有机无机复混肥在苏北地区水稻上的应用效果

李彬， 李跃飞， 陶加乐， 曹影， 王维锦

(1.宿迁市宿豫区农业技术推广中心，江苏 宿迁 223800； 2.宿迁市土地整理中心，江苏 宿迁 223800)

水稻是世界上最主要的粮食作物之一，也是我国60%以上人口的主粮，其高产稳产对保障我国粮食安全重大战略需求具有举足轻重的作用[1]。施肥是影响作物生长发育、保证作物高产稳产的重要农艺措施，据估算，化肥对我国粮食产量的贡献率大约在50%左右。在农业生产中，农户过分追求产量和经济效益，一味盲目依赖通过大量施用化肥来提高产量[2]。然而，研究表明，长期不合理使用化肥，不仅会导致土壤养分失衡、质量下降，也使得作物产量和品质降低，甚至带来一系列土壤生态环境等诸多问题[3-5]。与化肥相比，有机肥具有提升土壤有机质含量、改善土壤微生物环境、促进作物增产增效等优势，但仅仅施用有机肥成本高且无法满足高产要求，此时有机无机复混肥应运而生。

有机无机复混肥通过有机肥和化肥合理配施，养分全面、肥力持久、缓急相济，是我国农业生产增产提质的重要途径，也是深入推进我国化肥使用量“零增长”战略的重要措施[6-7]。近年来，关于有机无机复混肥对土壤肥力和作物生长的影响逐渐成为研究热点。杨旭等[8]研究指出，施用有机无机复混肥较化肥明显提高土壤中有效磷、速效钾含量，改善南方红壤水稻土pH。樊吴静等[9]通过研究有机无机复混肥用量对土壤理化性状的影响，发现土壤有机质、碱解氮、速效磷及速效钾均随有机无机复混肥施用量的增加而逐渐增加。李俊文等[10]研究表明，施用有机无机复混肥可有效提高谷子产量178.5～202.9 kg·hm-2，改善谷子粗蛋白质、粗淀粉、粗脂肪等品质。田亨达等[11]通过长期定位试验发现，与化肥处理相比，不同原料的有机无机复混肥处理显著提高水稻产量9.5%～17.4%、小麦产量16.2%～20.3%。目前有机无机复混肥在苏北地区水稻上的应用研究鲜有报道，本研究以江苏省宿迁市宿豫区来龙镇籼米示范基地为试验点，通过设置不同的有机无机复混肥施用量，探讨其对水稻产量、经济性状、养分含量及土壤理化性状的影响，以期明确适宜本地水稻最佳的有机无机复混肥施用量，为水稻绿色高产高效栽培、化肥“双减”战略提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验于2021年5—10月在宿迁市宿豫区来龙镇籼米示范基地内进行，供试土壤为黏土，肥力水平中等。土壤pH 6.01，有机质含量为24.4 g·kg-1，全氮含量为2.03 g·kg-1，有效磷含量为23.4 mg·kg-1，速效钾含量为147 mg·kg-1。

1.2 试验材料

供试作物为水稻，品种为当地主推品种徽两优粤禾丝苗。供试肥料为常规复合肥，N+P2O5+K2O(25%+10%+14%)≥49%；有机无机复混肥，其中N+P2O5+K2O(15%+6%+9%)≥30%，有机质含量≥20%；尿素，含N 46%。

1.3 处理设计

参照当地常规的水稻施肥量，设置6个试验处理：A，不施肥处理；B，常规施肥处理；C，有机无机复混肥675 kg·hm-2处理；D，有机无机复混肥750 kg·hm-2处理；E，有机无机复混肥825 kg·hm-2处理；F，有机无机复混肥900 kg·hm-2处理。每个处理设3次重复，随机区组排列，共18个小区，每个小区面积为30 m2。常规复合肥和有机无机复混肥全部作基肥，尿素用作分蘖肥、穗肥，按3∶2比例依次施入，各处理其他田间栽培管理措施一致。

1.4 指标测定

1.4.1 土壤理化性状测定

在水稻成熟期，以“S”形取样法采集各小区0～20 cm混合土样，用于土壤理化性状测定，测定项目包括pH和有机质、全氮、有效磷、速效钾含量等。测定方法参照相关国家标准或行业标准，pH采用精密pH计测定，有机质含量的测定采用重铬酸钾氧化-硫酸亚铁滴定法，全氮含量的测定采用凯氏定氮法，有效磷含量的测定采用钼锑抗比色法，速效钾含量的测定采用火焰分光光度计法。

1.4.2 产量及经济性状测定

水稻成熟期在各小区分别随机取10穴进行考种，测定穗数、实粒数、千粒重等农艺性状，实打实收各小区产量。

1.4.3 植株养分含量测定

样品采集后立即洗净、擦干，将籽粒与秸秆分开，在105 ℃下杀青30 min，在75 ℃下烘干至恒重，粉碎测定全氮、全磷、全钾含量。

1.5 数据分析

采用Microsoft Excel 2003软件对数据进行统计和整理，采用SPSS 20.0软件进行差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 有机无机复混肥对产量及经济性状的影响

由表1可以看出，处理A的籽粒产量显著低于其他施肥处理。所有处理中以处理E的籽粒产量最高，为9 857.72 kg·hm-2，较处理A增加3 423.84 kg·hm-2，增幅达53.22%。处理B、C、D、F的籽粒产量也显著高于处理A，分别增产2 945.22、2 576.66、3 119.25、2 993.21 kg·hm-2，增幅依次为45.78%、40.05%、48.48%、46.52%。同时，与常规施肥处理B相比，处理D、E、F的籽粒产量分别增产174.03、478.62、47.99 kg·hm-2，增幅依次为1.86%、5.10%、0.51%。此外，随着有机无机复混肥用量的增加，水稻籽粒产量呈先增加后降低的趋势。处理D、E较处理C显著增产6.02%、9.40%。

