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秸稈還田替代磷鉀肥對水稻產量和經濟效益的影響

2017-07-10 13:00鄭仁兵李敏韓上
安徽農業(yè)科學 2017年18期
關鍵詞:秸稈還田經濟效益水稻

鄭仁兵 李敏 韓上

摘要 [目的]明確秸稈全量還田替代磷鉀肥量。[方法]以常規(guī)化肥用量為對照,研究秸稈還田替代不同比例磷鉀肥對水稻產量和經濟效益的影響。[結果]秸稈還田條件下,常規(guī)化肥施用水稻產量較秸稈不還田處理降低2.0%。各處理以秸稈還田替代30%磷鉀肥處理最高,且通過提高水稻產量構成中的有效穗數和穗粒數來提高水稻產量。經濟效益以秸稈還田替代30%磷鉀肥處理最高,較常規(guī)施肥處理產值增加0.6%,純收入增加1.2%。[ 結論]綜合水稻產量和經濟效益結果,以秸稈還田替代30%磷鉀肥處理施用效果最佳。

關鍵詞 秸稈還田;水稻;產量;經濟效益

中圖分類號 S511 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611(2017)18-0034-02

Abstract [Objective]To explore phosphorus and potassium fertilizer rate in the condition of straw returning.[Method]Effects of straw returning as partial substitution for phosphorus and potassium fertilizer rate on yield and economic benefit of rice were studied.[Result ]The treatment of straw returning plus application of chemical fertilizer decreased the yield of rice by 2.0%,compared with no straw returning.The yield of straw returning as 30% substitution for phosphorus and potassium was the highest,which could increase the effective panicle number and grain number per spike.Economic benefit of

straw returning as 30% substitution for phosphorus and potassium was the highest,and the output value and net income were increased by 0.6% and 1.2% than those of NPK,respectively.[Conclusion] In general,straw returning as 30% substitution for phosphorus and potassium fertilizer was the most significant in this experiment,which could increase the yield and economic benefit of rice.

Key words Straw returning;Rice;Yield;Economic benefit

秸稈富含有機質、氮、磷、鉀及各種中微量元素,能夠改善土壤理化性狀和生物學性狀,是提高農作物產量的有效資源[1]。我國年稻草產量約2 億t,但近年來作物秸稈資源浪費越來越嚴重,秸稈利用的現代科技手段滯后,導致部分地區(qū)農作物秸稈被大量焚燒[2]。秸稈合理還田為解決上述問題提供一條有效途徑。秸稈主要由纖維素、半纖維素和木質素三大部分組成,自然狀態(tài)下難以被微生物分解。作物秸稈分解時土壤適宜的C/N為25,而秸稈本身C/N為60~80,微生物分解秸稈存在與作物競爭養(yǎng)分[3]。因此,秸稈還田后,應配施一定比例的N、P 調解土壤C/N,加速秸稈分解、腐熟過程,否則會造成C/N失調,起不到增產作用[4]。

前人對秸稈還田條件下土壤養(yǎng)分、酶活性和微生物區(qū)系進行了大量研究[5-7],但對水稻生產上秸稈還田替代磷鉀肥的研究鮮見報道。筆者通過田間小區(qū)試驗研究秸稈還田部分替代磷鉀肥對水稻產量和經濟效益的影響,從而揭示秸稈還田條件下最佳磷鉀肥替代量,以期為秸稈資源合理利用提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

田間試驗于2016年5—10月在安徽霍山縣但家廟鎮(zhèn)進行,位于116°25′03.9″ E,N31°27′16.2″ N。試驗地土壤類型為潴育型水稻土紫泥田,0~20 cm土層養(yǎng)分含量:有機質32.3 g/kg,全氮1.37 g/kg,堿解氮82.0 mg/kg,

有效磷19.2 mg/kg,速效鉀98.0 mg/kg,pH 5.5,Ca 1 570.2 mg/kg,Mg 226.3 mg/kg,Fe 67.4 mg/kg,Cu 5.84 mg/kg,Mn 21.6 mg/kg,Zn 1.56 mg/kg。

