有机肥和化肥配施对抛栽水稻产量、品质及钾吸收转运的影响

时间：2024-05-22

聂俊++邱俊荣+++史亮亮++蓝华生++詹愈忠

摘要：通过大田试验，以常规稻美香占、杂交稻天优998为试验材料，研究不同比例的有机肥、化肥配施对水稻产量和品质、土壤有机质和养分含量、水稻钾吸收与转运的影响。结果表明：有机肥、化肥配施有利于提高水稻产量，美香占、天优998均以3 ∶5的配施比例效果最好，产量分别达9.79、10.80 t/hm2，分别比纯化肥处理增产27.97%、2121%。此外，适当比例的有机肥、化肥配施有利于改善稻米的碾磨品质和外观品质，提高稻米的糙米率、精米率，降低稻米的垩白粒率、垩白度；有利于水稻生育期钾素的吸收与成熟期钾的转运；水稻收获后，有机肥、化肥配施处理可以增加土壤有机质、养分含量；当有机肥比例超过一定值后，可能会导致水稻前期养分不足，后期贪青晚熟，降低产量。

关键词：水稻抛栽；化肥；有机肥；产量；品质；钾

中图分类号： S511.06文献标志码： A文章编号：1002-1302（2016）02-0122-04

收稿日期：2015-08-20

基金项目：广东省科技计划（编号：2011AO20202001）。

作者简介：聂俊（1988—），男，湖南常德人，硕士，研究实习员，主要从事水稻高产优质安全栽培技术研究。E-mail：niejun08112@163.com。

通信作者：邱俊荣，硕士，研究员，主要从事植物保护及科技管理研究。E-mail：964893291@qq.com。水稻产量、品质受品种遗传特性和环境条件的综合影响[1]，在诸多环境因子中，肥料是重要影响因素。随着中国农业集约化程度不断提高，农民的施肥习惯变为“重化肥、轻有机肥”，致使有机肥用量逐年减少，土壤肥力恶变，农田土壤退化已成为世界农业面临的严峻问题，世界各国都在研究治理措施和防治对策，其中增施有机肥是一条重要的措施。有研究表明，增施有机肥可以改善土壤结构、增加土壤养分、对作物高产稳产、健壮生长和改善产品品质有益[2-5]。肥料是作物生长发育的重要因子，如何科学地进行施肥管理是影响作物的产量与品质以及土壤养分的重要因素之一。本试验通过研究不同比例的有机肥和化肥配施条件下水稻产量、品质以及养分吸收积累的变化，为水稻可持续生产、合理施肥，减少肥料损失等提供理论依据。

1材料与方法

1.1供试材料

供试品种为常规稻美香占和杂交稻天优998；商品有机肥为精制有机肥，养分含量≥6%（N≥3%、P2O5≥2%、K2O≥1%），有机质含量≥30%。

1.2试验条件与设计

试验于2014年7—12月在广东省农业科学院白云基地进行，试验田土壤有机质、全氮含量分别为7.86、0.67 g/kg，碱解氮、速效磷、速效钾含量分别为61.02、12.81、104.80 mg/kg。施肥处理设有机肥、化肥配合施用（表1）。有机肥以全氮作为参照，按照当季利用率20%计算，共施12 kg/hm2纯氮、6 kg/hm2 P2O5、16 kg/hm2 K2O，有机肥和磷肥全作基肥施用，氮、钾肥按基肥 ∶穗肥=8 ∶2施用。采用随机区组，3次重复，每个小区40 m2。抛秧密度为2×104穴/hm2。水稻于7月25日播种，8月8日抛秧，2个品种均于11月10日收获。

1.3测定指标与方法

1.3.1钾积累量的测定分别于水稻分蘖期、孕穗期、齐穗期、成熟期按每小区茎蘖数的平均数取代表性植株4穴，分叶和茎2部分（齐穗期和成熟期分为叶、茎和穗），在105 ℃下杀青30 min，80 ℃下烘干至恒质量，分别测定地上部各器官的钾含量，用H2SO4-H2O2消煮，并用火焰光度法[6]测钾含量。钾素积累转运等相关计算公式[7]如下：

钾积累量=单位面积植株钾素积累量；

收获指数=成熟期单位面积植株籽粒钾素积累量/植株钾总积累量；

转运量=齐穗时某器官元素钾积累量-成熟时该器官钾的滞留量；

转运率=单位面积植株齐穗后叶、茎鞘钾的表观输出量/抽穗期叶、茎鞘钾总积累量×100%；

转运贡献率=钾转运量/齐穗至成熟期穗部钾素积累总量×100%。

1.3.2土壤养分测定水稻收获后分别采集各处理0～15 cm土层的5个点混合土样，风干后过8 mm筛备用。养分按常规方法[6]测定。

1.3.3稻米品质测定收获后的稻谷于室温下保存3个月以保证稻谷品质的稳定，稻米品质参照GB/T 17891—1999《优质稻谷》[8]的方法测定。

试验数据使用Microsoft Excel 2010处理，统计分析采用Statistix 8.0数据处理系统。

2结果与分析

2.1不同施肥处理对水稻产量的影响

从图1可以看出，适当比例的有机肥和化肥配施有利于提高水稻产量，2个品种表现趋势基本一致。B1、B2、B3、B4处理的美香占产量均高于B0处理，以B3处理的效果最好，达到了9.79 t/hm2，较B0处理显著提高了27.97%。B1、B2、B3、B4处理的天优998产量均高于B0处理，以B3处理的效果最好，达到了10.80 t/hm2，较B0处理显著提高了21.21%。结果表明，适当配施有机肥有利于提高水稻的产量，而当有机肥比例超过一定值后，可能会不利于水稻高产。

