有机无机复混肥在热带地区双季稻上化肥减施的应用效果

杨旭 林清火 史东梅 黄艳艳 刘海林 杨红竹

摘  要：以热带地区典型酸性水稻土为载体，通过设置不施肥处理（CK）、常规化肥（T）、有机无机复混肥（OF）、有机无机复混肥减施10%（10%OF）和有机无机复混肥减施20%（20%OF）等不同试验处理，研究化肥、有机无机复混肥和减量施用对海南省双季稻的产量、养分积累和肥料利用率的影响，评估有机无机复混肥及其减量施用对热带地区土壤化学性质的影响。研究结果表明，各施肥处理较CK均能显著提高水稻籽粒产量，OF处理较常规化肥能显著增加晚稻有效穗数，涨幅为29.79%。同时OF处理较常规化肥处理能显著提高早稻氮、磷累积量，增加幅度分别为19.31%和27.94%，20%OF处理能显著提高早稻氮、磷、钾肥农学效率;不同有机无机复混肥处理较常规化肥处理对土壤养分影响无显著性差异。

关键词：有机无机复混肥;水稻;产量;氮肥利用率;热带水稻土

中图分类号：S511      文献标识码：A

Abstract： In this paper， the typical acidic paddy soil in the tropics was used as the carrier to study the effects of chemical fertilizer， organic-inorganic compound fertilizer and reduced application on the yield， nutrient accumulation， fertilizer utilization rate of double-season rice and soil chemical properties in Hainan Province of the tropical regions through the application of no fertilization treatment （CK）， conventional fertilizer （T）， organic-inorganic compound fertilizer （OF）， organic-inorganic compound fertilizer reduction 10% （10%OF） and organic-inorganic compound fertilizer reduction of 20% （20%OF）. All fertilization treatment could significantly increase rice grain yield compared to CK. OF treatment could significantly increase the effective panicle number of late rice compared with conventional chemical fertilizer， with an increase of 29.79%. At the same time， OF treatment could significantly increase the accumulation of nitrogen and phosphorus in early rice compared with conventional chemical fertilizer treatment， with an increase of 19.31% and 27.94%， respectively. 20%OF treatment can significantly improve the agronomic efficiency of nitrogen， phosphorus and potassium fertilizers in early rice; Organic-inorganic compound fertilizer treatment had no significant difference in soil nutrients compared to conventional chemical fertilizers.

Keywords： organic-inorganic compound fertilizer; rice; yield; nitrogen use efficiency; tropical paddy soil

DOI： 10.3969/j.issn.1000-2561.2021.01.013

水稻作為中国主要的粮食作物，在保障人民正常生活方面具有重要意义。随着经济水平的提高，人们对稻米品质和口味的要求正在逐年提高，因此推广优质水稻种植是当今水稻发展的主要方向[1]。虽然水稻品种选优方面取得显著成效[2-3]，但土壤肥力已成为制约水稻品质和产量的重要因素之一[3-4]。大量研究表明，长期使用化肥造成土壤养分失衡、质量下降以及环境污染等诸多问题，因此制作肥效高且肥力持久，具有改善土壤质量并能显著改善水稻品质已成为当今肥料工业发展的首要任务[5]。有机肥替代部分化肥可以改良土壤理化性质、提高作物品质以及提高养分利用率[6];研究表明，有机无机复混肥能显著提高水稻、番茄、辣椒等作物的产量，同时能改善土壤结构及酶活性，减少对化肥的需求，对我国农业持续发展具有重要意义[7-11];马二登等[12]通过设置减施试验表明，有机无机复混肥能提高烟叶产值并有较大的节肥潜力;刘彦伶等[13]通过设计不同施肥模式研究表明，适当降低施肥比例能提高作物产量并能避免因施肥过多而造成的环境问题。

海南省地处热带，土壤有机质含量低，酸化板结现象较为严重。相关研究表明，海南省2017年单位播种面积化肥施用量614.4 kg/hm2，远高于全国平均值，减少化肥施用能缓解土壤酸化，却导致水稻减产[14-15]，科学配施养分[16]、施用新型缓释肥料[17]以及有机无机肥料配施[18]在一定程度上能实现土壤改良和提升水稻品质。本研究以常规施肥、有机无机复混肥以及减施等作为施肥处理，以双季水稻为研究对象，研究化肥、有机无机复混肥和减量施用对海南省双季稻的产量、养分积累和肥料利用率的影响，评估有机无机复混肥及其减量施用对热带地区土壤化学性质的影响，以期为有机无机复混肥在南方酸性水稻土施用提供参考。

