李素蓮,梁 浩,童小榮
(廣東省韶關(guān)市農(nóng)業(yè)科技推廣中心,廣東韶關(guān)512026)
長期使用化肥、盲目施肥,不僅造成土壤板結(jié)、地力下降,同時也會造成環(huán)境污染。秸稈還田、配方施肥,在農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、凈化環(huán)境、提高土壤肥力等方面發(fā)揮重要作用[1]。試驗旨在探尋不同配方施肥制度下對水稻生育期內(nèi)土壤養(yǎng)分變化的影響,為提高粵北地區(qū)水稻土壤肥力、合理施肥提供依據(jù)。2017年承接廣東省耕地肥料總站建立耕地質(zhì)量監(jiān)測點試驗任務(wù),按《關(guān)于下?lián)?016年耕地質(zhì)量監(jiān)測點試驗補助經(jīng)費的通知》[粵農(nóng)耕肥(2016)35號]文件要求開展韶關(guān)耕地質(zhì)量監(jiān)測點試驗,對照文件(附件4——水稻肥料利用率田間試驗方案)要求實施。
早稻品種為華優(yōu)665。2017年3月9日播種,4月13日插秧,6月7日始穗,7月19日測產(chǎn)收割。栽插密度17.5 cm×21.4 cm,每667m2插1.8萬叢。所用的單質(zhì)肥料為尿素(N 46.4%)、過磷酸鈣(P2O516%)和氯化鉀(K2O 40%)。
試驗安排在韶關(guān)市仁化縣大橋鎮(zhèn)古洋村(廣東省耕地質(zhì)量監(jiān)測點GD301),海拔82 m,土壤類型為灰黃泥田,有機質(zhì)含量9.7 g/kg、全氮0.71 g/kg、堿解氮42.59 mg/kg、有效磷7.81 mg/kg、速效鉀82.43 mg/kg、pH值5.86,質(zhì)地中壤,肥力中等,排灌方便,前作晚稻。
試驗設(shè)5個處理,每個處理設(shè)3次重復(fù),共15個小區(qū),每小區(qū)面積21 m2(7 m×3 m),隨機區(qū)組排列。小區(qū)之間用小田?。s15 cm寬)隔開,筑好田埂后蓋尼龍薄膜,防肥水滲透串流,處理間留排灌口,實行單排單灌。每一處理要插標(biāo)簽牌,清楚標(biāo)出小區(qū)號、處理名稱、每667m2施尿素、磷肥和氯化鉀數(shù)量。四周設(shè)保護行,除施肥設(shè)計肥力差異外,其他田間管理措施相同。
各試驗處理設(shè)置如下:處理1為N、P、K肥常規(guī)施肥(N2P2K2),處理2為缺N肥+P、K肥常規(guī)施肥(N0P2K2),處理3為缺P肥+N、K肥常規(guī)施肥(N2P0K2),處理4為缺K肥+N、P肥常規(guī)施肥(N2P2K0),處理5為零施肥(CK)。常規(guī)施肥按照每 667m2施純 N 10 kg、P2O54.4 kg、K2O 10 kg。氮肥分基肥(30%)、回青肥(40%)、中期肥(30%)3次施用,磷肥作基肥一次性施用,鉀肥分基肥(50%)和中期肥(50%)施用。
4月11 日施用基肥,4月18日施用回青肥,5月24日施中期肥。
病蟲防治:5月9日施用冠茗、毒死蜱;5月24日施用冠茗、福戈、烯啶蟲胺、吡蚜酮;6月23日施用冠茗、福戈、烯啶蟲胺、吡蚜酮;防治稻縱卷葉螟、二化螟、稻飛虱、稻瘟病、稻曲病、紋枯病等病蟲害。
土壤采樣:11月下旬采集,采樣深度為0~20 cm,采樣時沿著“X”或“S”路線,采集深度為0~20 cm的樣點約15~20個,將土樣充分混勻后,四分法留取1 kg。過20目篩和100目篩制樣送檢。土壤樣品分析檢測按NY/T1121.1規(guī)定的方法執(zhí)行[2]。
植株取樣:于水稻成熟收割前2 d,避開邊際效應(yīng),隨機均勻在各小區(qū)里選取1 m長樣段,拔出水稻,沿根莖結(jié)合處,剪去根系,取地上部分。脫粒,將稻草和稻谷分開,把稻谷放進小網(wǎng)袋,稻草放大網(wǎng)袋,放入標(biāo)簽信息。稱量并記錄莖葉、稻谷濕重,接著取莖葉、稻谷樣品,稱重、烘干,計算風(fēng)干樣含水量。并分別數(shù)稻谷樣品空秕粒及實粒數(shù),稱重,從而獲得結(jié)實率、穗粒數(shù)、千粒重等數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)分析:利用EXCEL2010統(tǒng)計分析軟件,進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,處理間差異顯著性分析采用最小顯著差異(LSD)法。
