化肥减施增效综合技术模式在特色稻上的应用效果
2021-06-08邹登相隋常玲林海波熊兴成梅建飞陈海燕
邹登相, 王 春, 隋常玲, 林海波, 熊兴成, 申 杰, 梅建飞, 陈海燕
(1.贵州卓豪农业科技股份有限公司, 贵州 遵义 563100; 2.遵义市播州区种植业发展服务中心, 贵州 遵义 563100; 3.遵义师范学院, 贵州 遵义 563100; 4.贵州省土壤肥料工作总站, 贵州 贵阳 550001; 5.贵州省绿色食品发展中心, 贵州 贵阳 550001)
0 引言
【研究意义】测土配方施肥是通过检测土壤养分含量,再根据作物需肥规律,制定需要达到目标产量的施肥配比及施肥量。测土配方施肥可实现田间用肥的均衡,满足作物生长的营养需求,提升农作物产量及改善农产品品质,达到减少农资投入、降低化肥对周围环境污染,提高经济效益的目的[1]。【前人研究进展】我国大力推广测土配方施肥技术,通过系统化的试验研究,建立了各地配方施肥专家系统[2],基层配方肥经销点可通过触摸屏进行查询,指导农民查询和制定作物施肥方案,从而减少化肥施用量、提高作物产量和品质[3-4]。2018年,科技部启动国家重点研发计划“华南及西南水稻化肥农药减施技术集成研究与示范”项目,下设子课题“西南山地河谷稻区特色农药化肥减施增效技术集成与示范”中系列子课题之一“贵州稻区特色化肥减施增效综合技术模式集成”在贵州遵义播州、思南、余庆、三穗及兴义等县区实施,在应用多年测土配方施肥技术成果基础上,组装水稻专用肥、绿肥种植、秸秆还田和新型肥料施肥等化肥减施增效单项或多项技术模式集成在不同水稻种植区域示范,旨在推广实用有效的化肥减施增效技术,达到引导示范、科学施肥,用养结合及保护环境的目的。【研究切入点】水稻是贵州省最主要的粮食作物,对保障粮食安全有至关重要的作用。近年来,随着消费升级,特色稻因显著而独特的质量特点深受人们喜爱,其种植面积逐年增加,栽培管理技术与杂交稻存在一定差异[5],为提升特色稻产品质量,提高种植效益,指导特色稻生产,推动产业健康、可持续发展[6],生产上需对特色稻的栽培方式、肥料配比、病虫害防治、成熟特性及收割要求等相关技术进行试验研究。【拟解决的关键问题】以红稻8号为对象,研究几种配方肥、配方肥+绿肥处理对特色稻分蘖能力、产量性状、产量与经济效益、土壤肥力的影响,以期为特色稻的高产栽培提供技术支撑。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验设在贵州省遵义市播州区石板镇茅坝村卓豪农业沐恩寺基地,该基地属亚热带季风气候,喀斯特地形,海拔930 m;年平均气温14.7℃,常年温凉湿润;冬无严寒,夏无酷暑,气候宜人;年均日照1 146.9 h,年均相对湿度82%左右;pH 8.11,有机质28.12 g/kg,碱解氮162.43 mg/kg,有效磷10.30 mg/kg,速效钾112.00 mg/kg,钙158.35 mg/kg。
1.2 材料
非控释N:尿素;控释N:控释尿素;P2O5:磷酸二铵;K2O:氯化钾;12菌多酶生物有机肥(有效活菌数≥1.0亿/g,有机质≥40%),测土配方肥料(10-7-6、10-7-11、10-7-14),由贵州卓豪农业科技股份有限公司生产,名为卓豪配方肥。
水稻品种为红稻8号,由云南省红河州农业科学研究所提供。
1.3 方法
1.3.1 试验设计 试验设常规配方肥(处理1)、测土配方肥(处理2)、绿肥+测土配方肥(处理3)、传统施肥(处理4,CK)4个处理,3次重复,小区面积200 m2(20 m×10 m),除处理4外其余处理均施12菌肥80 kg/667m2,各处理各时期施肥种类及数量见表1。
表1 试验各处理各时期施肥种类及数量
从配方施肥方案(表2)看出,各配方施肥用量较化学肥料的使用量均有所减少,其中N减量44.68%~52.15%,P2O5减量6.27%~25.33%,K2O减量8.42%~13.68%,特别是卓豪配方肥方案,N、P2O5、K2O减量最显著,分别为52.15%、25.33%、13.68%。
表2 不同施肥处理特色稻的肥料用量
1.3.2 试验过程 水稻于2020年4月27日播种育苗,6月8日宽窄行人工定植,密度15 000株/667m2,10月采收。供试肥料作底肥和追肥,以撒施方式进行,底肥、分蘖肥、穗肥的施用时间分别为6月8日、6月29日、7月19日。试验期间调查不同施肥处理特色稻的产量性状,采收时分小区单收测产。为了解不同处理对土壤养分的影响,试验地收获后检测土壤养分。
