗数、每穗实粒数均比施用氮肥的处理少，产量也较低。处理（3）、（4）、（5）、（6）间千粒重、有效穗数、每穗实粒数、理产均无显著性差异，但均高于处理（1）和处理（2）。

表2 不同处理对苗情和产量构成的影响

2.2 不同有机肥用量对稻谷实际产量及增产率的影响

由表3可知，处理（4）的实际产量最高，每667 m2为 645 kg，但处理（3）、（4）、（5）、（6）间实际产量无显著差异，且这4个处理均与处理(1)、(2)间实际产量差异达显著水平。与处理（1）相比，处理（2）增产 7.9%，处理（3）、（4）、（5）、（6）增产率均在30.0%以上，可见单施磷、钾肥也能提高水稻产量，但氮、磷、钾肥配施对水稻的增产效果更为明显。处理（3）比处理（2）增产20.3%，可见适量施用氮肥对提高水稻产量有重要作用。与处理（3）相比，处理（4）、（5）、（6）仅增产1.4%～3.5%，可见在本试验条件下，施用有机肥对水稻产量的影响不明显。

表3 不同处理对稻谷实际产量及增产率的影响

2.3 不同有机肥用量对水稻氮素吸收量和氮肥利用率的影响

由表4可知，处理（1）、（2）的稻谷、秸秆含氮量显著低于处理（4）、（5）、（6），处理（3）、（4）、（5）、（6）间稻谷、秸秆含氮量无显著差异。氮吸收量与含氮量的表现基本一致，处理（1）的氮吸收量最少，每667 m2仅为6.47 kg，处理（4）、（6）的氮吸收量最高，每667 m2均为10.56 kg。处理（4）、（6）的氮肥吸收利用率最高，为28.4%，其次为处理（5），这3个处理分别比处理（3）高6.6%、6.6%、2.2%，但处理（3）、（4）、（5）、（6）间氮肥吸收利用率差异不显著。

表4 不同处理对氮素吸收量、氮肥利用率的影响

2.4 经济效益分析

当前政府鼓励创建绿色水稻生产基地，有机肥由政府配送。由表5可知，若不考虑有机肥成本，只计算施肥人工费和化肥成本，处理（4）的净收入最高，每667 m2为1 781.9元；与处理（1）相比，处理（3）、（4）、（5）、（6）的净收入增幅在 21.0%～23.7%；若考虑有机肥成本，处理（3）的净收入最高，每667 m2为 1 765.9元，处理（3）、（4）、（5）、（6）与处理（1）相比，净收入增幅在15.1%～22.6%，随着有机肥用量的增加，净收入下降。因此，如无有机肥补贴政策，水稻生产中难以维持种植户施用有机肥的积极性。

3 结论与讨论

许多研究结果表明，有机、无机肥配施，可减少化肥使用量，是提高肥料利用率、改善稻米品质、减少环境污染的重要方式[4-6]。本试验结果表明，单施化肥与化肥+有机肥的各处理之间的水稻有效穗数、株高、每穗实粒数、千粒重、产量均无显著性差异；每667 m2施用化肥+有机肥750 kg处理的氮肥吸收利用率最高，为28.4%，但与各施氮肥处理间的氮肥吸收利用率无显著差异；每667 m2施用化肥+有机肥250 kg处理的水稻产量最高，每667 m2为645 kg，但与各施氮肥处理间水稻产量也无显著差异。若不计算有机肥成本，则每667 m2施用化肥+有机肥250 kg处理的净收入最高；若计算有机肥成本，则单施化肥处理的净收入最高。

表5 不同处理对水稻经济效益的影响

由空白对照和缺氮处理的每667 m2水稻产量均在500 kg左右可知，上海市多年推广秸秆还田、稻-绿肥、稻-冬耕休闲种植模式，使土壤得到了改良和培肥。农业生产中有机氮是个估算值，试验中绿肥仅计算了地上部有机氮，故本试验条件下单施化肥的处理已基本满足绿色食品生产的施肥要求。在上海地区畜牧业大退养的背景下，应提倡种植绿肥、种好绿肥，以减少化肥的投入，满足绿色食品稻谷的生产要求；对于冬翻田或绿肥产量较低的田块，则需施用有机肥等来满足绿色食品生产的施肥要求。