從表1可見,5種施肥制度下,株高、有效穗數(shù)呈現(xiàn)的數(shù)值高低順序接近:處理1>處理3(4)>處理4(3)>處理2>處理5,以處理1常規(guī)施肥的株高最高,有效穗數(shù)最多,而處理2的株高、有效穗數(shù)略高于CK;每穗粒數(shù)、千粒重呈現(xiàn)的變化趨勢一樣:處理3>處理4>處理1>處理5>處理2,以處理3的每穗粒數(shù)最多,千粒重最重,處理2(N0P2K2)的每穗粒數(shù)和千粒重均最?。焕碚摦a(chǎn)量呈現(xiàn)的數(shù)值高低順序:處理3>處理4>處理1>處理2>處理5,與實際測產(chǎn)產(chǎn)量有差異。綜合來看,磷肥缺失對早稻農(nóng)藝性狀影響較弱,氮肥缺失對早稻各種農(nóng)藝性狀影響最大,導(dǎo)致理論產(chǎn)量略高于CK。
表1 不同處理的水稻農(nóng)藝性狀對比分析
各處理產(chǎn)量見表2:處理1早稻實測產(chǎn)量最高,平均每667m2產(chǎn)量618.33 kg,比處理5(CK)增產(chǎn)69.6%。各處理產(chǎn)量高低順序為處理1>處理3>處理4>處理2>處理5。經(jīng)方差分析,處理1、處理3、處理4分別與處理5之間在1%水平上差異極顯著,處理2與處理5之間在5%水平上差異顯著。
按早稻當(dāng)?shù)仄骄蹆r2.6元/kg計算產(chǎn)值,各處理收益見表2,看出:處理1產(chǎn)值最高,平均每667m2產(chǎn)值1 607.66元,扣除肥料成本,平均純收入1 437.06元;處理5產(chǎn)值最低,平均每667m2產(chǎn)值948.14元,比處理1減少收益488.92元。各處理產(chǎn)值收益高低順序為處理1>處理3>處理4>處理2>處理5,處理1、處理3、處理4分別與處理5之間產(chǎn)值效益差異顯著,處理2與處理5之間產(chǎn)值效益差異不明顯。說明氮肥缺失對產(chǎn)量影響最大,進而影響經(jīng)濟效益。
表2 不同處理對水稻產(chǎn)量及經(jīng)濟效益的影響
根據(jù)全國第2次土壤普查標(biāo)準(zhǔn)[3],試驗前土壤理化性狀有機質(zhì)、全氮、堿解氮指標(biāo)處于五級(很低)水平,有效磷、速效鉀、pH值指標(biāo)處于四級(低)水平。試驗后土壤取樣化驗結(jié)果見表3,試驗后土壤理化性狀pH值都略高于處理5(CK),但都略低于試驗前水平。
土壤有機質(zhì)含量是反映土壤肥力高低的重要指標(biāo)之一,是植物和微生物的養(yǎng)分源泉,決定著土壤的結(jié)構(gòu)以及通透性、滲透性、緩沖性、保肥性和供肥性等生產(chǎn)性狀[4]。從表3發(fā)現(xiàn),處理2土壤有機質(zhì)含量最高,為15.6 g/kg,比處理5增加13.87%;處理3和處理4的土壤中有機質(zhì)含量都是14.6 g/kg,比處理5增加6.57%。但5種施肥制度下,有機質(zhì)又比試驗前含量有所增加,增幅達40%~60%不等。
土壤中堿解氮的5種施肥制度下差異性不大,但比試驗前增加60%左右,可能是氮磷鉀肥不合理的施肥比例,降低了肥料的利用率,使土壤中氮素未被有效利用而出現(xiàn)累積。
土壤中全氮含量在試驗后出現(xiàn)大幅下降,消耗水平極高。5種處理水平相差無幾。
從土壤分析結(jié)果來看,有效磷含量以處理1最高值,以處理2、4含量最低,大小順序是:處理1>處理3>處理5>處理2(4)。5種施肥制度下有效磷含量都比試驗前大幅下降。有效磷的變化與其在土壤中的存在形態(tài)有很大關(guān)系,可溶性磷極易轉(zhuǎn)化為難溶性磷,致使土壤中有效磷含量降低[4]。
土壤速效鉀含量的高低不但決定作物對鉀需求是否充分,而且還決定土壤陽離子的代換量,影響植物對氮、磷的吸收和土壤的保水、保肥效果[5]。試驗結(jié)果表明,速效鉀含量呈現(xiàn)不同數(shù)值,大小順序是處理2>處理3>處理1(處理5)>處理4。以處理4的數(shù)值最小,這可能與土壤中高含量的速效鉀有關(guān),土壤提供一定的養(yǎng)分以維持基本產(chǎn)量。而處理2可能因氮素的缺失,間接影響了植物對鉀的吸收,使其速效鉀利用最少,出現(xiàn)最高值。氮、磷、鉀投入比例失調(diào),對鉀肥投入長期不足,導(dǎo)致土壤中鉀素補充有限;作物從土壤中吸收的鉀素遠遠大于歸還量[2]。
表3 不同處理的土壤理化性狀比較
從水稻農(nóng)藝性狀指標(biāo)來看,不同施肥水平下,磷肥缺失對早稻農(nóng)藝性狀影響較弱,氮肥缺失對早稻各種農(nóng)藝性狀的影響最大。從肥料養(yǎng)分利用率來看,早稻對氮肥的依賴性較大,氮肥的利用率最高,磷肥利用率最低。合理配施氮肥能降低早稻產(chǎn)量波動,提高穩(wěn)產(chǎn)性。從土壤的理化性狀來看,有機質(zhì)、堿解氮數(shù)值比試驗前明顯增加,全氮、有效磷和速效鉀則是大量消耗。氮、磷、鉀投入比例失調(diào),影響植物對所需元素的吸收和轉(zhuǎn)化,進而改變了農(nóng)藝性狀和土壤理化性狀。由于試驗只開展了一季配方施肥對早稻經(jīng)濟性狀,土壤理化性狀的初步研究,在配方施肥長期效應(yīng)觀察及土壤養(yǎng)分釋放研究等方面有待完善和深入。