1.2 試驗材料

供試水稻品種為興隆1號。秸稈還田為水稻秸稈全量還田,還田量7 500 kg/hm2;氮肥為顆粒狀尿素,含N 46%;磷肥為粉末狀過磷酸鈣,P2O5含量12%;鉀肥為粉末狀紅色氯化鉀,K2O含量60%。

1.3 試驗設計

各處理采用等氮設計,共設4個處理:①常規(guī)施肥(秸稈不還田);②秸稈還田+常規(guī)施肥;③秸稈還田替代30%磷鉀肥;④秸稈還田替代40%磷鉀肥。N肥用量180 kg/hm2,100% P2O5用量72 kg/hm2,100% K2O用量108 kg/hm2,磷肥作為基肥一次性施用,氮肥按基肥∶分蘗肥∶穗肥5∶3∶2分次施用,鉀肥按基肥∶穗肥6∶4分次施用。小區(qū)面積4 m×5 m=20 m2,3次重復,隨機區(qū)組排列。2016年5月3日育苗,6月10日移栽,6月20日追分蘗肥,7月26日追穗肥,9月28日收獲。株距13.2 cm,行距30.0 cm,密度27萬穴/hm2,田間管理與當地習慣一致。

1.4 樣品采集與測定 土壤基礎樣品在水稻試驗開始前,以整個試驗田塊為采樣單元,采用“S”型取樣的方法在試驗田塊內采集0~20 cm土層5個點土樣,混勻風干過篩后備用。按常規(guī)方法進行養(yǎng)分檢測[8]。水稻成熟后實收每小區(qū)產量,同時每小區(qū)采3穴地上部分植株進行室內產量構成要素考查。

1.5 數據處理

試驗數據利用Excel 2003軟件進行處理,采用SPSS 17.0數據處理軟件進行數據統計分析,結果則采用LSD法在P<0.05水平上進行顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 不同施肥處理對水稻最高分蘗期苗情的影響

由表1可知,苗高除秸稈還田替代40%磷鉀處理明顯低于其他施肥處理外,其他施肥處理間無明顯變化。分蘗數和最大葉片長×寬常規(guī)施肥處理與秸稈還田替代30%磷鉀處理相當,高于秸稈還田替代40%磷鉀肥和秸稈還田+常規(guī)施肥處理。說明秸稈還田替代30%磷鉀肥能保證水稻苗高、分蘗數和最大葉片長×寬與常規(guī)施肥相當。

2.2 不同施肥處理對水稻產量及產量構成的影響

由表2可知,常規(guī)施肥條件下,秸稈還田較秸稈不還田處理水稻產量略有降低,秸稈還田+常規(guī)施肥比常規(guī)施肥減產2.0%。說明秸稈還田條件下常規(guī)化肥施用水稻產量較常規(guī)施肥略有降低。秸稈還田各處理隨著磷鉀肥替代量增加水稻產量呈先升后降的趨勢,產量由高到低依次為秸稈還田替代30%磷鉀肥、常規(guī)施肥、秸稈還田+常規(guī)施肥、秸稈還田替代40%磷鉀肥,水稻產量以秸稈還田替代30%磷鉀肥最高,其次為常規(guī)施肥,再次為秸稈還田+常規(guī)施肥,三者無顯著差異。說明秸稈還田替代磷鉀肥用量臨界點為30%,超過該替代量水稻產量顯著降低。有效穗各處理以秸稈還田替代30%磷鉀肥最高,但與常規(guī)施肥無顯著差異。說明秸稈還田條件下替代30%磷鉀肥水稻不減產。秸稈還田各處理較不還田常規(guī)施肥處理顯著提高水稻株高。水稻產量構成中穗粒數以秸稈還田替代30%磷鉀肥最高,其次為常規(guī)施肥處理,二者無顯著差異。穗長、千粒重和結實率各處理間無顯著差異。說明秸稈還田條件下替代30%磷鉀肥較常規(guī)施肥水稻不減產,且通過提高水稻產量構成中的有效穗數和穗粒數來提高水稻產量。

