生物有机肥部分替代化肥技术对水稻生长、土壤养分含量的影响

何伊平

摘要：【目的】探究生物有机肥部分替代化肥技术对苍梧县内水稻生长和土壤肥力的影响，为提升稻田土壤质量、进一步改善苍梧县农田生态提供参考。【方法】试验设3个不同地点的技术效果监测点，监测点1和监测点2为早造种植，监测点3为晚造种植；每个监测点设置80%测土配方施肥+300 kg生物有机肥的施肥处理（T2）与单纯测土配方施肥的处理（T1）对比，调查试验水稻的农艺性状、产量、土壤养分含量。【结果】 T2水稻结实率平均增加3.30%，千粒重平均增加4.57%，产量平均增加6.14%，水稻无效分蘖减少。T1和T2的土壤有机质、全氮含量有提升，平均盈余率分别为1.89%和21.14%、25.05%和40.00%；T1和T2的土壤有效磷含量有小幅提高，平均盈余率為13.52%和3.37%；但土壤速效钾含量均出现较大幅度的下降，T1和T2分别减少34.78%、47.02%。【结论】生物有机肥部分替代化肥技术可以提高水稻的结实率、千粒重和产量，同时还能增加土壤养分的含量。

关键词：有机肥；水稻；土壤养分

中图分类号：S511文献标识号：A文章编号：1003-4374（2023）02-00-06

Effects of Partial Replacement of Chemical Fertilizer with Bio-organic Fertilizer on Rice Growth and Soil Nutrient Content

He Yi-ping

（Cangwu County Soil and Fertilizer Workstation， Wuzhou， Guangxi 543100， China）

Abstract： 【Objective】To explore the effect of partial replacement of chemical fertilizer with bio-organic fertilizer on rice growth and soil fertility in Cangwu County， and to provide reference for improving soil quality and further improving farmland ecology in Cangwu County.【Method】Three monitoring sites were set for the technical effect at different sites. Monitoring sites 1 and 2 were for early planting， and monitoring site 3 was for late planting. Agronomic traits， yield， and soil nutrient content of rice were investigated at each monitoring site by comparing the fertilization treatment （T2） of 80% soil testing and 300kg biological organic fertilizer with that of single soil testing and formula fertilization （T1）.【Result】The seed setting rate of T2 rice increased by 3.30 % on average， the 1000-grain weight increased by 4.57 % on average， the yield increased by 6.14 % on average， and the ineffective tillers of rice decreased. The soil organic matter and total nitrogen content of T1 and T2 increased， and the average surplus rates were 1.89 % and 21.14 %，

25.05 % and 40.00 %， respectively. The soil available phosphorus content of T1 and T2 increased slightly， with an average surplus rate of 13.52 % and 3.37 %. However， the content of available potassium in soil decreased significantly， T1 and T2 decreased by 34.78 % and 47.02 % respectively.【Conclusion】Partial replacement of chemical fertilizer with bio-organic fertilizer can improve the seed setting rate and 1000-grain weight yield of rice， and increase the content of soil nutrients.

Key words： organic fertilizer， rice， soil nutrient

水稻是我国南方最主要的粮食作物之一，耕地是粮食生产的物质基础，而肥料就是粮食的“粮食”。增施有机肥能够显著提高土壤供应养分的能力，激发土壤中氮素、磷素的释放，对土壤养分有明显的促进作用，有机无机肥料配施可有效提高水稻土有机碳含量及其固定速率，以及作物对氮磷钾养分的吸收利用具有积极作用。［1-3］高飞等［4］在研究低地力条件下有机肥部分替代化肥对作物产量和土壤性状的影响中发现，常量化肥+增施有机肥处理较单施有机肥处理，作物产量略有增加，在水稻小麦轮作体系土壤有机质提升7.69%～40.22%。众多研究均表明，有机肥对于提高土壤耕地质量水平和水稻产量具有促进作用。有机肥还能够提高肥料的利用效率，促进化肥减量增效。马凡凡等［5］在有机肥替代化肥对水稻产量、土壤肥力及农田氮磷流失的研究中，发现有机肥处理较单施化肥对土壤有机质、有效磷、有效钾含量有明显增加作用。有机肥和化肥配施可降低不同形态氮流失量。高菊生等［6］连续5年田间定位试验表明，绿肥、稻草还田可促进水稻增产，提升土壤有机质含量，维持土壤氮素供应。通过增施有机肥，绿肥压青还田、农作物秸秆还田等，可有效减少化肥施用量。有机肥替代化肥的方案更能提升农作物产量，保证土壤肥力。［7］本试验通过设置3个生物有机肥部分替代化肥技术效果监测点，探究生物有机肥部分替代化肥技术对苍梧县内水稻生长和土壤肥力的影响，为进一步改善苍梧县农田生态，提升稻田土壤质量作参考。

