贺州市平桂区农业农村局 542800 广西
摘要:恢复绿肥种植是提高农田土壤质量的关键措施之一,对于我国的农业发展、农业经济均具有重要现实意义。通过设立专门的绿肥种植还田效果监测试验点,本文深入探讨了不同量的绿肥压青还田对早稻产量和土壤养分水平的影响。研究发现,在施肥量和栽培管理措施保持一致的前提下,绿肥的压青还田量与稻苗的生长速度存在正向关联。随着绿肥还田量的适度增加,不仅稻谷的产量得到提升,土壤中的养分含量也随之增加。这一现象对于改善土壤结构、增强土壤肥力、减少化学肥料的使用以及优化农业生态环境具有显著的积极作用。通过这种生态友好型的农业实践,不仅可以提高作物产量,还能促进农业的可持续发展,为保护环境和提高农业经济效益做出贡献。
关键词;农业生产;土壤养分;绿肥压青还田量;水稻产量
前言:我国是世界范围内典型的农业大国之一,随着现代农业的持续发展,绿肥作为一种重要的有机肥料,其在农业生产中的作用日益凸显。绿肥压青还田不仅有助于土壤肥力的改善,还能有效促进作物生长,提高产量。本文旨在探讨不同压青还田量对早稻产量及土壤主要养分资源的影响,以期为农业生产中的绿肥利用提供科学依据。绿肥作为一种天然的有机资源,其含有丰富的氮、磷、钾等营养元素,能有效补充土壤养分,提高土壤肥力。同时,绿肥压青还田还能改善土壤结构,增强土壤保水保肥能力,为作物生长创造良好环境,这符合国内农业可持续发展原则的基本要求。因此,本文将通过实验设计,系统分析不同压青还田量对早稻产量及土壤主要养分资源的具体影响,以期为农业生产实践提供理论支持。
1.材料与方法
1.1试验地基本情况介绍
本次试验地位于平桂区沙田镇马东村,紧邻小凉河的田块,隶属于农户陈才富。这片肥沃的土地拥有得天独厚的地理位置和自然资源,为农作物的生长提供了良好的条件。土壤被分类为壤土,这种土壤结构适中,既不会过于粘重,也不会过于松散,有利于作物根系的深入发展和养分的吸收[1]。
土壤的质地为沙壤,这种土壤具有良好的排水性和通气性,有助于作物根系的健康生长和养分的均衡吸收。耕层厚度达到25厘米,这一深度足以支撑作物根系的扩展,保证作物能够获得充足的养分和水分。前茬作物为水稻,这表明该田块有着丰富的水稻种植经验,水稻作为一种对水分需求较高的作物,其生长周期对土壤养分的消耗和土壤结构的维护有着特定的要求。该田块的排灌条件良好,这对于水稻等需水作物的生长至关重要,能够保证作物在关键生长期获得充足的水分供应,同时也便于在雨季及时排除积水,避免作物受涝。常年的亩产量大约为400公斤,这一产量水平反映了该田块的土壤肥力和作物管理水平[2]。此外,该田块的常年施肥水平处于中等,这意味着土壤得到了适度的养分补充,既没有过量施肥导致的土壤退化问题,也没有施肥不足导致的土壤贫瘠问题。适中的施肥水平有助于维持土壤的长期肥力和作物的稳定产量,试验前的土壤肥力结果如以下所示:
表1:试验前的土壤肥力结果
有机质gkg-1 | 全氮 gkg-1 | 有效磷 mgkg-1 | 速效钾 mgkg-1 | pH |
32.28 | 2.43 | 21.27 | 46 | 5.5 |
试验前多点采集土壤混合样品,采梅花型五点取样法(如下图),每点取土壤1kg,混合样用四分法后取1kg进行室内常规化验分析:
图1:梅花型五点取样法
1.2供试材料
1.2.1供试早稻品种
本次研究试验采取早稻品种为杂交水稻品种,具体为:丽香优纳丝。
1.2.2供试肥料
本次研究供试肥料的品种、产地、养分含量情况如以下所示:
尿素:产地:重庆建峰化工有限公司(重庆涪陵白涛化工园区)、总氮≥46.2%
氯化钾:产地:加拿大(中化化肥有限公司)、氧化钾≥60%
钙镁磷肥:产地:贵州省福泉市福磷磷肥发展有限公司、P2O5≥15%。
1.3研究试验设计
在本次精心设计的农业试验中,设定了四个不同的处理方案,每种方案都进行了三次精确的重复以确保数据的可靠性,同时采取了随机区组排列的方式以消除可能存在的系统误差。每个小区的面积被精确划定为30平方米,为试验提供了标准化的操作空间。
