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施用有机缓释肥对水稻产量和土壤地力的影响试验初报

2021-04-09邬奇峰王中秋王楚栋赵人杰李松昊

上海农业科技 2021年2期
关键词:底肥化肥养分

邬奇峰 王中秋 王楚栋 赵人杰 李松昊*

(1浙江省临安市农业技术推广中心,临安 311300;2金华万里神农农业科技有限公司,金华 321000)

近年来,农业生产上过量使用化肥的负面影响已引起社会广泛关注,肥料利用率不高造成了资源浪费,大量养分通过挥发、淋溶、径流而流失,污染了生态环境,且养分流失严重时还会降低土壤质量,不利于土壤的可持续生产[1]。为此,浙江省率先制定了主要农作物肥料投入的最高限量标准,并逐步开展化肥定额制试点[2]。而使用缓释肥和有机无机肥的合理配施能调控养分释放速度,从而减少化肥的使用量,提高农作物产量[3-4],这对土壤的可持续发展具有重要的意义。在此背景下,为进一步明确施用有机缓释肥对化肥的减量增效作用,笔者通过连续四年的跟踪调查,进行了施用缓释肥对水稻产量和土壤地力变化的影响试验,以期为积极引导、鼓励和支持农民综合采用有机缓释肥,提高肥料利用率,减少农户对化肥的投入,节省施肥人工成本,实现水稻稳产高产,推动生态环境建设和经济发展提供技术支撑。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2016—2019年在浙江省杭州市临安区进行,试验田为油-稻二熟制,每年冬种油菜时一般每667 m2施用猪粪(含N 0.5%)约500 kg。供试杂交水稻品种为“甬优538”,每667 m2目标产量为700 kg。

供试肥料:25%好乐耕有机缓释肥(N 15%、P2O54%、K2O 6%),市场价2.7元/kg;氯化钾型配方肥(N 20%、P2O58%、K2O 12%),市场价2.5元/ kg;尿素(N 46%),市场价2.2元/kg;氯化钾(K2O 60%),市场价3元/kg。

1.2 处理设计

试验共设4个处理:(1)常规对照,配方肥组合施肥(CK);(2)养分减量处理,有机缓释肥组合施肥;(3)氮素等量养分减量处理,有机缓释肥组合施肥;(4)养分等量处理,有机缓释肥组合施肥。其中,养分减量和等量均是相对于CK的养分含量,各处理的肥料施用种类、施用量和施用时期详见表1。

表1 试验处理设计及肥料运筹 (单位:kg)

试验于每年5月中旬播种育苗,5月底施用底肥,6月初插秧,6月中旬追施分蘖肥,7月下旬追施穗肥。试验处理以相邻大田布置,每个处理区面积为1 334 m2,水稻种植株行距为27 cm×30 cm,每丛种植两本,各处理区田块之间的田埂宽为30 cm,并用农膜包封田埂,且各处理区田块的进排水口独立,以防肥水相互渗漏和杂草危害。各处理除施肥不同外,其他水浆管理与病虫草害防治等措施均一致。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 实际产量测定

在水稻成熟时,各处理区独立进行实割实收,晒干扬净后称重并折算成实际产量。

1.3.2 稻田地力变化测定

每年水稻收割后,按照《农业部测土配方施肥技术规范》要求对各处理田块进行取土,分析碱解氮含量、有效磷含量、速效钾含量、有机质含量、pH等指标。其中,用碱解扩散-硫酸滴定法测定碱解氮含量,用碳酸氢钠浸提-钼锑抗分光光度法测定有效磷含量,用乙酸铵浸提-火焰光度法测定速效钾含量,用重铬酸钾容量法测定有机质含量,用无CO2水浸提(土水比1∶2.5)-玻璃电极法测定土壤pH。

