李进永 费新茹 赵呈明 郭 红 许 业 李 玲 高春燕
(盐城市盐都区农业科学研究所 江苏盐城224011)
我国水稻生产成本中肥料约占50%左右, 过量施肥,不合理施肥是施肥过程中存在的主要问题。 这样的施肥方法弊端重重: 首先是肥料利用率下降,大量肥料白白浪费损失,增加生产成本;其次是环境污染严重,土壤结构恶化;第三水稻抗逆性减弱,生产风险加大,影响粮食生产安全。 因此,生产上合理配方施肥是实现水稻生产“高产、优质、高效、生态、安全”综合目标最关键的栽培技术措施。
盐粳15 号是由江苏省盐城市盐都区农业科学研究所最新育成的迟熟中粳稻新品种, 具有分蘖性较好、抗逆性强、穗大粒多等特征。 5 月19 日用抛秧盘旱育秧苗,每穴3~4 苗,6 月17 日人工拉绳定点小苗栽插,基本苗均在7.5 万/亩左右。
试验设在江苏(盐都)现代农业(稻麦)科技综合示范基地内,前茬作物为小麦,黑桃土偏黏性,土壤有机质含量1.62%、全氮0.14%、速效磷10 mg/kg,地力均匀一致,符合试验要求。
1.3.1 试验处理 试验设5 个处理,处理A:不施肥(CK);处理 B:定量施肥;处理 C:常规施肥;处理 D:有机肥替代10%尿素; 处理E: 有机肥替代30%尿素。3 次重复,随机排列,共15 个小区。本试验区域四周设有保护行,各小区间筑埂高约20 cm 进行隔离,并用塑料布包埂,防止窜水窜肥,每重复间设80 cm宽的进排水沟, 并在各小区田埂下预埋直径15 cm塑料管道与进排水沟相通,便于单灌单排。 每小区长8 m、宽5 m。除不同配方施肥外,各小区栽插方式、密度等及其他田间管理措施一致(表1)。
1.3.2 施肥方法 以有机肥(恒丰源有机肥,有机质含量为45%,NPK 含量为5%) 作基肥, 氮肥为尿素(含氮量为46%),磷肥为地产普钙(P2O5含量在12%以上),钾肥为进口氯化钾(K2O 含量为60%)。处理B施纯 N 总量为 18.00 kg/亩, 处理 C 施纯 N 总量为21.00 kg/亩,处理 D、处理 E 施纯 N 总量同处理 B。施肥时间和用量根据生育进程和苗情合理安排, 有机肥、磷肥、钾肥全作基肥,基蘖肥与拔节孕穗肥比例为 5.5∶4.5。 基蘖肥施用日期为 2020 年 6 月 26 日,穗肥施用日期为2020 年8 月20 日。
各生育期主要考查茎蘖数、株高、穗部性状、生育期等主要农艺性状。
表1 各处理施肥方式及用量
主要通过单位面积内各处理肥料成本、 用工成本、稻谷产量计算经济效益。
整个试验数据采用Excel 和方差分析软件进行计算、分析比较
2.1.1 生育进程 由表2 可知, 不同配方施肥和施氮量对水稻生育进程有着明显的影响, 在施氮量相同的情况下, 处理B 比处理D、 处理E 分别迟2 d、3 d 成熟,表明随着有机肥代替化肥量的增加,成熟期相应提前,处理A 比处理B、处理C 分别早熟7 d、9 d,说明随着施氮量的增加,生育期相应延迟[2]。
2.1.2 茎蘖动态及群体指标 据田间苗情调查统计,处理C 高峰苗出现最早且数值最高,为36.26 万/亩,处理B、处理D 生长发育基本同步,高峰苗差异不大,分别为 34.25 万/亩、33.84 万/亩,处理 E 为 30.31 万/亩,处理A 生长发育最慢,高峰苗最少,为25.37 万/亩,群体相对最小。 由此表明,在营养生长期随着施氮量的增加生育进程加快, 高峰苗出现相对较早且数值逐渐增大,但在相同施氮量条件下,基蘖肥随着有机肥代替化肥量的增加,高峰苗的数值却减少,表明盐粳15 号在营养生长期需吸收一定量的氮肥满足生长发育的需要,为构建良好的丰产群体打下基础。 各处理在同一时期叶龄大小与高峰苗数值表现基本一致(表 3)。