处理1采用了精准的配方施肥法。根据预期的稻谷产量,即每亩500至550公斤,计算出了合理的施肥量。具体而言,每亩田地需要施用氮肥(N)13.0公斤,磷肥(P2O5)4.0公斤,以及钾肥(K2O)10.0公斤。这些肥料被分为三个阶段施用:在抛(插)秧前,将100%的磷肥以及30%的氮肥和钾肥作为基肥;在分蘖始期,再施用50%的氮肥和50%的钾肥作为分蘖肥;最后,在幼穗分化期,将剩余的20%的氮肥和钾肥作为幼穗分化肥施用。
接下来,处理2在配方施肥的基础上,额外增加了1500公斤的绿肥压青还田。这种处理方式旨在进一步提高土壤的肥力和农作物的生长环境。
处理3则是将配方施肥量减少至90%,并同样添加1500公斤的绿肥压青还田。这种处理方式旨在探究减少化肥用量同时加入绿肥对农作物产量的影响。
最后,处理4将配方施肥量进一步减少至80%,并依旧辅以1500公斤的绿肥压青还田。
1.4研究试验过程
小区面积:长 6 (m)×宽 5 (m)= 30m2
栽培规格:株行距24 ×16 厘米,每区 25 行,每行31 株,每小区插775蔸,每蔸2株,折亩插基本苗1.7361万蔸。
田间排列图
保 护 行
保 护 行 |
各处理间用塑料薄膜包裹田埂隔离,各处理能单排单灌,小区田埂高20cm,宽20cm,设置排灌沟,排灌沟宽30cm,深20cm,四周设1m,的保护行,保护行常规施肥。
为避免对早稻产量研究数据信息产生影响,本次研究注重病虫害处理,具体如以下所示:
2022年5月20日,为了有效防控二化螟、稻纵卷叶螟、稻飞虱以及纹枯病,选用了由六夫丁作物保护有限公司生产的昆丁农药,其配方为3.2%的阿维菌素和5%的氟铃脲,稀释比例为600倍,同时配合使用武汉科诺生物科技有限公司生产的井冈霉素A,浓度为5%,稀释比例为750倍。此外,还使用了六夫丁作物保护有限公司的虎辣,这是一种含有20%烯啶虫胺和60%吡蚜酮的混合制剂,稀释比例为5000倍。
随后在2022年6月24日,为了进一步防治二化螟和稻飞虱,以及穗颈瘟,采取了相似的防治措施。这次使用的昆丁农药配方和稀释比例与前次相同,而井冈霉素A则被替换为上海悦联化工有限公司生产的20%三环唑可湿性粉剂,稀释比例为400倍。虎辣的使用情况保持不变,依旧按照5000倍的比例稀释[3]。
2.结果与分析
2.1生育期记载
本次研究实验中,具体的生育期生长和发育情况如以下所示:
表2:生育期记载
项目 处理 | 回青期 | 分蘖 初期 | 分蘖 盛期 | 拨节期 | 幼穗分 化初期 | 抽穗期 | 成熟期 | 收获期 |
1 | 4月12日 | 4月19日 | 4月26日 | 5月20日 | 5月24日 | 6月25日 | 7月21日 | 7月22日 |
2 | 4月12日 | 4月19日 | 4月26日 | 5月20日 | 5月24日 | 6月25日 | 7月21日 | 7月22日 |
3 | 4月12日 | 4月19日 | 4月26日 | 5月20日 | 5月24日 | 6月25日 | 7月21日 | 7月22日 |
4 | 4月12日 | 4月19日 | 4月26日 | 5月20日 | 5月24日 | 6月25日 | 7月21日 | 7月22日 |
2.2不同生育期叶色记载
在本次研究实验中,不同的生育期叶色差异性并不显著,具体表现见下表:
表3:不同生育期叶色记载
项目 处理 | 回青期 | 分蘖盛期 | 幼穗分化期 | 抽穗期 | 收获期 |
1 | 绿色 | 绿色 | 绿色 | 浅绿色 | 黄色 |
2 | 绿色 | 绿色 | 绿色 | 浅绿色 | 黄色 |
3 | 绿色 | 绿色 | 绿色 | 浅绿色 | 黄色 |
4 | 绿色 | 绿色 | 绿色 | 浅绿色 | 黄色 |
2.3分蘖消长与株高调查记载
本次研究试验中,分蘖消长与株高调查记载情况见下表:
表4:分蘖消长与株高调查记载
