有机无机肥配施对水稻产量性状及稻田土壤有机质含量的影响

唐光贵

（兴安县农业科技教育培训中心，广西兴安 541300）

我国60%左右的人口都以大米为主食，稻米的需求量巨大，一旦出现大量短缺，短时间内很难达到平衡。因此，水稻安全问题与国家粮食安全乃至世界粮食安全问题密切相关[1-2]。由于我国人口基数大，人口增长较快，对粮食的需求量也持续增加。到2030 年，稻米产量至少要增加20%才能满足届时的人口需求[3]。提高水稻产量主要有两种方式：1）增加种植面积；2）提高单位面积的产量。但从我国现状来看，水稻种植面积总体呈减少的趋势[4]。因此，我国的粮食安全只能通过增加单位面积产量来实现。只有进一步提高水稻产量，才能保障我国的粮食安全。

目前，我国优质水稻品种的选育已取得显著成效[5-6]，而土壤肥力状况已成为制约水稻产量和品质的主要因素之一[6-7]。无机肥作为我国水稻生产投入的主要肥料，由于其营养单一、易流失、利用率低、破坏土壤结构、易污染，所以寻找和施用肥力高、肥效持久、确保作物持续优质高产的肥料已成为现代农业和化肥工业发展的重要方向[7]。邵兴华等研究表明，长期平衡施用有机肥能显著增加土壤转化酶、酸性磷酸酶和过氧化物酶活性，提高土壤肥力和生产力[8]。王绍明等人得出结论，有机无有肥配合施用对土壤耕作最为有效，可提高水稻产量[9]。唐海明等表明，长期田间定位试验结果表明，施用有机肥有利于提高土壤有机质含量和双季水稻产量[10]。万水霞等研究表明，施用有机肥可以显著增加枣树种植土壤的有机质含量[11]。紫云英还田可以为水稻生长提供必需的养分，从而提高水稻产量[12-14]。刘春增等发现，采用紫云英耕作还田，水稻产量会有所增加[15]。有机质是土壤环境适宜性和土壤结构的重要体现，有机质含量是反映土壤肥力的重要指标，施用绿肥后，土壤有机胶体和腐殖质数量明显增加[16-17]。

目前，关于无机肥、有机肥配合施用对水稻生长及产量的影响研究多采用单一品种，而对不同水稻品种生长及产量的影响鲜有报道。因此，研究有机无机肥配合施用对不同水稻品种生长及产量的影响，对提升水稻产量及品质、保障粮食安全具有重要的现实意义。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验点位于广西兴安县某水稻农田，选用恒丰优666、特优5060 两个品种，每个品种设置处理1（CK）施用500 kg·hm-2复合肥[N+P2O5+K2O≥48%，m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)=26∶10∶12]，处理2（T1）施用500 kg·hm-2复合肥+9 000 kg·hm-2紫云英，处理3（T2）施用500 kg·hm-2复合肥+13 500 kg·hm-2紫云英，处理4（T3）施用500 kg·hm-2复合肥+18 000 kg·hm-2紫云英，每个小区面积约为30 m2，设置3次重复。种植密度按照当地实际生产情况设定。

1.2 采样方法及样品分析

水稻成熟期时，每个小区采集10穴植株样品，测量平均株高，统计每穗总粒数、实粒数、空粒数等，同时采集小区内所有稻谷用于实际产量计算；此外每个小区采集1 份混合土壤样品，交由专门的检测机构检测土壤有机质含量。

1.3 数据处理

本试验数据采用SPSS 19.0进行统计分析，差异显著性采用Duncan 法进行分析，图表制作由Excel 2016完成。

结实率按照以下公式计算：结实率=每穗实粒数/每穗总粒数×100%。

2 结果与分析

2.1 不同处理对水稻生长及产量的影响

2.1.1 产量

不同处理的水稻产量比较如图1 所示，施用有机肥紫云英的处理，品种恒丰优666 的产量在6 466.5～6 577.5 kg·hm-2，相较于CK处理的产量6 114.5 kg·hm-2，增产率在5.76%～7.57%；特优5060的产量为5 867.0～6 307.5 kg·hm-2，较CK 处理（5 952.0 kg·hm-2）增产5.60%～5.97%，差异达显著水平。可以看出，施用有机肥紫云英后，各水稻品种的产量均有所增加，有效促进了水稻增产。

图1 不同处理的水稻产量比较

2.1.2 株高

不同处理的水稻株高比较如表1 所示，施用有机肥紫云英的处理中，恒丰优666 的株高为1.103～1.120 m，与CK 处理（株高1.107 m）的差异不显著；特优5060的株高在1.023～1.033 m，与CK处理（株高1.023 m）的差异不显著，表明施用有机肥紫云英并不能显著改变水稻株高。

