2021年盐都区水稻有机肥部分替代化肥试验研究

2021年盐都区水稻有机肥部分替代化肥试验研究

谢兆标

江苏省盐城市盐都区农业农村局农业技术推广中心，224000，

摘要：化肥是农业面源污染源之一，为实现化肥减量增效的目标，保护农业生态环境，本文针对盐都区主要粮食作物——水稻，在盐都区学富镇试验田进行了有机肥部分替代化肥试验，试验结果表明，当有机肥等氮量替代20%化学氮肥时，土壤理化性状、水稻的产量、植物体中氮磷钾浓度等各项指标最优。

关键词：水稻；有机肥；产量；氮磷钾含量；土壤性状

1 试验目的

水稻生产上偏施化肥现象比较严重，化肥的过量使用，会导致土壤板结、酸化、耕地质量变差，甚至通过农田排水造成水质污染。有机肥施用量严重不足，环境压力大，迫切需要加大有机肥施用的比重。为此盐都区在学富镇开展有机肥替代化肥试验，研究本地区有机肥替代化肥适宜比例，以期在有效降低化学氮肥施用量条件下，实现水稻稳产并培肥地力的目标。

2 试验地概况

    本试验地点设置在盐都区学富镇三永村，试验时间在2021年6月22日～10月27日，为水稻完整生育期。盐都区位于江苏省中部偏东，地理坐标北纬33°07′52″—33°25′22″，东经119°40′49″—120°13′22″，属于亚热带季风气候。2021年全年降雨量1024.0毫米，全年总日照时数2077.6小时，年平均气温16.3℃，年均最高气温21.4℃,年均最低气温12.2℃，气候适宜粮食作物生长，是全国优质商品粮生产基地。试验地地势平坦，便于田间进行排灌管理，光照充足，通风条件良好，周围无建筑物和其他树木，前茬生长作物为小麦，适宜水稻生长。

3材料与方法

3.1试验材料

（1）供试作物。供试作物为水稻，淮稻5号品种，该品种系江苏省徐淮地区淮阴市农科所选育而成，是一个集高产、稳产、优质于一体的迟熟中粳稻新品种，成穗率高达80％以上[1]，一般每亩成穗数22万，千粒重28克左右。全生育期150天左右，对白叶枯病、稻瘟病、纹枯病均表现良好的抗性，稻曲病轻，适合淮南地区中上等肥力条件下种植。

（2）供试土壤。试验田块在盐都区耕地质量提升示范区内，土地平整，其土壤(0-20cm)养分平均含量为：碱解氮113 mg/kg、有效磷21.0 mg/kg、速效钾164 mg/kg、有效铁299mg/kg、有效锰26.8mg/kg、有效铜3.37mg/kg、有效锌1.25mg/kg。土壤质地为重壤土，肥力中等，地力均匀，具有代表性。

（3）供试肥料。试验采用的化肥中，氮肥为尿素（含N 46%），磷肥为过磷酸钙（P2O5含量12%），钾肥为氯化钾（K2O含量60%）。有机肥为淮安市沪江牧业有限公司普通商品有机肥，氮磷钾含量（%）1.98-2.63-2.92。

（4）供试机械。本试验采用旋耕机耕地，人工直播的方式进行。

3.2试验设计

（1）试验处理

试验设5个处理，分别为无肥区、配方施肥（100%化肥）、有机肥等氮量替代10%化学氮肥、有机肥等氮量替代20%化学氮肥、有机肥等氮量替代30%化学氮肥。

试验重复3次，共15个小区。小区间用隔板隔开，小区外设置2米保护行，各小区单排单灌，避免串肥。

肥料用量（kg）为N-P2O5-K2O  20-6-8。为保证每个小区氮、磷、钾施用量完全一致，在计算化学磷肥和钾肥用量的时候扣除了有机肥中的磷钾量。

有机肥和磷、钾肥于6月22日作基肥一次性施用；氮肥为三次施，分别为基肥50%，分蘖肥20%（7月19日施用），穗肥30%（8月13日施用）。

（2）小区排列

将试验地块土地进行平整，然后在试验田块划分出15个小区，每个小区面积为 66.7 m2左右，用隔板隔离，隔板高40 cm，防止窜水窜肥[2]。除施肥用量不同外，每个小区其他田间管理措施相同。