序号 | 调查 时间 | 处理 | 项目 | 株号 | 平均 | |||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |||||
第一次调查 | 4月12日 | 1 | 株高(cm) | 17 | 15 | 16.5 | 18.4 | 24.0 | 20.5 | 21.5 | 24.5 | 24.0 | 25.0 | 20.64 |
苗数 | 3 | 3 | 4 | 3 | 3 | 3 | 2 | 2 | 3 | 6 | 3.2 | |||
2 | 株高(cm) | 22.5 | 15.8 | 17.2 | 25.0 | 24.5 | 19.5 | 21.5 | 19.5 | 22.0 | 20.0 | 20.75 | ||
苗数 | 3 | 3 | 2 | 3 | 2 | 2 | 3 | 2 | 2 | 2 | 2.4 | |||
3 | 株高(cm) | 21.0 | 20.5 | 24.0 | 18.0 | 23.0 | 17.0 | 14.0 | 16.0 | 19.5 | 24.5 | 19.75 | ||
苗数 | 3 | 3 | 2 | 3 | 2 | 3 | 3 | 2 | 3 | 2 | 2.6 | |||
4 | 株高(cm) | 25.0 | 18.0 | 24.0 | 21.0 | 19.5 | 19.0 | 17.5 | 21.0 | 13.5 | 16.0 | 19.45 | ||
苗数 | 2 | 3 | 4 | 2 | 2 | 1 | 1 | 2 | 2 | 2 | 2.1 | |||
第二次调查 | 4月19日 | 1 | 株高(cm) | 18.0 | 25.0 | 21.0 | 22.0 | 21.5 | 24.5 | 25.0 | 23.5 | 28.0 | 26.0 | 23.45 |
苗数 | 5 | 2 | 4 | 3 | 4 | 6 | 4 | 4 | 6 | 8 | 4.6 | |||
2 | 株高(cm) | 23.5 | 22.0 | 21.0 | 25.5 | 26.5 | 27.0 | 29.5 | 27.5 | 30.0 | 29.5 | 26.2 | ||
苗数 | 4 | 4 | 6 | 6 | 3 | 5 | 3 | 2 | 3 | 4 | 4 | |||
3 | 株高(cm) | 27.0 | 25.5 | 24.0 | 26.0 | 29.0 | 17.0 | 16.0 | 19.5 | 20.5 | 29.0 | 23.35 | ||
苗数 | 3 | 6 | 3 | 3 | 3 | 4 | 3 | 2 | 4 | 4 | 3.5 | |||
4 | 株高(cm) | 29.5 | 25.5 | 29.0 | 27.0 | 24.0 | 22.0 | 25.0 | 19.0 | 20.0 | 17.0 | 23.8 | ||
苗数 | 3 | 8 | 7 | 2 | 2 | 3 | 2 | 3 | 2 | 2 | 3.4 | |||
第三次调查 | 4月26日 | 1 | 株高(cm) | 20.5 | 26.0 | 26.5 | 26.0 | 29.0 | 35.0 | 37.0 | 31.0 | 35.0 | 31.0 | 29.7 |
苗数 | 6 | 4 | 7 | 3 | 8 | 9 | 6 | 5 | 11 | 10 | 6.9 | |||
2 | 株高(cm) | 32.0 | 30.5 | 34.0 | 38.0 | 38.0 | 35.0 | 34.5 | 39.0 | 38.0 | 41.0 | 36 | ||
苗数 | 7 | 7 | 9 | 13 | 7 | 7 | 8 | 7 | 7 | 9 | 8.1 | |||
3 | 株高(cm) | 34.0 | 29.0 | 29.5 | 27.0 | 35.5 | 27.0 | 26.0 | 30.5 | 31.0 | 42.0 | 31.15 | ||