2.3 不同施肥處理對水稻經濟效益的影響 按水稻單價2.8元/kg、N 3.2元/kg、P2O5 5.6元/kg、K2O 4.5元/kg、翻壓及秸稈機械粉碎費用150元/hm2計算,不同施肥處理對水稻經濟效益的影響見表3。由表3可知,各施肥處理水稻產值與產量趨勢一致,以秸稈還田替代30%磷鉀肥最高,比常規(guī)施肥處理產值增加0.6%,純收入較常規(guī)施肥增加1.2%。產投比以秸稈還田替代30%磷鉀肥最高,比常規(guī)施肥增加1.6。說明秸稈還田替代30%磷鉀肥水稻可以獲得最高的經濟效益。

3 結論與討論

秸稈作為一種廉價的有機肥源,秸稈還田必然增加土壤中相應的養(yǎng)分儲量。沈亞強等[9]研究表明,秸稈還田在化肥減量的條件下,可獲得比常規(guī)施肥高的產量,其原因在于成穗率增加而提高有效穗數。該試驗結果表明,秸稈還田常規(guī)施肥較秸稈不還田條件下減產2.0%,各處理以秸稈還田替代30%磷鉀肥處理水稻產量最高,較常規(guī)施肥處理產量增加0.6%,且通過提高水稻產量構成中的有效穗數和穗粒數來提高水稻產量,這與前人研究結果一致。說明秸稈還田替代30%磷鉀肥較秸稈不還田常規(guī)施肥提高了水稻產量,增加農民收益,這可能是由于秸稈還田配施化學肥料一方面可以促進秸稈礦化,提供土壤速效養(yǎng)分供應,另一方面秸稈進入土壤加快了土壤物質循環(huán),可提高土壤養(yǎng)分的生物有效性,同時秸稈可以減少土壤水分蒸發(fā),促進水肥協同作用[10]。水稻產值和純收入均以秸稈還田替代30%磷鉀肥處理最高,分別比其他施肥處理增加0.6%~24.3%和1.2%~25.6%,秸稈還田替代40%磷鉀肥水稻產量較常規(guī)施肥顯著減產,說明秸稈還田替代一定量的磷鉀肥達到水稻增產增收的目標,超過該量后水稻顯著減產。

綜合水稻產量和經濟效益的結果看,以秸稈還田替代30%磷鉀肥處理水稻可以獲得最高的產量和經濟效益,施用效果最佳。

參考文獻

[1] 楊濱娟,黃國勤,徐寧,等.秸稈還田配施不同比例化肥對晚稻產量及土壤養(yǎng)分的影響[J].生態(tài)學報,2014,34(13):3779-3787.

[2] 楊濱娟,黃國勤,錢海燕.秸稈還田配施化肥對土壤溫度、根際微生物及酶活性的影響[J].土壤學報,2014,51(1):150-157.

[3] 席北斗,劉鴻亮,盂偉,等.高效復合微生物菌群在垃圾堆肥中的應用[J].環(huán)境科學,2001,22(5):122-125.

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[5] 胡乃娟,韓新忠,楊敏芳,等.秸稈還田對稻麥輪作農田活性有機碳組分含量、酶活性及產量的短期效應[J].植物營養(yǎng)與肥料學報,2015,21(2):371-377.

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[7] 潘劍玲,代萬安,尚占環(huán),等.秸稈還田對土壤有機質和氮素有效性影響及機制研究進展[J].中國生態(tài)農業(yè)學報,2013,21(5):526-535.

[8] 魯如坤.土壤農業(yè)化學分析方法[M].北京:中國農業(yè)科技出版社,2000.

[9] 沈亞強,程旺大,張紅梅.綠肥及秸稈還田對水稻生長和產量的影響[J].中國稻米,2011,17(4):27-29.

[10] 甄麗莎,谷潔,高華,等.秸稈還田與施肥對土壤酶活性和作物產量的影響[J].西北植物學報,2012,32(9):1811-1818.

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