表1 不同施肥处理水稻产量及经济性状

秸秆产量与籽粒产量有相同的趋势。与不施肥处理A相比，施肥处理组均显著增加水稻秸秆产量2 692.53～3 513.14 kg·hm-2，增幅达40.66%～53.05%。处理D、E、F的秸秆产量较处理B提高46.53～460.30 kg·hm-2，增幅为0.48%～4.76%。处理D、E较处理C显著增加水稻秸秆产量5.43%、8.81%。

各试验处理的有效穗数以处理B最高，为412.25万·hm-2，显著高于处理A(305.77万·hm-2)和处理F(348.00万·hm-2)，增长幅度分别为34.82%和18.46%，与其他处理无显著差异。处理C、D、E的有效穗数较处理A有显著差异，分别增加93.88、96.40、67.73万·hm-2。从有机无机复混肥处理来看，处理D水稻有效穗数达到最高，之后随用量增加呈递减趋势。处理C、D有效穗数较处理F显著增加14.84%、15.57%。不同施肥处理间水稻实粒数、千粒重、结实率均没有显著差异。

2.2 有机无机复混肥对水稻养分含量的影响

不同施肥处理对水稻地上部籽粒和秸秆全氮、全磷、全钾含量的影响见表2。与处理A相比，所有施肥处理均能提高水稻籽粒和秸秆中全氮、全磷、全钾含量，增幅分别为7.41%～35.19%、79.55%～154.55%、25.00%～78.13%、11.35%～75.68%、21.43%～84.69%、19.63%～193.46%。与处理B相比，有机无机复混肥处理C、D、E提高籽粒全氮、全磷含量，增幅分别为12.0%～16.8%、10.9%～21.7%。有机无机复混肥处理C、D、E、F的籽粒和秸秆养分含量表现不一，随着有机无机复混肥用量不断增加，籽粒全氮、全磷而呈先高后低的趋势；秸秆全氮呈不断增加趋势，全磷、全钾呈先高后低再高趋势。

表2 不同施肥处理水稻养分含量

2.3 有机无机复混肥对土壤理化性状的影响

由表3可知，与处理A相比，各施肥处理土壤有机质、全氮含量均有所升高，增幅分别为2.64%～171.37%、1.07%～61.50%，有机无机复混肥处理C、D、E、F还大幅提高土壤速效钾含量，增幅达20.97%～71.77%。与处理B相比，施用有机无机复混肥的各处理均增加了土壤有机质、速效钾养分含量，分别增加41.63%～164.38%、21.95%～73.17%。随着有机无机复混肥施肥量的增加，土壤有机质、全氮、速效钾呈先增加后降低趋势，处理E土壤有机质、全氮、速效钾含量最高，依次为61.6 g·kg-1、3.02 g·kg-1、213 mg·kg-1。而有效磷，仅处理F分别较处理A、B提高147.37%、200%。

表3 不同施肥处理土壤理化性状

3 小结与讨论

前人研究表明，有机肥配施无机肥可以显著改善土壤养分状况[12]。王国刚等[13]研究表明，在有机肥无机肥配施时，土壤中有机质、有效磷、速效钾含量可增加3.53%～17.20%。本研究通过采样分析水稻收获后土壤样品发现，有机无机复混肥较常规施肥能够明显提高土壤速效态养分含量，这与前人研究结果一致。有机无机复混肥是有机肥和无机肥相互结合的产物，含有大量有机质，施入土壤中能大幅提高有机质含量[14]。同时，有机质的加入还丰富了土壤微生物群落，提高了土壤酶活性[15]，进而促进了土壤中有效态养分的释放。此外，有机无机复混肥本身含有的速效和缓效养分也是土壤养分含量提高的因素之一。

朱英华等[16]通过框栽试验研究不同施肥处理对烤烟养分含量的影响，发现有机无机复混肥处理的烤烟氮、磷、钾含量显著高于空白对照处理。本研究中，相较于空白对照，有机无机复混肥处理也均明显提高水稻籽粒和秸秆全氮、全磷、全钾含量，这与有机无机复混肥的供肥特性密不可分。

曹殿伟[17]研究结果表明，施用有机无机复混肥有利于水稻生长发育，为水稻争取大穗奠定重要基础，较常规施肥增产5.81%～7.79%。本研究结果与之基本一致，与不施肥相比，施用有机无机复混肥可显著提高水稻产量，增产幅度达40.05%～53.22%，当施用量为825 kg·hm-2时，水稻产量最高。这可能与有机无机复混肥肥效持续时间长且释放平稳的特性有关，施用有机无机复混肥后，在土壤微生物的作用下，有机肥中的有机质得到了较为充分的矿化，释放出大量满足作物生长发育的养分，增强了水稻群体结构的适宜性，促进了水稻壮秆、叶挺、不早衰，有利于水稻形成大穗，提高结实率和千粒重，进而促成高产。有机无机复混肥适量使用能够提高水稻产量，增加水稻穗数和实粒数，提升水稻养分含量，改善土壤理化性状。综合来看，在本试验研究条件下，在当地水稻生产中应用有机无机复混肥825 kg·hm-2较为适宜。