苗数 | 6 | 10 | 5 | 5 | 4 | 8 | 7 | 4 | 7 | 5 | 6.1 | |||
4 | 株高(cm) | 35.5 | 36.0 | 41.0 | 31.5 | 33.5 | 28.0 | 32.0 | 29.5 | 30.0 | 31.0 | 32.8 | ||
苗数 | 8 | 6 | 11 | 4 | 6 | 4 | 6 | 5 | 4 | 4 | 5.8 | |||
第四次调查 | 5月5日 | 1 | 株高(cm) | 25.0 | 34.5 | 35.6 | 35.0 | 36.0 | 52.5 | 51.0 | 40.0 | 47.0 | 40.0 | 39.66 |
苗数 | 6 | 6 | 10 | 7 | 11 | 13 | 12.0 | 6 | 19 | 16.0 | 10.6 | |||
2 | 株高(cm) | 48.5 | 45.5 | 45.0 | 19.5 | 49.0 | 43.0 | 42.0 | 49.0 | 48.8 | 54.0 | 44.43 | ||
苗数 | 11.0 | 12.0 | 12.0 | 19.0 | 10.0 | 9.0 | 9.0 | 9.0 | 10.0 | 13.0 | 11.4 | |||
3 | 株高(cm) | 48.5 | 44.0 | 38.0 | 36.5 | 46.5 | 36.0 | 36.0 | 39.5 | 41.5 | 51.5 | 41.8 | ||
苗数 | 9.0 | 13.0 | 8.0 | 8.0 | 7.0 | 11.0 | 10.0 | 7.0 | 14.0 | 13.0 | 10 | |||
4 | 株高(cm) | 47.0 | 51.0 | 52.6 | 44.0 | 49.0 | 36.0 | 45.0 | 40.5 | 45.0 | 41.0 | 45.11 | ||
苗数 | 9.0 | 11.0 | 16.0 | 6.0 | 6.0 | 6.0 | 12.0 | 13.0 | 9.0 | 7.0 | 9.5 | |||
第五次调查 | 5月13日 | 1 | 株高(cm) | 39.3 | 44.6 | 48.0 | 45.0 | 47.5 | 59.5 | 56.5 | 50.5 | 54.6 | 56.7 | 50.22 |
苗数 | 12.0 | 10.0 | 18.0 | 13.0 | 18.0 | 19.0 | 22.0 | 14.0 | 32.0 | 26.0 | 18.4 | |||
2 | 株高(cm) | 55.0 | 58.5 | 55.0 | 57.6 | 57.0 | 52.5 | 51.5 | 54.0 | 54.5 | 59.6 | 55.52 | ||
苗数 | 20.0 | 19.0 | 23.0 | 32.0 | 21.0 | 16.0 | 18.0 | 18.0 | 18.0 | 27.0 | 21.2 | |||
3 | 株高(cm) | 56.5 | 46.5 | 49.5 | 46.6 | 51.0 | 49.5 | 48.2 | 53.0 | 52.0 | 55.0 | 50.78 | ||
苗数 | 17.0 | 18.0 | 11.0 | 14.0 | 16.0 | 19.0 | 21.0 | 19.0 | 25.0 | 22.0 | 18.2 | |||
4 | 株高(cm) | 55.5 | 53.4 | 57.0 | 48.6 | 57.5 | 53.0 | 57.8 | 50.5 | 54.0 | 51.8 | 53.91 | ||
苗数 | 17.0 | 21.0 | 24.0 | 12.0 | 11.0 | 12.0 | 23.0 | 32.0 | 16.0 | 16.0 | 18.4 | |||
第六次调查 | 7月21日 | 1 | 株高(cm) | 113 | 128 | 118.5 | 115 | 110.5 | 107.0 | 116 | 109.0 | 118.0 | 109.0 | 114.4 |