2 结果与分析

2.1 产量与经济效益

由表2可知,施用有机缓释肥作底肥的组合施肥处理的水稻平均每667 m2产量均超过700 kg,4年平均产量表现为处理(4)>处理(3)>处理(2)>CK。处理(2)、处理(3)、处理(4)的水稻平均产量均较CK有所增加,每667 m2分别增产41.9、61.7、85.6 kg,增幅分别为6.18%、9.10%、12.62%;处理(2)、处理(3)、处理(4)的每667 m2经济效益分别较CK增加109.0、126.9、167.3元。综上,施用有机缓释肥作底肥的各处理,分别在减氮又减磷钾或等氮减磷钾的条件下实现了水稻增产增效;而在同等施肥量的条件下,单位肥料报酬和经济效益比CK更高、更好。

表2 不同处理历年产量及经济效益比较

2.2 化肥减量

由表3可知,施用有机缓释肥作底肥的3个处理每生产100 kg稻谷的氮素和总养分用量均比CK少,氮肥和总养分的利用率更高。施用有机缓释肥作底肥的3个处理之间,氮肥减量和减幅均表现为处理(2)>处理(4)>处理(3),总养分减量和减幅均表现为处理(2)>处理(3)>处理(4)。经综合分析,处理(2)的每667 m2氮肥用量和总养分用量分别为10.6 kg和17.6 kg,分别比CK减少22.63%和28.74%;处理(2)每生产100 kg稻谷的氮素用量和总养分用量分别较CK减少0.56 kg和1.20 kg,减幅分别达27.59%和32.88%。说明在单季杂交稻上施用有机缓释肥,化肥减量效果明显,氮肥利用率更高。

表3 不同处理每生产100 kg稻谷的氮素和总养分投入量比较

2.3 土壤养分变化

经过四年的连续种植,在化肥减量且保证稳产增产的基础上,每年水稻收获后对各处理的土壤进行1次采集分析。由表4可知,不同年份处理间的土壤pH、有机质含量变幅较小;碱解氮、有效磷和速效钾含量四年间保持稳定。综上,在连续四年施用有机缓释肥的情况下,处理(2)和处理(3)的土壤碱解氮、有效磷和速效钾含量相对CK和处理(4)均未发生明显变化,表明有机缓释肥具有养分利用率高、有效供应期长、省肥增效等效果,能为水稻生长提供良好的营养环境。

表4 不同处理的土壤养分变化

3 结论与讨论

水稻生产中,在保证产量的同时,提高肥料利用率和降低土壤面源污染已成为确保农业可持续发展的关键性问题。近年来,随着新型肥料研究的不断深入,缓释肥因其具有养分释放周期长、养分利用率高、农业面源污染小等优点,在不同作物上均开始了试验与推广,并在农业可持续发展中起着越来越重要的作用[5-6]。大量研究表明,缓释肥在农业生产上具有明显的减肥、增产、增效作用[7-9]。本试验结果也表明,施用有机缓释肥作底肥,水稻平均每667 m2产量均超过700 kg,其中,处理(4)的四年平均每667 m2产量达763.7 kg,每667 m2比CK增产85.6 kg、增效167.3元;处理(2)的每667 m2氮肥用量和总养分用量分别为10.6 kg和17.6 kg,分别比CK减少22.63%和28.74%;处理(2)每生产100 kg稻谷的氮素用量和总养分用量分别较CK减少0.56 kg和1.20 kg,减幅分别达27.59%和32.88%。综合分析产量因素和化肥用量,在单季杂交稻上施用有机缓释肥作底肥,可在化肥减量的同时促进水稻增产、增效,且能显著提高氮肥利用率,这符合化肥定额制的要求[2]。同时,连续四年施用有机缓释肥作底肥的各处理,在水稻收获后进行土壤养分含量测定,其土壤养分各指标含量基本维持稳定,变化不大。因此,在化肥减量条件下,施用有机缓释水稻专用肥,不仅能实现水稻稳产增产,增加经济效益,还具有稳定及改善土壤地力的作用,可在浙江省进行示范推广。

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