不同化肥运筹对土壤肥力及水稻产量的影响试验

王中成

（钦州市钦南区大番坡镇农业农村服务中心，广西钦州 535000）

随着全球人口的不断增长，人们的粮食需求也在不断上升[1]。水稻作为人们主要的粮食作物，提高其产量和生产效率对保障粮食安全至关重要[2]。化肥作为粮食的“粮食”，在农业生产中发挥着至关重要的作用[3]。化肥通过提供植物所需的氮、磷、钾等主要营养元素，增加土壤肥力，有效增加农作物的产量、改善农产品品质。然而受专业知识不足等因素影响，我国农业从业者大多存在化肥过量施用的问题[4]。过量施用化肥会导致土壤有机质缺乏，土壤团粒结构遭到破坏，造成土壤板结，最终导致农作物产量降低[5]。此外，长期过量施用化肥会引起环境污染和农药残留问题，影响环境和人体健康安全。

腐熟有机肥是由畜禽粪便、枯枝、落叶等富含有机物的废弃物经腐化、发酵和分解制成，可提供传统化肥提供的养分，减少氮、磷、钾肥的施用量。目前，关于腐熟有机肥和减施传统化肥施用量的化肥运筹对土壤肥力及水稻产量变化特征的影响研究尚不充分。本研究通过田间试验，分析了腐熟有机肥和传统氮、磷、钾肥减量共计6种化肥运筹对土壤pH 值、容重、有机质含量、碱解氮含量、速效磷含量、速效钾含量，以及水稻产量的影响，旨在为水稻生产工作提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于广西钦州市钦南区大番坡镇大番坡村委大官冲垌水稻种植基地，年平均气温22.0 ℃，年平均降水量1 600 mm，日照时间1 800 h，无霜期350 d以上，土壤pH 值6.21，有机质含量为17.53 g·kg-1，碱解氮含量为100.31 mg·kg-1，有效磷含量为15.73 mg·kg-1，有效钾含量为105.13 mg·kg-1。

1.2 试验设计

本研究共设置5 个处理组和1 个对照组。5 个处理组均施用腐熟有机肥1 500 kg·hm-2，并且在此基础上，T1 处理按常规化肥施用量施氮、磷、钾肥，T2处理按常规化肥施用量的90%施氮、磷、钾肥，T3处理按常规化肥施用量的80%施氮、磷、钾肥，T4处理按常规化肥施用量的70%施氮、磷、钾肥，T5处理按常规化肥施用量的40%施氮、磷、钾肥。对照组（CK）按照常规施用量施氮、磷、钾肥。每个处理重复3 次。

腐熟有机肥制作方式参照地方标准《畜禽粪便发酵腐熟技术规程》（DB62/T 4234—2020），采用堆置发酵法生产，主要由枯枝、落叶、牛粪腐熟制成；氮肥为尿素（阳煤平原化工有限公司生产，总氮≥46.4%），常规施用量为225 kg·hm-2；磷肥为磷酸二铵（瓮福集团有限责任公司，总养分≥64.0%），常规施用量为300 kg·hm-2；钾肥为硫酸钾（唐山三浮硅业股份有限公司，氯化钾含量≥52.0%），常规施用量为150 kg·hm-2。

1.3 水稻移栽与指标测定

于2022 年在稻田内划分18 个25 m×2 m 的种植小区，每个处理3 个种植小区，各处理间距离150 m 以上，以免相互干扰。于2022 年3 月移栽水稻，以腐熟有机肥作基肥，传统化肥按基肥∶分蘖肥∶孕穗肥=4∶2∶4 的比例施入。田间采用常规管理方式管理，并于2022 年6 月下旬至7 月上旬水稻成熟后收割水稻并测产，并在每个种植小区的对角线处设置3 块2 m×2 m的采样样方，使用土钻按五点采样法采集0～20 cm的土样，将各层土样混合形成混合样品带回实验室进行土壤肥力指标测定（见表1）。

