水稻茬轮作油菜化肥减量施用对产量和效益的影响

王 艳，王建文，宋宇宁，闫美瑛，童传洪

（1.当阳市王店镇农业服务中心，湖北 当阳 444124；2.当阳市农业技术推广中心，湖北 当阳 444100；3.当阳市玉阳街道党群服务中心，湖北 当阳 444100）

农作物秸秆是农业生产中可再利用的产物，常被燃烧或废弃造成污染，少数过腹还田和沤肥，增加了秸秆焚烧和环境治理的难度［1］。油菜是主要的油料作物，是中国食用植物油的重要来源，油菜生产发展对改善人民生活和增加农民收入具有重要意义［2］。在化肥减量情况下适当地增施有机肥可显著提高油菜产量和施肥收益［3］，但生产中增施有机肥料普及较慢［4］。稻油轮作区作物收获后秸秆残留量大，留茬较高，土壤板结黏重，秸秆还田难度较大。水稻机械平地收割、对秸秆进行零留桩粉碎还田，作为肥料利用后种植油菜，避免水稻秸秆对环境的污染，替代部分化肥，还能增加土壤有机质含量，减少种植成本［5］。开展了水稻茬油菜不同方式化肥减量的试验，探索水稻与油菜轮作方式下实现油菜化肥减量的合理方案。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试田块位于当阳市王店镇史店村2 组席勇军的方形水稻田，黄棕壤性第四纪黏土，黄泥田。面积0.3 hm2，土壤肥力均匀中等，前茬水稻。水稻收割后测定土壤的理化性状，采用五点取样法。

供试作物为冬油菜，品种为华油杂62R［6］，登记编号为GPD 油菜（2018）420213，湖北国科高新技术有限公司生产。

供试肥料，珍珠泉尿素，含氮量为46%；坝陵桥碳酸氢铵，含氮量为17%；51%（25-10-16）双高塔复合肥料［7］，华强化工集团股份有限公司生产。30%（15-6-9+15%有机质）复合肥料［8］，湖北宜施壮农业科技有限公司生产。

1.2 试验方法

试验设3 个处理，小区随机排列、面积540 m2，不设重复，各小区间和四周用宽沟隔开。处理1（CK），当地农户常规施肥，基施51%复合肥375 kg/hm2，苗期追施尿素75 kg/hm2。处理2，有机质化肥减量，基施30%有机复合肥600 kg/hm2，苗期追施尿素75 kg/hm2。处理3，化肥减量+秸秆还田，基施碳酸氢铵247.5 kg/hm2+51%复合肥247.5 kg/hm2，苗期追施尿素75 kg/hm2，秸秆腐熟会消耗氮肥［9］，小区用增施碳酸氢铵保证对氮肥的需要。各处理小区肥料施用量见表1。

水稻平地收割后将稻草清出田外，标注试验小区后施基肥和翻耕，翻耕前将稻草还原于秸秆还田的试验区，小区秸秆还田量与实际相近（鲜稻草9 000 kg/hm2左右，粉碎5 cm 左右［10］），翻耕后漫灌平厢（干旱）。抢墒直播油菜，各小区用种量一致、保证出苗或定苗后基本苗数一样，油菜五叶期前后追施尿素；其他田间管理保持相同，并与当地大田生产相对一致。

2 结果与分析

2.1 油菜农艺性状的表现

油菜收获前对各处理考种结果见表2。由表2可知，株高、第一有效分枝数、单株角果数和单株产量的大小排列顺序均为处理3＞CK＞处理2。说明水稻秸秆还田腐熟利用后可以促进油菜的生长发育、增加了角果数，提高单株产量，冬至苗绿叶数、角果粒数和千粒重的大小排列顺序为CK＞处理3＞处理2。处理3 施肥方式促进越冬前油菜发育，改善油菜产量构成因素，从而提高作物产量；这主要对改善越冬前土壤养分供给，与土壤温湿度、含氧量和根系生长、病虫草害等方面有关。

表2 油菜农艺性状表现

2.2 对油菜产量及效益的影响

油菜产量及效益结果见表3。由表3 可知，处理3 产量最高，肥料成本最少，与其他处理增效最为明显；CK 肥料投产比适中，产值仅次于处理3；处理2虽增加了150 元/hm2肥料投入，但种植收益因施肥量和肥料成本高而降低。表明水稻秸秆还田配合化肥减量可以增加油菜作物的总产值和纯收益。

表3 油菜产量及效益

2.3 土壤性状分析

试验后各处理土样数据结果见表4。由表4 可知，处理2、处理3 土壤有机质含量明显高于CK 和试验前的土样，施肥对土壤pH、土壤容重有一定影响。处理2 比试验前的土样养分含量高，说明植株根系并未充分利用肥料养分，该处理植株根系对养分利用率低，可适当减少化肥施用量。处理3 与试验前土样的养分含量变化不明显，说明该处理提升了养分利用率。

表4 试验后土样的情况

3 小结

施用有机复合肥料和秸秆粉碎还田腐熟利用后土壤有机质含量明显提高，能影响土壤理化性质。有机复合肥料在提高养分利用率的基础上，减量施用降低成本才较为合理。在增加碳酸氢铵前提下实施水稻秸秆全部粉碎、浇足水腐熟还田后化肥减量种植油菜，其化肥成本降低14%、用量减少10%，还可以促进油菜生长发育、提高单株角果数和产量、增加油菜子产量、显著提高种植效益。

秸秆还田能减少化肥的施用量，在一定程度上提高作物产量；在农作物秸秆全量还田的前提下，可减少约20%的化肥用量，保证作物不减产［11］。建议利用秸秆还田替代化肥减量技术时，秸秆应平地收割零留桩粉碎还田［12］，增加秸秆还田腐熟剂，主推肥料深施、合理灌溉等技术，实现农田废弃物秸秆的可持续循环利用，减少化肥用量和增加农民收入。