苗数 | 7 | 7.0 | 11.0 | 9.0 | 12.0 | 10.0 | 13.0 | 9.0 | 16.0 | 14.0 | 10.8 | |||
2 | 株高(cm) | 112.0 | 114.0 | 115.5 | 117.0 | 113.0 | 113.0 | 108.0 | 120.5 | 112.5 | 118.0 | 114.35 | ||
苗数 | 11.0 | 11.0 | 12.0 | 16.0 | 10.0 | 8.0 | 10.0 | 11.0 | 9.0 | 15.0 | 11.1 | |||
3 | 株高(cm) | 114.5 | 114.0 | 112.5 | 117.0 | 118.5 | 109.5 | 109.0 | 117.5 | 115.0 | 114.0 | 114.15 | ||
苗数 | 10.0 | 11.0 | 7.0 | 9.0 | 10.0 | 13.0 | 14.0 | 11.0 | 16.0 | 12.0 | 11.3 | |||
4 | 株高(cm) | 117.0 | 126.0 | 116.0 | 115.0 | 116.0 | 115.5 | 113.5 | 107.5 | 108.0 | 112.0 | 114.65 | ||
苗数 | 10.0 | 13.0 | 14.0 | 7.0 | 7.0 | 8.0 | 13.0 | 16.0 | 13.0 | 11.0 | 11.2 |
注:每个试验点选一个重复,每个小区对角定2个点,每个点随机、连续定5蔸共10蔸进行调查,移栽后第5天进行第一次调查,以后每隔7天调查一次,共调查5次。
2.4植株经济性状考种
本次研究试验中,得到的植株经济性状考种数据相关信息如以下所示:
表5:植株经济性状考种表
项目 处理 | 株高 (cm) | 亩有效穗 (万穗) | 每穗粒数 | 结实率(%) | 千粒重 (g) | 谷/秆 | 理论亩产 (kg) | ||
总粒数 | 其中 | ||||||||
实粒 | 秕粒 | ||||||||
1 | 114.4 | 18.7501 | 154.7 | 113.5 | 41.2 | 73.4% | 19.6 | 1.18 | 417.1 |
2 | 114.3 | 19.2709 | 160.2 | 119.8 | 40.4 | 74.8% | 19.2 | 1.6 | 443.3 |
3 | 114.1 | 19.6182 | 160.5 | 122.8 | 37.7 | 76.5% | 19.4 | 1.33 | 467.4 |
4 | 114.6 | 19.4445 | 164.4 | 125.2 | 39.2 | 76.2% | 19.0 | 1.33 | 462.5 |
注:收获时选一个重复每一小区随时连续取10蔸测记平均数
2.5小区产量记载表
本次研究试验中,产量数据信息比较重要,具体得到的小区产量记载情况如以下所示:
表6:小区实际产量统计表(单位:公斤/小区)
1 | 2 | 3 | 4 | ||||||||||||||
湿谷 | 晒干率 | 干谷 | 亩产 | 湿谷 | 晒干率 | 干谷 | 亩产 | 湿谷 | 晒干率 | 干谷 | 亩产 | 湿谷 | 晒干率 | 干谷 | 亩产 | ||
Ⅰ | 24.4 | 78% | 19.032 | 422.94 | 24.3 | 78.5% | 19.08 | 424.00 | 26.36 | 79.2% | 20.88 | 464.00 | 26.0 | 78.5% | 20.41 | 453.56 | |
Ⅱ | 23.15 | 81.5% | 18.867 | 419.27 | 23.55 | 80.5% | 18.96 | 421.34 | 23.4 | 80.5% | 18.84 | 418.67 | 23.65 | 81.5% | 19.28 | 428.45 | |