表1 不同处理的水稻农艺性状比较

2.1.3 产量性状

不同处理的水稻产量性状比较如表1 所示，施用有机肥紫云英后，恒丰优666 的每穗实粒数为81.90～84.23 粒，明显高于CK 处理（79.93 粒）；特优5060 的每穗实粒数在79.53～84.80 粒，明显高于CK 处理（76.23粒），且T2、T3处理与CK处理的差异达显著水平。表明施用有机肥紫云英后，各水稻品种的每穗实粒数均有所升高，有效增加了水稻实粒数。

由表1 可见，施用有机肥紫云英后，恒丰优666的每穗空粒数为32.10～33.13 粒，显著低于CK 处理（37.50 粒）；特优5060 的每穗空粒数为34.43～32.03粒，显著低于CK 处理（40.90 粒），表明施用有机肥紫云英能有效降低水稻空粒数。

由表1 可以看出，施用有机肥紫云英后，恒丰优666 的每穗总粒数为114.00～117.37 粒，与CK 处理（117.43 粒）的差异不显著；特优5060 的每穗总粒数在113.97～116.83 粒，与CK 处理（117.13 粒）的差异不显著，表明施用有机肥紫云英并不能显著改变水稻总粒数。

不同处理的结实率差异如表1 所示，施用有机肥紫云英的处理，恒丰优666 的结实率为71.8%～71.9%，显著高于CK 处理（68.1%）；特优5060 的结实率在69.8%～72.6%，显著高于CK 处理（65.1%），表明施用有机肥紫云英能有效提高水稻结实率。

2.2 不同处理对土壤有机质含量的影响

不同处理的稻田土壤有机质含量比较如图2所示，施用有机肥紫云英后，种植恒丰优666 的稻田土壤有机质含量为35.3～38.83 g·kg-1，显著高于CK 处理（34.03 g·kg-1）；种植特优5060的稻田土壤有机质含量在35.3～38.90 g·kg-1，显著高于CK处理（34.00 g·kg-1）。在各品种施用有机肥紫云英的处理中，均为T3处理的稻田土壤有机质含量最高，显著高于其他处理。可以看出，不同品种施用有机肥紫云英后，其稻田土壤有机质含量均有所升高，表明施用有机肥紫云英可以有效提高稻田土壤有机质含量，且有机质含量随着紫云英使用量增加而增加。

图2 不同处理的稻田土壤有机质含量比较

3 小结与讨论

施肥种类是影响土壤肥力和作物产量的重要因素。有研究表明，有机无机肥配合施用对土壤肥力和水稻产量的提升作用最好[9]。长期施用有机肥可以改善土壤结构，丰富土壤养分，为水稻生长提供所需养分；而化肥配合施用为水稻的生长发育提供速效营养，有助于增加干物质积累，与前人研究结果一致[10,18]。本研究发现，施用有机肥后各水稻品种的产量均有所升高，其中恒丰优666 的产量在6 466.5～6 577.5 kg·hm-2，较CK处理增产5.76%～7.57%；特优5060的产量达5 867.0～6 307.5 kg·hm-2，较CK处理增产5.60%～5.97%。

相关研究表明，株高与植物抗倒伏能力、单株生物量呈显著正相关，即较高的植物具有较高的生物合成能力，较强的抗倒伏能力[19-21]。本研究发现，施用有机肥紫云英对恒丰优666、特优5060 两个品种的株高影响不大，不能明显改变水稻株高，与邓文等的施用有机肥不会显著影响植株高度[22]的研究结果一致。

有研究表明，施用有机肥的水稻结实率显著高于不施用任何肥料的水稻，主要是因为施用有机无机肥的处理能够增加单位面积的水稻有效粒数，而不会显著减少每穗的总粒数[23-25]。与施用有机肥的对照处理相比，有机无机肥配施可以显著提高水稻产量，增加千粒重和结实率[26]。本研究发现，无机肥配合施用有机肥（紫云英）使各品种的水稻结实率均有所升高，实粒数也有所增加，其中恒丰优666的实粒数较CK处理增加了2.46%～5.38%，特优5060 的实粒数较CK 处理增加了4.33%～11.24%；两个品种的空粒数均有所降低，总粒数未发现明显变化。

近年来，随着农业科学技术的发展，有机肥对土壤肥力的重要性越来越明显[27-30]。有机质含量是反映土壤肥力的重要指标，施用绿肥能使土壤有机胶体和腐殖质数量明显增加[16-17]。本研究表明，施用有机肥紫云英后，稻田土壤有机质含量显著高于CK 处理，且土壤有机质含量随着紫云英使用量增加而增加。

综上，无机肥配合有机肥紫云英施用对水稻总穗粒和株高的影响不明显，但能有效提高结实率，降低空粒数，增加实粒数，促进水稻增产；同时有效提高稻田土壤有机质含量。