1 材料与方法

试验共分为3个不同地点的技术效果监测点，于2021年3月至2021年11月共分两造进行。其中监测点1和监测点2为早造种植，地点分别在苍梧县沙头镇思艾村地尾组和苍梧县石桥镇培中村四中组；监测点3为晚造种植，地点在苍梧县石桥镇培中村社冲组。

1.1 供试材料

供试水稻品种：监测点1为“昱香两优8号”，监测点2为“籼七占”，监测点3为“桂丝占”。

供试肥料：尿素（总氮≥46.2%），钙镁磷肥（有效P2O5≥12.0%），氯化钾（K2O≥60.0%），生物有机肥［总养分（N+P2O5+K2O）≥5%，有机质≥40%，有效活菌数≥0.2亿/g］。

供试土壤：监测点1，前茬作物马铃薯，其pH值5.33，有机质36.0 g/kg，全氮1.75%，有效磷61.6 mg/kg，速效钾126 mg/kg。监测点2，前茬作物水稻，其pH值4.48，有机质50.9 g/kg，全氮2.22%，有效磷17.5 mg/kg，速效钾126 mg/kg。监测点3，前茬作物水稻，其pH值4.52，有机质32.6 g/kg，全氮1.00%，有效磷55.5 mg/kg，速效钾99.8 mg/kg。

1.2 试验设计

共设2个处理，不设重复，小区面积333.5 m²以上。其中处理1（T1）为测土配方施肥，处理2（T2）为80%测土配方施肥+300 kg生物有机肥。测土配方施肥配比為每667 m²施N 11 kg，P2O5 3 kg，K2O 8 kg。

1.3 施肥管理

早造4月8日施基肥，4月8日插秧，4月21日第一次追肥，5月20日第二次追肥，6月10日第三次追肥。

晚造8月2日施基肥，8月3日插秧，8月10日第一次追肥，9月6日第二次追肥，9月30日第三次追肥。

2 结果与分析

2.1 不同处理对水稻农艺性状的影响

监测点1、监测点2、监测点3不同处理对水稻农艺性状的影响见表1，由表1可知，在监测点1中，T2的水稻株高、每穗总粒数、每穗实粒数、结实率和千粒重均比T1的高。在监测点2中，T2的水稻667 m²有效穗数、每穗实粒数、结实率和千粒重均较T1高。在监测点3中，T2的水稻株高、有效穗数、结实率和千粒重均较T1有所提高。

通过对3个生物有机肥部分替代化肥技术效果监测点的综合分析，由表2可知，生物有机肥部分替代化肥技术可以一定程度上提高水稻的结实率和千粒重，结实率平均增加3.30%，千粒重平均增加4.57%。

2.2 不同处理对水稻产量的影响

不同处理对水稻产量的影响见表3，在监测点1中，T2比T1的产量略微下降，减少幅度为6.03%；在监测点2中，T2比T1的产量增加较大，增加幅度为16.24%；在监测点3中，T2比T1的产量有所增加，增加幅度为8.20%。综合三个监测点的水稻产量情况可得出，T2比T1的水稻产量平均增加6.14%。结合表2和表3可以看出，监测点2和监测点3中T2的有效穗数比T1的有所增加，T2的产量也比T1的有所增加，有效穗数的提高是产量增加的重要前提［8］，因此在监测点1中T2的有效穗数比T1的少，T2的产量也比T1的少。针对出现在监测点1中T2的产量比T1略低的现象，推测是由于监测点1的前茬作物是马铃薯，土壤肥力较高，使得Tl和T2在水稻生长前期的分孽数量都比较多（如表4所示），同时T2增施了有机肥，使水稻生长中后期土壤中养分含量过于充足，致使水稻贪青晚熟，才使有效分孽数下降，最终导致监测点1中T2的产量略有下降。

生物有机肥部分替代化肥技术可以减少水稻无效分蘖的产生。根据表4，这3个监测点中T1的分蘖数量几乎始终比T2的多，而根据表2，在监测点2和监测点3中T2的有效穗数比T1的分别增加2.83%和4.27%，虽然在监测点1中T2的有效穗数比T1的减少5.25%，但总体上这三个监测点的有效穗数T2比T1平均增加0.62%。

2.3 不同处理对土壤养分含量的影响

监测点1、监测点2、监测点3试验前后土壤养分变化情况见表5。与试验前相比，T1和T2的土壤全氮含量增加较为明显，同时土壤速效钾含量降低幅度较大。吴峰等［9］在不同施肥处理对水稻土壤养分的化验结果表明，作物收获后的土壤中氮元素有所增加，钾元素减少明显。本试验中T1和T2的土壤氮元素有所增加而速效钾含量大为减少的结果与吴峰等的研究结果基本一致。土壤pH值则变化不大。

