不同施肥方式对水稻产量及土壤肥力的影响研究

不同施肥方式对水稻产量及土壤肥力的影响研究

梁周

广东省遂溪县农业科学研究所  广东 遂溪 524300

【摘 要】目的：研究在水稻种植中，化肥、有机肥对水稻产量和土壤肥力的影响。方法：通过长期定位试验水稻的有机无机、肥水效果，对历史样品和数据进行有效分析。结果：氮磷钾与有机肥混合施用对水稻产量提升作用明显，并且对土壤有机质积累发挥作用。不同的肥料结构对水稻的产量以及土壤肥力影响很大。比较本地的肥料结构模式，不施肥的水稻产量和土壤养分下降明显；单施用化肥的水稻都难以提升产量和土壤养分，并且抗病能力不强，增加施用有机肥可以提升抗病能力。结论：化肥和氮磷钾联合应用可以显著提升水稻产量和土壤肥力。

关键词：水稻；不同施肥方式；水稻产量；土壤肥力；影响

引言

在我国的粮食种类中，水稻一直处于重要的地位，整体的农作物面积中水稻面积就占据四分之一。特别在广东省，水稻是主要粮食作物，水稻的产品不仅影响农业效益，也会影响区域的经济发展。科学合理地施用肥料才可以促进水稻的高产稳产，以及提升土壤的有机质和养分，反之，肥料施用的不合理，不仅直接影响水稻产量，还会退化在土壤的质量、降低土壤的肥力，甚至还会对环境造成影响。所以，研究不同施肥处理和不同的肥料结构对水稻产量和土壤肥力的影响，具有重要现实意义。

一、材料与方法

(一）自然条件

遂溪县位于雷州半岛北部，属于中国南大陆，东面16公里就是港城湛江市，南临海南岛，西面的海对岸就是广西北海市，南面接壤雷州市，北面连接廉江市区。遂溪县多港湾、海岸线长，地华物美，海产丰富、农产富饶。遂溪县四季常青，气候宜人，属于亚热带海洋性气候，高温多日照，常年雨量充沛，年均降水量约为1760mm，一般7月到9月的雨量占全年的一半。年日照时数1600-1610h，年蒸发量为1460mm，太阳辐射量为4560MJ-m-2，无霜期约为300d，温、光、热资源极其丰富。遂溪县整体土地面积为2006平方千米，也就是300.8万亩，合计耕地面积103万亩，其中46万亩就是水稻田。

（二）土壤与试验设计

本试验地为遂溪县冷水村的水田，地处流溪河水网区域，海拔5m。表现为浅海沉积物的成土母质，具体为青紫塥粘田的土壤，呈现轻粘的质地。土壤中有机质为3.67%、pH5.9 、容重1.12g/cm3 、全氮0.237%，碱解氮234mg/kg、速效钾（K2O)72mg/kg、全磷0. 035%，速效磷（P 2 O 5 )8mg/kg , 全钾2.26%。1990-2007年，本研究划分为6个处理：①PKM;②NKM;③NPM;④M;⑤NPK;⑥NPKM。2010年后试验增加了不施肥的一个处理（CK）。小区面积：1.8mx15m=27m2, 重复设置3次，排列可以随机，利用水泥梗将小区间分离。本区域属于双季稻，一年两熟。与此同时，同时针对不同肥料结构设置了四个处理： ①空白区设定为CK。② 化肥区为F: 每年亩施N2162kg、P2.62kg、K7.46kg。③ M1F1：年亩施化肥N19.32kg，有机肥750kg、P2.52kg、K5.98kg。本地的肥料结构形式符合本区。 ④M 2F2: 每年每亩偷施年亩施K4.48kg、化肥N15.72kg、有机肥2t ,P1.68kg 。02亩的小区面积，供试肥料产品为氯化钾、猪厩肥、过磷酸钙、尿素、过磷酸钙。水稻品种选择为广8优2168。化验耕地土层通常在每年晚稻收割后进行。测定土壤容重通常利用第三年和第五年利用环刀法测定[1]。

二、结果与分析

（一）不同肥料结构对水稻产量的影响

考虑到每茬水稻整体产量不同，为了有所区分，计算相对产量应该以代表本地肥料结构模式的M1F1区产量为基础。计算结果显示：产量下降最快的空白区，第一年就下降了24%，之后每年都有所下降，五年以后的产量只有M1F1区的39.80%。M2F2区增产3.2～14.1%。而化肥区减产3.1～14.1%。试验结果还显示：化肥区与CK增产幅度在逐年加大，第一年增产26.2%，而第五年增加到135.10%。 M2F2区比CK增产的幅度也显著，第一年增产34.5%，而第五年增加到167.2%，比化肥区增产幅度有限，第一年增产6.5%，第五年为12.8%。在水稻抗病方面，不同肥料的结构也有很大影响。水稻在第五茬发生很重的稻瘟病，同时，叶瘟枯死率和穗径瘟在不同处理间的发病率有较大差距。MF区比化肥区更具备抗病性。