2 结果与分析
2.1 不同施肥处理特色稻的产量性状
从表3看出,同施肥处理,特色稻最高分蘖数为25.6万~31.1万蘖/667m2,有效穗为19.7万~25.7万穗/667m2,成穗率为76.95%~82.64%,其中处理3最高,对照最低;穗长、穗粒数、实粒数、结实率分别为20.7~21.3 cm、101.7~112.7粒/穗、86.3~104.2粒、84.86%~92.46%,均以处理3最高,处理2居第2位,对照最低。
表3 不同施肥处理特色稻的产量性状
2.2 不同施肥处理特色稻的产量与经济效益
从表4看出,各处理产量为341.4~468.1 kg/667m2,平均370.6~456.4 kg/667m2,产量以处理3最高,处理2居第2位;方差分析表明,处理间F=7.868 3(达极显著差异)。产值为2 223.8~2 738.2元/667m2;物化投入为215~310元/667m2,投入以处理1(常规施肥)最高,对照最低。毛利润为2 008.8~2 478.2元/667m2。产投比为7.84~10.53,以处理3最高。
表4 不同施肥处理特色稻的产量与效益
2.3 不同施肥处理后稻田土壤的养分含量
从表5看出,试验后土壤pH、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾及钙含量均降低。其中,有机质含量以处理3最高,为26.90 g/kg;对照最低,从28.12 g/kg降至17.32 g/kg。碱解氮、有效磷、速效钾含量对照分别只有原地力的37.75%、33.49%、58.69%;处理3降低最少。说明传统施肥方式对地力消耗很大,测土配方肥、绿肥还田+测土配方肥对土壤养分损失最小,能达到用地与养地的良好结合。
表5 不同施肥处理后水稻田的地力
3 讨论
当前我国多数农户均根据传统经验施肥,存在施肥过量、营养不均衡及肥料成本较高等问题,测土配方施肥主要以土壤测试和田间施肥试验为基础,根据作物需肥规律、土壤供肥性能和肥料效应,在合理施用有机肥料的基础上,提出氮、磷、钾及中微量元素等肥料的施用数量、施肥时期和施用方法。测土配方施肥技术的核心是调节和解决作物需肥与土壤供肥之间的矛盾。OHM 等[7]研究表明,水稻谷粒和总生物量与土壤有机质、全氮、有效磷呈显著正相关,谷粒产量与速效钾呈正相关,但水稻生物量与土壤速效钾相关不显著。江苏盐城2010-2017年测土配方实践发现,水稻产量通过测土配方施肥增产39.4 kg/667m2,增幅为6.36%[8]。王晓慧等[9]测土配方施肥氮、磷、钾的利用率比常规施肥分别高2.42%、5.91%、1.08%,综合利用率提高9.42%。研究结果与上述研究基本一致,表明测土配方可以提高水稻产量,提高肥料利用率。
多年的测土配方施肥技术推广生产实践表明,以测土配方为基础,结合绿肥种植、秸秆还田和商品有机肥集成技术应用,按照有机无机科学搭配原则,是当前改善稻田生态环境,实现绿色生产的有效途径。
4 结论
不同施肥处理的特色稻最高分蘖数、有效穗、成穗率、穗长、穗粒数、实粒数、结实率等产量性状均以绿肥+测土配方肥处理最高,对照最低;平均产量和产值分别为370.6~456.4 kg/667m2和2 223.8~2 738.2元/667m2,均以绿肥+测土配方肥处理最高;物化投入以常规配方肥处理最高,为310元/667m2;毛利润为2 008.8~2 478.2元/667m2,以绿肥+测土配方肥处理最高,测土配方肥处理居第2位,对照最低;产投比为7.84~10.53,以绿肥+测土配方肥处理和对照较高,常规配方肥处理最低;测土配方肥方案各处理较对照均显著降低化学肥料的使用量,N、P2O5、K2O减量最显著,分别为52.15%、25.33%、13.68%。试验后土壤pH、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾及钙含量较原土壤均有所降低,有机质含量从试验前28.12 g/kg降至对照的17.32 g/kg,为最低,以绿肥+测土配方肥处理的26.90 g/kg最高;对照在碱解氮、有效磷、速效钾含量方面分别仅占试验前的37.75%、33.49%、58.69%,绿肥+测土配方肥+12菌肥处理降低最少,说明传统施肥方式对地力消耗很大,测土配方肥+12菌肥、绿肥+测土配方肥+12菌肥对土壤养分损失最小,能达到用地与养地的良好结合。