表1 不同土壤肥力指标的测定方法

1.4 统计分析

使用Excel 软件记录、预处理数据，使用SPSS 软件进行单因素方差分析并进行多重比较，方法选择最小显著性差异法（Least Significant Difference，LSD），显著性水平为0.05。

2 结果与分析

2.1 不同处理对土壤肥力指标的影响

如表2所示，不同处理对土壤pH 值和土壤容重不存在显著影响，其中不同处理下土壤均呈弱酸性，T1处理的土壤pH 值最大，为6.351±0.058；处理组和对照组的土壤容重在（1.293±0.031）～（1.376±0.043）。不同处理的土壤有机质含量、碱解氮含量、速效磷含量及速效钾含量之间均存在显著差异（p＜0.05）。T1处理、T2 处理、T3 处理、T4 处理的土壤有机质含量较高，4 组之间不存在显著差异，但除T4 处理外，均显著高于T5 处理和CK 处理（p＜0.05）；T5 处理和CK 处理的土壤有机质含量较低，分别为（18.357±0.918）g·kg-1和（18.213±0.959）g·kg-1，二者之间不存在显著差异，且与T4处理也不存在显著差异。T1处理、T2处理、T3处理、T4处理的土壤碱解氮含量较高，4组之间不存在显著差异，且均显著高于T5处理和CK处理；T5 处理和CK 处理的土壤碱解氮含量较低，分别为（110.867±9.828）mg·kg-1和（109.283±8.286）g·kg-1，二者之间不存在显著差异。T1 处理、T2 处理、T3 处理、T4 处理的土壤速效磷含量较高，4 组之间不存在显著差异；T1 处理、T2 处理、T3 处理的土壤速效磷含量均显著高于T5处理和CK组，T4处理与T5处理之间不存在显著差异，显著高于CK 处理；CK 处理的土壤速效磷含量最低，为（14.253±0.571）mg·kg-1。T1处理、T2 处理、T3 处理的土壤速效钾含量较高，3 组之间不存在显著差异，且均显著高于其他3 个处理；T4 处理的土壤速效钾含量显著高于T5 处理和CK 处理，T5 处理和CK 处理的速效钾含量较低，且两者之间不存在显著差异。

表2 不同处理下土壤肥力指标的多重比较

2.2 不同处理对水稻产量的影响

如表3 所示，不同处理的水稻产量之间存在显著差异。T1 处理、T2 处理、T3 处理的水稻产量较高，分别为（7 215.135±400.841）kg·hm-2、（7 166.766±377.198）kg·hm-2、（6 992.316±349.616）kg·hm-2，且三者之间不存在显著差异；T1处理、T2处理的水稻产量显著高于其他3 组处理，T3 处理的水稻产量则显著高于T5 处理和CK 处理；T5 处理和CK 处理的水稻产量较少，分别为（6 395.968±336.637）kg·hm-2和（6 215.629±327.138）kg·hm-2，且两者之间不存在显著差异。

表3 不同处理下水稻产量的多重比较

3 小结与讨论

本研究以腐熟有机肥和传统氮磷钾肥为材料，分析了不同化肥运筹对土壤肥力及水稻产量的影响，以探究以腐熟有机肥部分替代传统化肥的可能性。结果表明，不同的化肥运筹对土壤pH 值和土壤容重不存在显著影响，不同处理的土壤均呈弱酸性，处理组和对照组的土壤容重在（1.293±0.031）～（1.376±0.043）；不同处理的土壤有机质含量、碱解氮含量、速效磷含量和速效钾含量之间均存在显著差异，T5 处理和CK处理的土壤肥力性状均差异不大且均较低，而T1 处理、T2 处理、T3 处理的土壤有机质含量、碱解氮含量、速效磷含量、速效钾含量均较高；不同处理的水稻产量之间存在显著差异，T1 处理、T2 处理、T3 处理的水稻产量较高。综上所述，综合考虑化肥成本、土壤肥力效果及水稻产量，推荐采用T2 处理，即按常规化肥施用量的80%施氮、磷、钾肥，并配施腐熟有机肥。