2.1.3 植株性状 拔节孕穗期通过田间剥稻株调查, 基部节间长度在不同配方施肥的条件下表现为处理C>处理 B>处理 D>处理 E>处理 A, 盐粳 15 号全生育期节间数、株高与基部节间长度一致,说明前期增施氮肥与水稻上述3 个性状呈正相关, 但穗长却表现为处理B>处理D>处理C>处理E>处理A,表明生产上施氮量和配方施肥要合理。 营养过剩,导致群体过大、田间通风透光条件差,对生殖生长产生不利影响,穗型偏小;同样,营养不足导致群体过小,难以满足生殖生长对养分的需求,穗型也不大(表4)。
表2 不同处理对盐粳15 号生育进程的影响
表3 不同处理对盐粳15 号茎蘖动态及群体指标的影响
2.1.4 产量构成因素[2]统计分析表明,不同配方施肥的处理产量构成有明显的差异。 有效穗从高到低依次是处理 C 24.19 万穗/亩、 处理 B 23.61 万穗/亩、处理 D 23.45 万穗/亩、处理 E 21.80 万穗/亩、处理A 18.52 万穗/亩;处理 B 实粒数最高,为 116.27 粒/穗,处理 D 次之,为 114.02 粒/穗,处理 C 和处理 E 差异不大,分别为 106.56 粒/穗、104.83 粒/穗,处理 A 最低,为 95.84 粒/穗;千粒重除处理 C 最低,为 26.57 g外,其他处理差异不大。 从产量构成三因素方面综合分析,不同配方施肥对盐粳15 号产量的影响差异较大。 处理B 和处理D 差异不大,达显著水平,但二者同其他处理相比达极显著水平。 处理A 全生育期不施肥,因缺少养分产量三要素都最低,因此,最终产量表现也最低,仅为480.65 kg/亩;处理C 虽然全生育期养分充分,但由于无效分蘖多,群体过大,虽然有效穗最多,但通风透光不良,光合效能降低,实粒数、千粒重偏低,产量不突出,仅为658.21 kg/亩;处理B 和处理C 养分供应合理,群体量适宜,产量三要素均协调,容易获得高产,产量分别达732.54 kg/亩、719.66 kg/亩;处理E 虽然施N 量与处理B 和处理 C相同,但由于在营养生长期投入有机肥过量,养分释放慢,满足不了前期生长对养分的需求,导致丰产架子搭建不够合理,有效穗不足,实粒数少,产量仅为630.74 kg/亩(表 5)。
表4 不同处理对盐粳15 号植株性状的影响
表5 不同处理对盐粳15 号产量构成因素的影响
从不同配方施肥方式比较来看, 由于各处理田间管理措施一致, 除了处理A 没有施肥用工外, 其他处理仅在肥料投入成本上存在差别。 因此, 本试验经济效益分析在成本上只扣除肥料和施肥用工成本进行比较(肥料、用工、稻谷出售价均按2020 年度市场价格计算)。 通过比较,不同配方施肥经济效益为处理 B (1 957.62 元/亩)>处理 D (1 889.77 元/亩)>处理 C(1 700.41 元/亩)>处理 E(1 557.91 元/亩)>处理 A(1 403.50 元/亩)。 不同施氮量的经济效益处理 B>处理C>处理A,表明生产上在一定施氮量范围内,施氮量与经济效益呈正比; 在相同施氮量条件下, 有机肥代替化肥量不同,经济效益也存在差异,处理B>处理 D>处理 C, 但处理 B 比处理 D 仅增收 67.85 元/亩,差异不明显, 但处理D 通过有机肥代替化肥可以改善土壤结构,减少化肥污染(表6)。
试验结果表明,不同配方施肥对盐粳15 号的茎蘖动态、植株性状、产量结构等均有一定影响,随着氮肥施用量的增加,生育期推迟,高峰苗数量、基部节间长度、叶片数、株高与氮肥施用量呈正相关,产量三要素与氮肥施用量表现较为复杂, 在一定范围内,氮肥用量增多,有效穗、每穗实粒数增多,但千粒重却表现相反。 因此,生产上氮肥施用要合理,协调好产量三要素关系,在提高经济效益的基础上,还要确保粮食安全生产,保护好生态环境。
表6 不同处理对盐粳15 号经济效益的影响
有机肥替代部分氮肥的施用, 可以改善土壤结构,增加土壤通透力和微生物含量,有利于提高水稻的活力,增强植株抗性,提升水稻生产安全系数。 但过多施用有机肥, 不仅增加生产成本, 而且降低产出,影响经济效益的提高。 因此,生产上也要掌控有机肥的施用量,保证达到节本增效的目的。