图1  小区排列位置图

表1  试验小区肥料用量设计表

表2  各小区施肥量表

（3）田间管理

除施肥外，各处理小区作物品种、播种方式、播种量相同，各小区其它田间管理措施（包括整地、灌溉、除草、病虫害防治等）参照当地高产栽培技术同时进行。

（4）采样与测定

于水稻播种前及收获前采集土壤样品和供试肥料，进行土壤理化性状分析及供试肥料养分含量分析[3]；收获前进行水稻植株样方取样，测定穗数，脱粒、烘干后用称重法测定水稻产量，计算每穗粒数、千粒重及水稻秸秆干物质重。

土壤样品测定pH、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾及有效性铁、锰、铜、锌、硼等微量元素含量；植株样品烘干粉碎后，分别测定秸秆和籽粒中全量氮、磷、钾含量。

（5）数据处理

试验数据使用Microsoft Excel（2016）进行整理，采用SPSS 22.0软件（SPSS Inc., Chicago, IL, USA）进行统计分析。

3 试验结果与分析

3.1 不同处理对土壤pH及养分的影响

表3 不同处理土壤中pH及养分含量

表4 不同处理土壤中主要微量元素含量

由以上水稻成熟期土壤养分含量结果得知，通过施肥，可以增加土壤有机质、大量元素及微量元素含量，用有机肥替代化肥后效果更佳，其中当有机肥替代20%和30%时，土壤养分含量较高，培肥效果好。

3.2 不同处理对植株氮、磷、钾含量的影响

       表5 不同处理水稻植物体中氮磷钾浓度     单位g/kg

根据对水稻植株氮磷钾含量的测定分析，配方施肥提高了植物体中氮、钾含量，含磷量减少，用10%~30%有机肥替代均可。

3.3不同处理对水稻株高、产量及产量结构等的影响

表6 不同处理水稻产量和产量结构

表7 不同处理水稻实际产量

表8 水稻产量方差分析

各处理所得水稻性状及产量结构见表6、7。株高方面，无肥处理的株高最矮，有机肥替代化肥施肥株高比配方施肥处理更高，其中当替代20%时最高。总穗数和每穗粒数方面，也是无肥处理最少，替代20%处理最多。千粒重方面，无肥处理稍大于其他处理，其余处理间差异不明显。产量方面，从不同处理的各数据看，呈现替代20%＞替代10%＞配方区＞替代30%＞无肥区。

由此可得，通过有机肥替代部分化肥，可以提高水稻产量。其中，当有机肥替代20%化肥时，水稻植株株高、每亩穗数、每穗粒数、产量等最高，比无肥区增产383kg/亩，增产120.80%；比配方施肥区增产23kg/亩，增产3.40%。

对水稻产量结果进行方差分析，重复间水稻产量无明显差异，不同处理间水稻产量无明显差异，不同处理同无肥区处理差异达极显著水平。

4 结论

综合以上几个方面分析可得，在盐都区学富镇中等肥力土壤中种植水稻，当其他田间管理措施相同的情况下，基肥中有机肥等氮量替代无机氮肥使水稻产量稳定且培肥了地力，其中以替代20%最为适宜，这种模式下的水稻亩产量最高。

本次试验仅以三永村试验地为研究目标，具有一定的局限性，试验设计选择10%~30%的含量替代，为得出更准确的结论，今后还有待设计更大面积和30%以上有机肥替代的试验，并结合多年试验数据进行验证。

参考文献：

[1]袁彩勇, 袁生堂, 文正怀,等. 淮稻5号的特征特性及高产栽培技术[J]. 中国稻米, 2002, 8(4):14-14.

[2]宋文芹,乐勤,陈书清,顾红富.江苏盐城有机肥部分替代化肥对水稻产量的影响[J].农业工程技术,2019,39(32):24-26.DOI:10.16815/j.cnki.11-5436/s.2019.32.017.

[3]丁晓娟.江苏泗洪县有机肥部分替代化肥对蔬菜地土壤肥力的提升效果[J].农业工程技术,2020,40(23):21-22.DOI:10.16815/j.cnki.11-5436/s.2020.23.011.

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