水稻有机肥替代化肥减量试验

林丹虹，傅树豪

（普宁市农业农村综合服务中心，广东 普宁 515300）

水稻是广东省普宁市主要的粮食作物之一，其产量和品质的提高一直是农业生产的重要任务。随着农业生产规模的不断扩大，化肥的使用量随之增加，导致土壤污染、生态环境恶化等问题日益凸显[1]。有机肥作为一种天然的肥料，施用有机肥是土壤改良剂和补充养分的重要手段，与化肥相比，有机肥不仅对生态环境无污染，而且肥效长效，可以提高作物产量和品质，促进土地持续生产能力的发展[2]。本次试验旨在探究有机肥替代化肥减量对水稻生长和产量的影响，通过对试验结果的分析和讨论，为推广有机肥的使用提供科学依据。

1 试验设计

1.1 试验地点

本次试验选择广东普宁市南溪镇钟堂村贾姓农户的水稻田进行。该地点地势平坦，气候湿润，土地肥沃，适宜水稻生长。

1.2 试验材料

本试验供试品种采用广东普宁地区的水稻品种合美占，合美占为超级稻品种。

1.3 试验设计

试验共设置4 个处理，H0为当地常规化肥施用水平（尿素、复合肥和磷酸三钙使用量分别为225、300、150 kg/hm2）；H1为化肥减量10%+1 500 kg/hm2有机肥；H2为化肥减量20%+1 500 kg/hm2有机肥；H3为化肥减量30%+1 500 kg/hm2有机肥。

2 试验方法

2.1 播种和管理

本次试验的播种日期为3 月底，播种密度为280～300 kg/667 m2。

2.2 施肥管理

在试验的生长期间，根据不同的处理组进行有机肥和化肥的施肥管理。对照组采用传统的化肥施用方式，即混合使用尿素、复合肥和磷酸三钙，按照一定比例进行施肥，3 个有机肥替代化肥的组分别按照10%、20%和30%的比例将化肥减量使用，施加1 500 kg/hm2有机肥。

2.3 试验数据监测

本次试验在水稻生长期间，每个处理组选取10 个小区，每个小区选取3株水稻进行监测，包括植株高度、穗长、秸秆质量、千粒质量、叶绿素含量和产量等指标。

3 试验结果

3.1 有机肥不同替代量水稻农艺性状分析

有机肥不同替代量水稻农艺性状分析如表1所示。

表1 有机肥不同替代量水稻农艺性状Tab.1 Agronomic characters of rice with different replacement amount of organic fertilizer

由表1可看出，株高与秸秆质量均随着有机肥替代量的增加逐渐增加，在H3处理中株高最高为106.3 cm，秸秆质量最大为159 g/m2。穗长与粒质量随着有机肥替代量的增加结果显示为先增加后减小的趋势，H2有机肥替代处理的穗长最长，为20.8 cm，粒质量结果显示为先增加后减小的趋势，H2有机肥替代处理的粒质量最大，为206 g/m2。

3.2 有机肥不同替代量对水稻产量的影响

有机肥不同替代量水稻产量分析如表2所示。

表2 有机肥不同替代量水稻产量Tab.2 Rice yield with different replacement amount of organic fertilizer

由表2可知，不同处理水稻穗粒数、结实率、千粒质量以及产量从H0到H2逐渐增加，H3处理组中开始减小，穗粒数最大为88.5 粒/穗，结实率最高为88.7%，千粒质量最大为25.2 g，在4种处理结果中，H1有机肥替代处理较H0增产3.8%，H2增产8.3%，H3增产1.97%，结果表明H2对于水稻产量的提升效果最为显著。

3.3 有机肥不同替代量水稻叶绿素值比较分析

有机肥不同替代量水稻叶绿素值比较分析如表3所示。

表3 有机肥不同替代量水稻叶绿素比较分析Tab.3 Comparative analysis of chlorophyll in rice with different replacement amounts of organic fertilizer单位：mg/kg

由表3 可知，不同组间叶绿素值的差异显著，H3、H2、H1的叶绿素值显著高于对照组，说明适量有机肥的使用可以提高水稻产量，而叶绿素值则可以作为预测水稻产量的一个重要指标。随着有机肥替代量的增加，水稻叶绿素值逐渐增加，并在20%有机肥组时达到最高峰，之后呈现下降趋势。这说明在一定范围内，适量有机肥的使用能够提高水稻叶绿素值，但过量的施用则可能导致叶绿素值下降，需要注意控制有机肥的施用量和质量，以确保水稻的生长和发育得到合理的促进。

3.4 有机肥不同替代量水稻效益分析

由于有机肥的价格相对较高，因此在施用有机肥的过程中需要考虑经济效益。有机肥不同替代量水稻经济效益分析如图1 所示。由图1 可知，有机肥替代后水稻的经济效益有了较大的提高，H1较H0处理增加了243 元/hm2，H2效益最高，增收达到416 元/hm2，H3较H0增收了206 元/hm2，说明有机肥替代化肥在20%替代量时经济效益最高。

图1 有机肥不同替代量水稻经济效益分析Fig.1 Analysis of economic benefit of rice with different substitution amount of organic fertilizer

4 结论与讨论

有机肥不仅可以提高土壤的质量和改善土壤结构，还可以提高植物的抗病能力和生长速度，从而提高农作物的产量和品质。有机肥替代部分化肥施用可在一定程度上缓解化肥对农田生态环境的影响[3]。随着有机肥的施用比例的增加，水稻的生长和产量均呈现逐渐上升的趋势，说明适量使用有机肥可以更好地满足水稻的生长需求，同时植株高度、穗长、秸秆质量、粒质量、叶绿素含量都有所增加，表明有机肥替代化肥施用可以促进水稻生长和发育。崔贺雨[4]研究表明，在一定范围内，随着有机肥替代比例的增加，水稻产量也有所增加。但当有机肥替代比例超过一定值时，产量可能会降低。因此，需要找到一个最佳的替代比例，以实现减量增效的目标。朱爱玲[5]研究发现，有机肥与化肥之间存在养分互作效应，即有机肥中的有机养分与化肥中的无机养分可以相互促进，提高水稻对养分的利用率。这为减量使用化肥提供了理论依据。何伊平[6]研究表明，某些类型的有机肥更适合替代化肥，而另一些则可能效果不佳。因此，在选择有机肥时，需要考虑其质量、来源和营养成分等因素。张禹等[7]研究表明，合理使用有机肥可以改善土壤结构、增加土壤有机质含量、提高土壤微生物活性等，从而实现土壤改良和农业可持续发展。高时凤[8]研究分析了有机肥替代化肥对温室气体排放、水体富营养化、土壤侵蚀等方面的影响，并评估其生态效益。

本试验以普宁地区水稻为对象进行有机肥替代化肥减量试验，结果表明有机肥替代化肥减量后植株高度、穗长、秸秆质量、粒质量、叶绿素含量以及产量都有所增加，其中，H1、H2有机肥替代化肥减量处理分别较H0增产3.8%、8.3%，表明有机肥可以替代部分化肥，提高水稻产量和品质，同时减轻化肥对环境的影响。在使用有机肥的过程中，需要注重管理和监控，以确保有机肥的施用量和质量得到合理控制。实际生产中，有机肥的质量和施用量会受到多种因素的影响，如土壤类型、水稻品种和气候条件等。因此，需要根据具体情况进行调整，在适当调节有机肥的施用量和质量的情况下，有机肥可以替代化肥的一部分使用，不仅能够提高水稻的产量和品质，还能够减少化肥生产对生态环境的污染，有利于推动农业生产可持续发展。