2.2不同施肥处理对稻米品质的影响

不同施肥处理对稻米品质的影响如表2所示。就碾磨品质而言，适当配施有机肥有利于提高稻米的糙米率、精米率和整精米率。B1、B2处理的美香占糙米率均高于B0处理，以B1处理的效果最好；配施有机肥处理的天优998糙米率均高于B0处理，以B4处理的效果最好；B1、B2、B3、B4处理的稻米精米率和整精米率均高于B0处理，2个品种以B3处理的效果最好。就外观品质而言，适当配施有机肥有利于降低垩白粒率、垩白度，B1、B2、B3、B4处理的美香占和天优998垩白粒率、垩白度均低于B0处理，美香占以B3处理的效果最好，天优998以B4处理最好。就蒸煮品质而言，B1、B2、B3、B4处理的美香占直链淀粉含量均低于B0处理。结果表明，适当配施有机肥有利于改善稻米的碾磨品质和外观品质。

2.3不同施肥处理对土壤养分的影响

不同施肥处理对种植一季水稻之后土壤（0～15 cm）养分影响如表3所示。与B0处理相比，配施有机肥后土壤的pH值均有所降低；土壤有机质含量随着配施有机肥的比例增大而增加，在B4处理的土壤有机质含量方面，美香占、天优998分别比B0处理增加了92.30%、57.47%；B1、B2、B3、B4处理的土壤养分全氮、全磷、全钾含量除B1处理的天优998外均高于B0处理；配施有机肥处理的土壤养分碱解氮、有效磷、速效钾含量除B1处理的天优998的碱解氮外均高于B0处理。这些结果表明，适当配施有机肥可以改善土壤，增加土壤养分含量。

2.4不同施肥处理对水稻各生育期钾积累量的影响

见表4。在分蘖期至成熟期，配施有机肥的水稻钾积累量均高于B0处理；在分蘖期，2个品种均以B1处理的钾含量最高，分别比B0处理显著提高67.67%、33.71%；在孕穗期，B3处理的美香占钾积累含量最高；在孕穗期、齐穗期，B1处理的天优998钾积累量均最高；在齐穗期、成熟期，B2处理的美香占钾积累含量均显著高于B0处理；在成熟期，B3处理的天优998钾积累量显著高于B0处理；配施有机肥的钾收获指数均高于B0处理。结果表明，配施适当比例有机肥有利于水稻对钾的吸收积累，但是超过一定比例后，可能不利于水稻对钾的吸收。

2.5不同施肥处理对水稻钾的转运影响

由表5可以看出，2个水稻品种在齐穗期至成熟期配施有机肥处理的叶片和茎鞘钾转运量均高于B0处理，叶片钾转运量、转运率均高于茎鞘，有利于提高水稻钾的转运贡献率。B4处理的美香占、天优998的叶片钾转运量分别比B0处理显著提高了47.86%、125.78%；配施有机肥的叶片和茎鞘钾转运率均低于B0处理。在齐穗期至成熟期，B0、B4处理的钾转运贡献率均显著高于B0处理。以上结果表明，适当比例的有机肥和化肥配施有利于水稻叶片积累的钾向籽粒转移。

3结论与讨论

在等量氮、磷、钾的条件下，有机肥、化肥配施有利于提高水稻产量。在本研究中，有机肥比例在25%～37.5%时均能获得较高的产量；当有机肥比例达到50%时，产量有所下降。这与前人的研究结果[9-11]一致。当有机肥超过一定比例后，化学氮越少，可能造成水稻前期缺氮，不利于水稻形成有效的分蘖，在水稻生长后期由于氮素释放，后期氮素供应过量，易引起贪青晚熟，从而不利于水稻高产。有机肥、化肥配施可能是通过提高功能叶的净光合速率、增加水稻前期干物质的积累、有效穗数、每穗粒数来促进水稻高产[12-14]。另外，本研究还发现，适当比例的有机肥、化肥配施有利于改善稻米的碾磨品质、外观品质，可以显著降低稻米的垩白粒率、垩白度，提高糙米率、精米率，这与前人的研究结果[15]基本一致。

原因是适当比例的有机肥、化肥配施有利于水稻钾素的吸收积累，提高水稻钾的转运量。而大量研究表明，增施钾肥有利于提高和改善稻米的外观品质和碾磨品质[16-17]。

长期施用有机肥可以改善土壤结构，促进微生物繁殖，提高全效养分含量[18-21]。本研究表明，配施有机肥可以增加 0～15 cm土壤有机质的含量，增加土壤养分。随着有机肥比例的增加，0～15 m土壤的有机质含量均有所增加，全氮、全磷、全钾与纯化肥相比均有较小的增加，碱解氮、有效磷、有效钾有较大幅度的增加，这与一些前人的研究结果[22-23]基本一致。有研究表明，以20%～30%有机氮配比处理的土壤养分释放规律更符合作物的养分需求动态，更有利于作物获得稳定的高产[24]。本研究中25%、37.5%的有机肥比例获得高产的结果与之类似。

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