沼液灌施减肥对直播水稻生长及产量构成的影响

李云飞

摘要 通过田间试验，研究灌施沼液条件下，减施化肥氮对直播水稻生长及产量构成的影响，探索水稻化肥减量的可行性。结果表明，灌施沼液减施化肥氮不会降低水稻茎蘖数和最终成穗数，对水稻产量构成没有影响，减施25%化肥氮可增加水稻产量9.5%，增加种植效益12%以上。灌施沼液可以减少化肥氮25%～50%，直播稻田灌施沼液减施25%化肥氮产值效益最高。

关键词 沼液灌施;减肥;直播水稻;产量

中图分类号 S511  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2022）11-0139-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.11.036

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effects of Biogas  Slurry Irrigation on the Growth and Yield Components of Direct Seeding Rice

LI Yun-fei

（Guangming Food Group Shanghai Farm Co.， Ltd.， Dafeng， Jiangsu 224151）

Abstract Field experiments were conducted to study the effect of reducing fertilizer nitrogen on the growth and yield components of direct-seeded rice under the conditions of irrigating biogas slurry， and to explore the feasibility of reducing the amount of chemical fertilizers in rice. The results showed that reducing the application of fertilizer nitrogen from the biogas slurry would not reduce the number of rice tillers and the final number of panicles， and did not significantly reduce the composition of rice yield. Reducing the application of 25% fertilizer nitrogen can increase rice yield by 9.5% and increase planting benefits 12% above. Irrigation of biogas slurry can reduce fertilizer nitrogen by 25%-50%， and irrigating rice field with biogas slurry can reduce the output value of fertilizer by 25%.

Key words Irrigating biogas slurry;Reducing fertilizer;Direct-seeded rice;Yield

沼液作為一种肥料资源灌施于稻田，可以提供大量的N、P、K元素供作物吸收利用，不仅可以抑制土壤酸化板结，增加土壤肥力，还能够减少沼液排放带来的环境污染风险[1-3]。研究表明，稻田合理灌施沼液能够促进水稻生长，作为替代或减少化肥使用，能够有效地增加成穗数，提高成穗率和千粒重，进而增加产量 [4-6]。但也有研究认为，仅用等氮量的沼液替代化肥不能满足水稻生长对氮肥的需求，与施用化学肥料相比，施用等氮量沼液会导致水稻结实率、穗粒数和千粒重降低，增加水稻减产风险，但收获产量没有明显减产[7-8]。这2种不同的研究结果，可能与试验条件、沼液施用方法和施用量有关，虽然在水稻产量性状上存在差异，但在产量上研究结论一致，说明施用沼液对水稻产量有一定的增产作用。因此，稻田灌施沼液实施减肥具有一定可行性。笔者结合大田生产操作实际，在常规施肥的基础上，进一步研究灌施沼液条件下，减施化肥氮对直播水稻生长及产量构成的影响，旨在为直播稻田灌施沼液实施减肥提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料与地点

试验于2018年在上海市川东农场2作业区进行。供试地块肥力中等，土壤为砂壤土，前茬作物为小麦，土壤基本理化性状：pH 7.49，有机质21.2 g/kg，盐分1.31 g/kg，全N 0.96 g/kg，有效磷66 mg/kg，速效钾114 mg/kg。供试猪粪水沼液由川东畜牧养殖公司一分场提供，取自同一厌氧消化池，由管道输送至试验田。猪粪水沼液pH 8.08，有机质2.7 g/kg、TN 1 300 mg/L、TP（P2O5）930 mg/L、TK（K2O）30 mg/L、有效氮 100 mg/L、盐分436 mg/L。供试肥料：普通复合肥（15-15-15），由江苏中东化肥股份有限公司生产;普通颗粒尿素（46%），由山西天泽煤化工集团股份公司生产。沼液氮含量以TN 1 300 mg/L计。供试作物为水稻，品种为淮稻5号，栽种方式为机穴播，行距27.1 cm，株距11.0 cm，6月11日播种。

1.2 试验设计

结合生产实际，采取大区试验，设3个处理，不设重复，随机排列。试验处理分别为常规施肥对照处理（CF）：基肥施用复合肥225 kg/hm2+尿素112.5 kg/hm2，返青肥施用尿素112.5 kg/hm2，分蘖肥施用尿素150 kg/hm2，促花肥施用复合肥225 kg/hm2，保花肥施用尿素90 kg/hm2;减N 25%处理（F1）：基肥施用复合肥225 kg/hm2+尿素112.5 kg/hm2，返青肥施用尿素112.5 kg/hm2，促花肥施用复合肥225 kg/hm2，保花肥施用尿素90 kg/hm2;减N 50%处理（F2）：返青肥施用尿素112.5 kg/hm2，促花肥施用复合肥225 kg/hm2，保花肥施用尿素90 kg/hm2。F1处理分蘖肥和F2处理基肥、分蘖肥均以沼液替代，施用促花肥前除常规施肥处理均灌施一次沼液。沼液施用采取与灌溉水混合淌灌，施入量单独计量。各试验区独立排灌，试验操作参照大田生产，病虫防治等其他措施相同。各试验处理施用化肥氮沼液氮情况见表1。2F2A3059-57A6-4BF8-AB81-9286B84CB502