（二）不同施肥处理对水稻产量的影响

试验显示，1990-2007年间各个处理间的早稻和晚稻的平均产量会因为不同施肥处理产生差距。有机肥的M处理和化肥NPK处理，如果土壤施入相等养分的N、P、K，显现较低水平的养分施用量，早稻和晚稻都没有明显的产量差距；NPM、NKM、PKM三个处理都包含N、P、K中两种养分施用量加倍，而显出不足的是另一养分，比起MPK、M处理，产量都一定的增加，但没有显现差异性，针对NPKM、NKM和NPM的氮量处理，无论是早稻还是晚稻，双倍量处理产量都高于一倍量的处理，其中NPKM处理比起NPK、PKM和M处理，产量都显出明显差异。足以显示，总氮量的增加、化肥的氮磷钾与有机肥联合应用，对水稻的增产效果明显，比单独施用化肥处理，早稻增产16.5%，晚稻增产21.0%，而双倍施用磷钾，产量增加的幅度不及施加氮肥明显

[2]。

（三）不同肥料结构对土壤肥力的影响

1.对土壤有机质的影响 

土壤有机质在五年后，空白区下降0.64%，降幅为18.0%；M1F1区下降 0.11%, 降幅为2.7 % ；化肥区下降0.24%，降幅为6.5%；M2F2区提高 0.32%，增幅为8.8%。通过以上数据显示，有机肥的施加对土壤有机质有决定性的影响。基于供试的土壤环境，每个季度需要投入1000Kkg的有机肥，方可以确保土壤有机质不下降。

2.对土壤氮含量的影响

碱解氮在五年后，空白区下降85mg/kg, 降幅为32.8%；M1F1区下降24mg/kg，降幅9.5%；化肥区下降27mg/kg ，降幅为11.0%；  M2F2不升不降。

3.对土壤磷含量的影响

速效磷在五年后，空白区下降4mg/kg，降幅为61.7%； M1F1区上升6mg/kg，升幅 86.8%；化肥区上升4mg/kg ，升幅61.5 %；M 2F2区上升12mg/kg, 上升幅度161.5%。

4.对土壤钾含量的影响

速效钾在五年后，空白区下降21kg/kg，降幅为29.86%；M1F1区不升不降；化肥区下降13mg/kg , 降幅 17.2 %；M2F2区上升 17mg/kg，升幅24.8% 。

5.对土壤容重的影响

容重在五年后，空白区上升0.17g/cm3，升幅为17.0%；M1F1区上升0.04g/cm3，升幅为2.8%；化肥区的上升0.14g/cm3 ，升幅为13.6%；M2F2区降低0.06g/cm3, 降幅为6.5%。

（四）不同施肥处理对土壤肥沃的影响

不施肥处理土壤有机质含量，呈现明显下降的趋势，2000年为27gkg-1,2022年则下降到25.4g.gk-1，降幅为5.5%。NPK处理（单施化肥）土壤有机质，呈现缓慢地提高，土壤有机质在1990年达到27.8g:kg-1，比试验初始时提升43%，随后便趋于平稳，稳定在28%左右的土壤有机质。施用有机肥处理的地块土壤有机质提升的程度相似，提升的程度高于化肥处理，有机质达到最高值是1998年。在土壤有机质表现上，以g.gk-1计算：NPKM为41.4、M为40.0、NKM为42.0、PKM为43.1、NPM为41.5。从试验之初到2002年，经过有机肥施用处理的土壤，有机质平均提升了92%[3]。

图2土壤有机质动态变化情况

三、结论

1.水稻的产量随着不施肥的年度增加而逐年下降，下降幅度从M1F1相对产量的 75 . 2 %下降到 41. 4%。在土壤肥力中，速效钾下降31%，有机质下降18%，碱解氮下降了32.8%，速效磷下降63%，而土壤容重则上升15.8%。

2.化肥単施的五年中，产量明显下降，减产幅度从3.2%发展为5.2,%，一旦发生自然灾害，不具备抗灾能力。土壤中的氮磷钾和有机质明显下降，而磷却上升，物理性状不佳。速效钾下降17%，有机质下降6.5%，速效磷上升63%，土壤容重上升13.8%。

3.施加有机肥的M 2 F 2处理，将水稻产量从增产3.0%增加到7.5%，并且增强了水稻的抗病性；改善了物理性状、提升了土壤养分；速效钾上升26%，基本平衡了碱解氮；速效磷增长161.2%；土壤容重下降6.4%。

4.化肥和有机肥混合施用的土壤，都有效积累了全氮、全磷和速效钾、速效磷，其中土壤中积累最明显的全磷和速效磷，伴随磷肥施加量的增加和延长的试验时间，土壤里的全磷含量也会直线上升，同时提高了土壤速效磷的含量。针对土壤磷含量的效果，化学磷肥比有机肥好，针对土壤中的有机态磷提升，施用化学磷肥的效果高于有机肥，并且积累少。有机肥施用对土壤全含氮量的提升效果明显，因为大量的有机氮包含在有机肥中，矿化慢的有机肥不容易损失，容易在土壤里积累，可以显著提升土壤各种主要元素的含量[4]。

参考文献

[1] 樊军，郝明德．长期轮作与施肥对土壤主要微生 物类群的影响[J]．水土保持研究，2013(1):88-89.

[2] 姜培坤，徐秋芳，周国模，等．种植绿肥对板 栗林土壤养分和生物学性质的影响[J].北京林业大学学报，2017,(3):120-123.

[3] 刘守龙，童成立，吴金水，蒋平.等氮条件下有机无机肥配比对水稻产量的影响探讨.土壤学报，2007,44(1):106-112.

[4] 王伯仁，徐明岗，文石林，赵秉强，张夫道长期施肥红壤氦的累积与平衡.植物营养与肥料学报， 2002,8（增刊）:29-34.