徐培培 吴超群 石颖皓
(1上海市崇明区农业技术推广中心,上海 202150;
2上海市崇明区长兴镇农业综合技术推广服务中心,上海 201913)
水稻生产过程中施用有机肥可以减少化学肥料的投入,增加土壤有机质含量,改善土壤理化性状,达到化肥减量增效的目的。为研究水稻生产上有机肥替代化肥的应用效果,分别选用陕西咸阳彦田有机肥料有限公司、上海联业农业科技有限公司、上海绿乐生物科技有限公司生产的生物有机肥,在水稻生产上进行了肥效比较试验,以期探索出适宜上海市崇明区水稻生产上施用的生物有机肥品种,为化肥减量增效工作提供参考。现将相关试验结果报道如下。
1.1 试验地概况
试验于2021年在上海粮永粮食专业合作社进行,前茬为油菜绿肥。供试土壤为黄夹砂,肥力均匀,土壤pH为8.3,有机质含量为15.8 g/kg,水解氮含量为104 mg/kg,有效磷含量为19.1 mg/kg,速效钾含量为102 mg/kg,全氮含量为1.07 g/kg,全磷含量为2.56 g/kg,全钾含量为15.7 g/kg,全盐量为0.7 g/kg。试验地土壤重金属单项评价情况见表1。供试水稻品种为“南粳46”,于6月4日进行机插栽培,种植株行距为12 cm×30 cm,每穴栽插4~5株,平均基本苗为124.5万苗/hm2。
表1 试验地土壤重金属单项评价(Pi)情况
1.2 试验设计
试验共设4个处理,分别为:(CK)农户常规施肥,(1)商品有机肥+陕西生物有机肥,(2)商品有机肥+联业生物有机肥,(3)商品有机肥+绿乐生物有机肥,具体肥料运筹见表2。试验为大区对比试验,不设重复。各处理间设田埂走道,并用塑料薄膜包裹田埂,各处理设单独进出水口,四周设保护行,以防肥水混合,影响试验结果的准确性。各处理除肥料施用不同外,其他田间管理措施均相同。
表2 各处理肥料运筹情况
1.3 项目调查与测定
水稻种植前,采集基础土壤样品,即采集耕层0~20 cm混合农化土样进行检测。检测项目包括:土壤pH、有机质含量、全磷含量、全氮含量、全钾含量、水解性氮含量、有效磷含量、速效钾含量、全盐量,以及土壤重金属汞、砷、铅、镉、铬、镍、铜、锌等含量。水稻收获后,采集每个试验处理区的混合土样进行检测,检测指标同基础土样。
水稻生长中期,调查植株根系长度、鲜重、干重等;
成熟期进行理论测产,并调查有效穗数、每穗总粒数、结实率、千粒重等产量结构;
收获时,于试验区内多点割产,水稻脱粒、晒干后折算实产。
2.1 对土壤养分的影响
由表3可知,试验后处理(1)、处理(2)、处理(3)的土壤有机质含量均高于CK,其中处理(1)的土壤有机质含量最高,处理(2)次之;
处理(3)的水解氮、速效钾含量较低,其他处理差异较小;
处理(3)的有效磷含量明显高于其他处理;
处理(2)的土壤全氮、全磷、全钾含量均高于其他处理。四个处理的土壤全盐量差异较小,但均处于较高水平。按照GB 15618-2018进行土壤重金属单项评价,四个处理的土壤重金属均未超标,见表4。以上结果说明,施用生物有机肥,可有效提高土壤有机质含量,施用绿乐生物有机肥的土壤速效态养分含量略低,但大量投入有机肥可能会引起土壤盐分的累积,后期需进一步试验监测。
表3 各处理试验后土壤养分情况比较
表4 各处理试验后土壤重金属单项评价(Pi)情况
2.2 对水稻植株及其根系生长的影响
由表5可知,在水稻生长中期,处理(2)的株高、根系长度、植株湿重和干重均高于其他处理,分蘖株数与CK相同,且均明显高于处理(1)和处理(3)。处理(1)的根须湿重和干重最高。处理(3)的株高、分蘖株数、植株湿重和干重、根须湿重和干重均为最低,且与其他处理差异明显。以上结果说明,在促进水稻个体生长上,3个有机肥品种表现为联业生物有机肥>陕西生物有机肥>绿乐生物有机肥。
表5 各处理植株及根系生长情况比较(7月14日调查)
2.3 对水稻产量构成因素的影响
由表6可知,CK的理论产量最高,其次为处理(1)、处理(3)、处理(2)。CK的增产因子主要是有效穗数和每穗实粒数,CK的有效穗数分别比处理(1)、处理(2)、处理(3)增加8.69%、11.46%、17.93%;
每穗实粒数分别比处理(1)、处理(2)、处理(3)增加14.14%、13.93%、9.00%。处理(1)、处理(2)、处理(3)的理论产量差异较小,处理(1)的有效穗数比处理(2)和处理(3)分别增加2.54%、8.50%,但穗型略小于处理(2)和处理(3)。处理(3)的千粒重比CK、处理(1)、处理(2)分别多1.32、0.74、0.93 g。CK的实收产量最高,分别比处理(1)、处理(2)、处理(3)增加18.31%、17.17%、19.69%,处理(2)的实收产量比处理(1)高0.98%,比处理(3)高2.15%。以上结果说明,在水稻生长过程中,施用有机肥替代全部化肥,会使水稻有效穗数明显降低,穗型减小,施用联业生物有机肥和 陕西生物有机肥的田间群体数优于绿乐生物有机肥,且产量表现较好。
表6 各处理产量结构及产量比较
试验结果表明,施用联业生物有机肥在促进水稻个体生长和分蘖发生上表现较好,水稻实收产量较高;
施用陕西生物有机肥肥效次之,与联业生物有机肥的肥效表现差异较小。但值得注意的是,大量投入有机肥可能会引起土壤盐分累积,因此在生物有机肥应用上需进一步加强试验监测。