1.3 采样与测定

播种结束20 d后调查基本苗。播后30 d开始定点对水稻生长情况进行观测记录，记录叶龄、绿叶数、茎蘖数、株高等;收获前各处理随机选取3处样段，每个样段连续取10穴，调查穗数、穗粒数、结实率、千粒重，并选取代表性20株进行株高、茎长、稻穗性状测量;收获时分别进行小区（20 m×50 m）割方测产，测量水分，3次重复;各大区水稻独立收获烘干计算产量。

1.4 数据分析

试验数据采用Microsoft excel 2016和SPSS19.0软件进行统计分析，多重比较采用LSD法检验。

2 结果与分析

2.1 沼液灌施减肥对水稻各生长期茎蘖数的影响

由表2可知，在水稻生长前期，灌施沼液减施化肥对水稻单株分蘖没有促进作用，单株茎蘖数均低于水稻常规施肥，但对水稻后期分蘖数及分蘖成穗有明显促进作用，能够增加水稻分蘖成穗0.16～0.22个。

2.2 沼液灌施减肥对水稻株高节间形态的影响

由表3可知，灌施沼液减施化肥对水稻株高影响不大，没有明显增加，相反略低于常规施肥，节间数有增有减，基部第二节间长、穗下节间长、穗长均低于常规施肥，F1处理穗长明显短于其他处理，与常规施肥间差异达显著水平。

2.3 沼液灌施减肥对水稻产量及产量构成的影响

由表4可知，沼液灌施减肥没有导致水稻成穗群体下降，相反增加了水稻成穗数，且F2处理与常规施肥间差异达显著水平;F2处理与CF处理穗粒数、结实率相当，差异不显著，F1处理穗粒数最高、结实率最低;F1和F2处理千粒重均有所降低，理论产量均高于常规施肥，但实际产量有增有减，F1处理实际产量最高，从割方产量看，F2处理产量低于常规施肥，F1处理略高于常规施肥，差异不显著。

2.4 沼液灌施减肥下水稻经济效益分析

由表5可知，F1处理实际产值达28 071.9元/hm2，单一考虑肥料及施肥成本，净收入较常规施肥增加2 807.4元/hm2，F2处理实际产值低于常规施肥，因其肥料及施肥成本节约明显，净收入与常规施肥相差不大。

3 结论与讨论

水稻施用沼液可以有效增加水稻分蘖数、穗粒数，进而增加水稻产量，减少化肥使用量，降低肥料成本[9-10]。李艾芬等[11]研究认为适当施用沼液可以促进水稻分蘖、增加有效穗和每穗粒数，过量施用沼液会影响稻米品质，但也有研究表明沼液替代100%化肥氮会导致水稻各生长指标均有下降趋势，有贪青倒伏减产风险[12-14]。该试验结果表明，灌施沼液减施化肥氮没有降低水稻成穗群体，对水稻分蘖有一定的促进作用，能够增加水稻茎蘖数和最终成穗数，随着减施化肥氮量的增加，株高、基部一二节间长度也呈递减趋势，理论上倒伏风险会降低，但减施50%化肥氮田间出现了倒伏。减施化肥氮穗下节间、穗长会变短，但不影响穗粒结构，减施25%化肥氮明显增加了水稻穗粒数，但降低了水稻结实率，而减少50%化肥氮水稻穗粒数又有减少，结实率有所提高;理论水稻产量均有明显增加，但实际收获产量相差较大，减施50%化肥氮田块发生倒伏，水稻产量明显低于减施25%化肥氮，也低于常规施肥，这与王桂良等[12]研究认为当沼液替代化肥氮比例达50%以上，由于贪青晚熟可能导致倒伏、减产结论相一致;从割方产量看，减施化肥氮没有对水稻产量构成造成明显影响，随着化肥氮减少，水稻产量会有略微降低。单一考虑肥料及施肥成本的情况下，灌施沼液减施化肥氮不会降低水稻种植效益，减化肥氮25%可以增加种植效益2 807.4元/hm2。

因此，灌施沼液减施化肥氮在不影响产量结构的前提下，可以减少化肥氮25%～50%，减化肥氮25%可以獲得比常规施肥较高的产量，增加产量9.5%，增加种植效益12%以上。该试验从大田生产应用效果出发，对农场水稻实施化肥减量具有实际的参考意义。

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