Ⅲ | 21.6 | 80.0% | 17.28 | 384.00 | 22.35 | 81.3% | 18.17 | 403.78 | 22.85 | 82% | 18.74 | 416.45 | 23.8 | 80.05% | 19.05 | 423.34 | |
平均 | 23.05 | 79.83% | 18.393 | 408.74 | 23.4 | 80.1% | 18.74 | 416.37 | 24.20 | 80.567 | 19.49 | 433.04 | 24.48 | 80.16% | 19.58 | 435.12 | |
3.讨论
经过这一段时间的监测,发现,从直观的长势和分蘖情况来看,各处理小区之间的差异并不十分显著。这在一定程度上说明了绿肥压青还田技术的广泛应用性和稳定性,无论是在何种土壤和气候条件下,它都能为禾苗提供一个相对均衡的生长环境[4]。然而,当进一步分析各小区的产量数据时,差异开始变得明显。具体来说,各小区的平均产量呈现出一个由低到高的排列顺序:处理1、处理2、处理3、处理4。值得注意的是,处理1和处理2之间的产量差异相对较小,同样地,处理3和处理4之间的产量差异也不大。但当把这两组数据放在一起对比时,就会发现一个明显的分界点——处理1、处理2与处理3、处理4之间的产量差异达到了20公斤左右。这一数据为揭示了绿肥压青还田技术在减肥效果上的具体表现。它表明,在适当减少化肥使用量的同时,通过绿肥压青还田技术,可以保持甚至提高作物的产量。而具体到本试验中,大约20%的化肥减量是一个比较合适的区间[5]。这既保证了作物的健康生长和产量稳定,又符合当前绿色农业、可持续发展的理念。
总而言之,本次试验为提供了宝贵的实践经验和理论依据。绿肥压青还田技术不仅有助于改善土壤环境、提高土壤肥力,还能在减少化肥使用的同时保持甚至提高作物产量。这一发现对于推动农业现代化、实现绿色可持续发展具有重要意义[6]。
结论:综上所述,不难看出,绿肥不同压青还田量对早稻产量及土壤主要养分资源具有显著影响。尽管处理小区在禾苗长势和分蘖上差异不大,但产量数据揭示了绿肥压青还田技术在促进作物生长和增产方面的潜力。特别地,当化肥减量约20%并结合1500公斤绿肥压青还田时,早稻产量得到稳定甚至提升,显示出绿肥在农业生产中的重要作用。这一发现不仅为农业生产提供了科学依据,也为推动绿色农业和可持续发展战略提供了实践支持。因此,建议在实际生产中合理应用绿肥压青还田技术,以实现早稻产量和土壤质量的双重提升。
参考文献:
[1]高凤云,徐广辉,徐井风,等. 绿肥压青还田配施生物有机肥对岔河大米产量、品质及土壤性状的影响 [J]. 上海农业科技, 2023, (06): 97-100.
[2]冯涛,孙向春,邓喜明,等. 不同绿肥压青还田对后茬玉米产量及土壤理化性质的影响 [J]. 农业科技通讯, 2021, (10): 53-55.
[3]苏利荣,谭裕模,何铁光,等. 新植蔗间作不同绿肥压青还田的试验研究及经济效益分析 [J]. 热带作物学报, 2021, 42 (03): 747-753.
[4]周德平,吴淑杭,褚长彬,等. 油菜绿肥还田对后茬水稻产量、稻田土壤理化性状及微生物的影响 [J]. 上海农业学报, 2020, 36 (05): 68-73.
[5]钟奇. 绿肥不同压青还田量对早稻产量和土壤性状的影响 [J]. 现代农业科技, 2020, (05): 9-10.
[6]黄涛,汪辰卉,徐力斌,等. 紫云英连续两年还田对水稻产量及土壤肥力的影响 [J]. 上海农业科技, 2016, (01): 103-104+139.
作者姓名:陈建亦
出生年月:1983.09.10
性别:男
籍贯:广西贺州
工作单位:贺州市平桂区农业农村局
科室:平桂区农业技术推广中心
职务或职称:助理农艺师
学历:大专
研究方向:土壤肥料