通过进一步对3个监测点中各处理养分含量盈余情况进行计算。具体结果如表6所示。在土壤有机质方面，三个监测点中T1和T2的平均盈余率为1.89%和21.14%。其中，监测点1中的T1和T2的盈余率为3.89%和21.11%，监测点2的盈余率为-0.98%和-11.98%，监测点3中的T1和T2的盈余率为2.76%和54.29%。监测点2中T2的土壤有机质含量略微低于试验前土壤有机质的含量，对此本研究认为，这与正激发效应有关，对有机质丰富的土壤，施用新鲜有机肥产生正激发效应，促进原来有机质的矿化和更新。［10］

在土壤全氮含量方面，3个监测点中T1和T2的平均盈余率为25.05%和40.00%。其中，监测点1中T1和T2的盈余率为26.29%和28.00%，监测点2中T1和T2的盈余率为14.86%和0.00%，监测点3中T1和T2的盈余率为34.00%和92.00%。

在土壤有效磷含量方面，3个监测点中T1和T2的平均盈余率为13.52%和3.37%。其中，监测点1中T1和T2的盈余率为11.69%和-22.40%，监测点2中T1和T2的盈余率为24.00%和21.71%，监测点3中T1和T2的盈余率为4.86%和10.81%。

在土壤速效钾含量方面，3个监测点中T1和T2的平均盈余率为-34.78%和-47.02%，其中，监测点1中T1和T2的盈余率为-22.30%和43.89%，监测点2中T1和T2的盈余率为-34.44%和47.78%，监测点3中T1和T2的盈余率为-47.60%和49.40%

因此生物有机肥部分替代化肥技术能够增加土壤养分的含量。T2和T1的土壤有机质、土壤全氮和土壤有效磷含量处于盈余状态，并且T2的土壤有机质和土壤全氮含量盈余率较T1的高，温延臣等［11］研究表明商品有机肥部分替代化肥施用3年后，与单施化肥相比，土壤有机碳增加了19.5%，土壤全氮提高了12.3%。乔玉辉等［12］研究也发现有机和常规水稻生产的氮素和磷素平衡处于盈余状况。

3 小结

生物有机肥部分替代化肥技术（T2）可以有效增加水稻的结实率、千粒重和产量，其水稻的结实率平均增加3.30%，千粒重平均增加4.57%，產量平均增加6.14%，同时还可以减少水稻无效分蘖的产生生物有机肥部分替代化肥技术（T2）能够增加土壤养分的含量，土壤有机质的平均盈余率为21.14%，土壤全氮含量的平均盈余率为40.00%，土壤有效磷含量的平均盈余率为3.37%。生物有机肥部分替代化肥技术既可以提高土壤养分含量，提升土壤肥力，还可以一定程度提高水稻产量，长期使用生物有机肥部分替代化肥技术对产量提升效果可能会更好。

参考文献：

［1］介晓磊，王镇，化党领，等.生物有机肥对氮磷钾及烟叶品质成分的影响［J］.中国农学通报，2010，26（1）：109-114.

［2］梁永进，路丹，张得平，等.高碳基有机肥对贺州烟区植烟土壤养分含量的影响［J］.广西农学报，2019，34（4）：25-29.

［3］李艳，陈义，唐旭，等.长期不同施肥条件下南方水稻土有机碳的平衡特征［J］.浙江农业学报，2018，30（12）：2094-2101.

［4］高飞，汪志鹏，赵贺，等.低地力条件下有机肥部分替代化肥对作物产量和土壤性状的影响［J］.江苏农业学报，2020，36（1）：83-91.

［5］马凡凡，邢素林，甘曼琴，等.有机肥替代化肥对水稻产量、土壤肥力及农田氮磷流失的影响［J］.作物杂志，2019（5）：89-96.

［6］高菊生，黄晶，杨志长，等.绿肥和稻草联合还田提高土壤有机质含量并稳定氮素供应［J］.植物营养与肥料学报，2020，26（3）：472-480.

［7］王玉龙.有机肥替代化肥对作物产量和土壤肥力的影响［J］，现代农业科技，2019（12）：172，176.

［8］彭碧琳，李妹娟，胡香玉，等.轻简氮肥管理对华南双季稻产量和氮肥利用率的影响［J］，中国农业科学，2021，54（7）：1424-1438.

［9］吴峰，蒙建玲，罗一东，等.不同施肥处理对水稻生长及肥料利用率的影响［J］.广西农学报，2020，35（1）：4-8.

［10］杨忠赞，迟凤琴，匡恩俊，等.有机肥替代对土壤理化性状及产量的综合评价［J］，华北农学报，2019，34（S1）：153-160.

［11］温延臣，张曰东，袁亮，等.商品有机肥替代化肥对作物产量和土壤肥力的影响，中国农业科学，2018，51（11）：2136-2142.

［12］乔玉辉，何菀婷，吴文良，等.有机与常规水稻生产中土壤养分平衡比较［J］，生态与农村环境学报，2014，30（3）：341-345.

（责任编辑：黎月娟）