水稻种植绿肥压青还田减肥试验

2024-01-26 22:19赖朝考
南方农业 2023年19期
关键词:钦州市绿肥穗数

赖朝考

(钦州市钦南区大番坡镇农业农村服务中心,广西钦州 535000)

水稻是最重要的粮食作物之一,如何提高水稻的产量和品质一直是国内外科研人员与农业工作者的研究重点[1-2]。化肥和农药的使用一直是提高水稻产量和品质的主要手段,尤其是化肥,可为水稻的生长提供所需的养分,保证水稻的产量[3]。但传统的水稻施肥方式通常需要大量的化肥,再加上连作的影响,会导致土壤结构变差、土壤养分含量降低、环境残留量较大等问题[4]。因此,寻找可持续的水稻种植方法,既能提高产量,又能减少对化肥的依赖,对于解决粮食安全和环境保护问题具有重要意义。

将绿色植物体施入土壤补充土壤养分的有机肥料就是绿肥[5]。施用绿肥可以在一定程度上避免水稻生产对传统化学肥料的依赖,减少化学肥料的使用量,提高农田的长期生产力[6-7]。本研究以广西钦州市钦南区为试验区域,通过对只施传统化肥、只施绿肥、施用绿肥同时减量10%传统化肥和施用绿肥同时减量20%传统化肥4 种处理条件下水稻的生长及产量情况进行研究,分析绿肥压青与传统化学肥料的最佳配置模式,旨在为该地区的水稻可持续种植工作提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验区域为广西钦州市钦南区大番坡镇大官冲村,属亚热带季风气候,年均气温21.4~22.0 ℃,年均降水量2 100 mm,年均日照时间1 633.6~1 801.4 h,年总积温7 800~8 200 ℃,土壤为黏土。受试品种为粮发香丝(籼型水稻)。在试验地划分出12块5 m×6 m的试验小区,共设置4种处理,3个为绿肥压青还田减肥处理,分别记为T1、T2 和T3,绿肥施用量均为22 500 kg·hm-2,其中T1处理的传统化学肥料不做减量处理,T2 处理的传统化学肥料施用量减少10%(N、P、K 各减少10%,下同),T3 处理的传统化学肥料施用量减少20%;对照处理仅施用传统化学肥料且不做减肥处理,每个处理进行3次重复试验。

1.2 绿肥与传统化学肥料选择

试验绿肥采用光叶苕子。传统化学肥料使用阳煤平原化工有限公司生产的尿素(总氮≥46.4%)作为氮肥;使用云南襄派化肥有限公司生产的过磷酸钙(有效磷含量≥16.0%)作为磷肥;使用青海盐湖工业股份有限公司钾肥分公司生产的氯化钾(K2O≥60.0%)作为钾肥;氮、磷、钾肥施用量分别为150、45和120 kg·hm-2。

1.3 施肥处理

于2022 年4 月中旬移栽水稻,移栽稻苗前7 d 将绿肥翻压至田中,然后在移栽时将30%氮肥、100%磷肥和50%钾肥作为基肥施入;于水稻返青后追加40%氮肥和50%钾肥;于幼穗分化时追加20%氮肥;并在6月下旬施入余下的全部氮肥。

1.4 评价指标

本研究采用株高、株重、有效穗数、穗粒数、千粒重及水稻产量作为水稻种植绿肥压青还田减肥试验的评价指标。于7 月下旬水稻成熟后进行采收,在试验小区内沿小区对角线设置3 块1 m×1 m 的调查样方,在每个样方内随机选取10蔸水稻,记录其株高、株重(风干重)、有效穗数、穗粒数和千粒重,并根据公式(1)计算水稻产量。

式中,Q为水稻产量,kg·hm-2;Nep为有效穗数,万穗·hm-2;Ngs为穗粒数,粒;R为结实率,%;m1000为千粒重,g;85%为折损系数。

1.5 统计分析

使用Excel 2019 软件记录数据并进行初步计算,计量指标均使用均值±标准差表示,使用SPSS 软件进行单因素方差分析和多重比较(LSD)。

2 结果与分析

2.1 不同处理对水稻生长指标的影响

如表1 所示,各处理组的水稻株高和株重之间均存在显著差异(p<0.05),其趋势均为T3>T2>T1>CK。相较于传统的施肥策略,在常规施肥基础上增加绿肥压青还田(T1)可在一定程度上促进水稻株高和株重的增长;在进行绿肥压青还田的同时减量施入传统化肥可进一步促进水稻株高和株重的增长(T2 和T3),减量20%的水稻株高和株重最高,这是因为绿肥可增加田内有机质、土壤有机胶体的含量,改善土壤结构,增强土壤持水保肥能力;同时,绿肥可释放部分营养元素,适量地减施氮肥可在一定程度上促进水稻根系生长,使得减量20%的水稻株高和株重较高。

2.2 不同处理对水稻产量指标的影响

不同处理对水稻产量指标的影响如表2 所示。1)就有效穗数而言,T2处理条件下的有效穗数最多,平均有效穗数为(220.498 5±11.742 5)万穗·hm-2,显著高于其他处理(p<0.05);其次为T3,显著高于T1和CK(p<0.05);T1 处 理 和 对 照 组 未 见 显 著 差 异(p>0.05)。2)就穗粒数而言,T3 处理条件下的穗粒数最多,平均穗粒数为(263.296 4±14.032 1)粒,各处理组之间差异均显著(p<0.05),穗粒数排序为T3>T2>T1>CK。3)水稻千粒重在20.357 4~21.225 3 g,各组差异不显著(p>0.05)。4)就水稻产量而言,排序为T2>T1>T3>CK,T2 处理的水稻产量与其他3 种处理之间存在显著差异(p<0.05);而T1 处理则显著高于T3 处理和CK 处理(p<0.05);T3 处理和CK处理之间则未见显著差异(p>0.05)。

相较于传统施肥策略,在常规施肥基础上增加绿肥压青还田(T1)可在一定程度上促进水稻有效穗数、穗粒数和水稻产量的增加;在进行绿肥压青还田的同时减量施入传统化肥(T2和T3)可进一步促进上述3 项产量指标的增加。不同于株高和株重,减量施肥10%的水稻有效穗数和产量最高,可能与绿肥改善土壤条件、绿肥和传统有机化肥同时施用提供较高的养分含量有关。

3 小结

绿肥是一种以绿色植物体为原料,用以改善土壤结构并补充土壤养分的有机肥料。本研究以广西钦州市钦南区为试验区域,研究了不同水稻种植绿肥压青还田减肥处理对水稻株高、株重、有效穗数、穗粒数、千粒重和产量的影响,结果表明,4 个处理下水稻的株高、株重、有效穗数、穗粒数、产量之间均存在显著差异(p<0.05);T3 处理下水稻株高、株重和穗粒数最多,T2处理下水稻有效穗数和产量最高;4种处理条件下水稻千粒重在20.357 4~21.225 3 g。

施用绿肥可显著提高水稻产量。本研究发现,采用绿肥压青还田的方式种植水稻,可减少传统化学肥料的使用量,同时在一定程度上改善水稻品质。综合各项指标来看,在钦南区进行绿肥压青还田减肥水稻种植时,可采用光叶苕子绿肥配合减量10%的传统化学肥料的施肥方法。目前,西林县、南丹县等地均开展了水稻绿肥压青技术推广,实践证明该方法在广西钦州市钦南区适用性好、可行性高,建议当地农业部门继续宣传推广,在降低农民化肥原料开支的同时增加收成,促进低污染、高质量、可持续农业的发展。

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