通过生物量、养分积累与土壤养分之间的相关性分析表明（表4），针对早稻而言，土壤有效磷与生物量、钾积累量呈显著正相关;而对于晚稻而言，土壤有机质与生物量、磷钾积累量呈显著正相关;土壤速效钾与氮、磷、钾养分积累量呈显著或极显著正相关。

3  讨论

3.1  不同施肥处理对水稻产量的影响

研究表明，施肥能显著提高水稻产量，尤其是无机肥配施有机肥相比单施化肥效果更加显著[19-20]。本研究结果表明，施用等量有机无机复混肥较单施化肥对水稻产量均有不同程度的增加，且晚稻增加幅度高于早稻，这是因为化肥施入土壤增加的是速效态养分，较短时间能夠发挥效果，而有机肥矿化需要一定的时间才能够被植物吸收利用，这与相关文献研究结果相同[20-22]。海南省土壤较为瘠薄，有机质含量低[22]，有机无机复混肥施用能显著提高水稻中后期有效穗数和干物质的积累[23]。本试验中，有机无机复混肥处理显著增加植物氮的积累，其中与化肥等量施用效果最为显著，这与前人研究结果相似[24]。早稻各处理产量显著高于晚稻，这是因为晚稻种植期间为海南省雨季，高频次降雨会造成水稻光合作用降低影响水稻抽穗时的开花、授粉和结实[25-26]，同时夏季高温多雨水稻易发生病虫害，进而影响到产量。

3.2  不同施肥处理对水稻养分吸收与肥料利用率的影响

本研究结果表明，与T处理相比，OF处理能显著提高早稻氮、磷养分累积量，增加幅度分别为19.31%和27.94%，这可能是由于有机无机复混肥具有一定的缓释功能，能够持续供应养分，使养分释放速率与水稻养分需求更为匹配，从而减少养分的淋溶损失，提高养分在作物上的积累。同时OF处理较T处理能显著提高早稻氮肥和磷肥利用率，这是因为施用有机肥一方面能直接增加土壤中的中微量元素[27]，另一方面有机肥能降低土壤容重，增加土壤孔隙度，使土壤变得疏松多孔，利于作物根系生长及养分的吸收[28]。海南省早晚稻种植期间气候条件差异较大，晚稻种植期间高温多雨，有机肥分解速度快，从而导致晚稻各施肥处理间差异不显著。

3.3  不同施肥处理对土壤养分影响

农田土壤退化是农业发展面临的严峻问题，合理施用有机肥是提高土壤质量的重要措施之一[29-30]。一般认为，长期配施有机肥，可以促进土壤有机碳的快速积累[31]。本试验结果表明（表4），针对早稻而言，土壤有效磷与生物量、钾积累量呈显著正相关;而对于晚稻而言，土壤有机质与生物量、磷钾积累量呈显著正相关;土壤速效钾与氮、磷、钾养分积累量成显著或极显著正相关，这是因为南方土壤有效钾含量较低且钾素在土壤中以无机离子存在，易随土壤水移动，造成钾素水平较低，不能满足作物生长需要。因此在实际生产中，需要注意钾肥的合理施用[27]。

4  结论

（1）与CK相比，施肥处理均能增加水稻有效穗数;与常规化肥相比，OF能显著增加晚稻的有效穗数，增幅为29.79%。

（2）有机无机复混肥相比单施化肥能提高水稻干物质累积量以及稻谷氮、磷、钾养分积累，OF处理能显著提高早稻氮、磷累积量，增加幅度分别为19.31%和27.94%。

（3）施用有机无机复混肥和化肥较CK均能显著提高晚稻收获后土壤速效磷、有效钾和有机质含量;与常规化肥处理相比，不同有机无机复混肥处理对土壤养分含量无显著性差异。

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责任编辑：沈德发