水稻有機肥替代化肥減量試驗

林丹虹，傅樹豪

（普寧市農業農村綜合服務中心，廣東 普寧 515300）

水稻是廣東省普寧市主要的糧食作物之一，其產量和品質的提高一直是農業生產的重要任務。隨著農業生產規模的不斷擴大，化肥的使用量隨之增加，導致土壤污染、生態環境惡化等問題日益凸顯[1]。有機肥作為一種天然的肥料，施用有機肥是土壤改良劑和補充養分的重要手段，與化肥相比，有機肥不僅對生態環境無污染，而且肥效長效，可以提高作物產量和品質，促進土地持續生產能力的發展[2]。本次試驗旨在探究有機肥替代化肥減量對水稻生長和產量的影響，通過對試驗結果的分析和討論，為推廣有機肥的使用提供科學依據。

1 試驗設計

1.1 試驗地點

本次試驗選擇廣東普寧市南溪鎮鐘堂村賈姓農戶的水稻田進行。該地點地勢平坦，氣候濕潤，土地肥沃，適宜水稻生長。

1.2 試驗材料

本試驗供試品種采用廣東普寧地區的水稻品種合美占，合美占為超級稻品種。

1.3 試驗設計

試驗共設置4 個處理，H0為當地常規化肥施用水平（尿素、復合肥和磷酸三鈣使用量分別為225、300、150 kg/hm2）；H1為化肥減量10%+1 500 kg/hm2有機肥；H2為化肥減量20%+1 500 kg/hm2有機肥；H3為化肥減量30%+1 500 kg/hm2有機肥。

2 試驗方法

2.1 播種和管理

本次試驗的播種日期為3 月底，播種密度為280～300 kg/667 m2。

2.2 施肥管理

在試驗的生長期間，根據不同的處理組進行有機肥和化肥的施肥管理。對照組采用傳統的化肥施用方式，即混合使用尿素、復合肥和磷酸三鈣，按照一定比例進行施肥，3 個有機肥替代化肥的組分別按照10%、20%和30%的比例將化肥減量使用，施加1 500 kg/hm2有機肥。

2.3 試驗數據監測

本次試驗在水稻生長期間，每個處理組選取10 個小區，每個小區選取3株水稻進行監測，包括植株高度、穗長、秸稈質量、千粒質量、葉綠素含量和產量等指標。

3 試驗結果

3.1 有機肥不同替代量水稻農藝性狀分析

有機肥不同替代量水稻農藝性狀分析如表1所示。

表1 有機肥不同替代量水稻農藝性狀Tab.1 Agronomic characters of rice with different replacement amount of organic fertilizer

由表1可看出，株高與秸稈質量均隨著有機肥替代量的增加逐漸增加，在H3處理中株高最高為106.3 cm，秸稈質量最大為159 g/m2。穗長與粒質量隨著有機肥替代量的增加結果顯示為先增加后減小的趨勢，H2有機肥替代處理的穗長最長，為20.8 cm，粒質量結果顯示為先增加后減小的趨勢，H2有機肥替代處理的粒質量最大，為206 g/m2。

3.2 有機肥不同替代量對水稻產量的影響

有機肥不同替代量水稻產量分析如表2所示。

表2 有機肥不同替代量水稻產量Tab.2 Rice yield with different replacement amount of organic fertilizer

由表2可知，不同處理水稻穗粒數、結實率、千粒質量以及產量從H0到H2逐漸增加，H3處理組中開始減小，穗粒數最大為88.5 粒/穗，結實率最高為88.7%，千粒質量最大為25.2 g，在4種處理結果中，H1有機肥替代處理較H0增產3.8%，H2增產8.3%，H3增產1.97%，結果表明H2對于水稻產量的提升效果最為顯著。

3.3 有機肥不同替代量水稻葉綠素值比較分析

有機肥不同替代量水稻葉綠素值比較分析如表3所示。

表3 有機肥不同替代量水稻葉綠素比較分析Tab.3 Comparative analysis of chlorophyll in rice with different replacement amounts of organic fertilizer單位：mg/kg

由表3 可知，不同組間葉綠素值的差異顯著，H3、H2、H1的葉綠素值顯著高于對照組，說明適量有機肥的使用可以提高水稻產量，而葉綠素值則可以作為預測水稻產量的一個重要指標。隨著有機肥替代量的增加，水稻葉綠素值逐漸增加，并在20%有機肥組時達到最高峰，之后呈現下降趨勢。這說明在一定范圍內，適量有機肥的使用能夠提高水稻葉綠素值，但過量的施用則可能導致葉綠素值下降，需要注意控制有機肥的施用量和質量，以確保水稻的生長和發育得到合理的促進。

3.4 有機肥不同替代量水稻效益分析

由于有機肥的價格相對較高，因此在施用有機肥的過程中需要考慮經濟效益。有機肥不同替代量水稻經濟效益分析如圖1 所示。由圖1 可知，有機肥替代后水稻的經濟效益有了較大的提高，H1較H0處理增加了243 元/hm2，H2效益最高，增收達到416 元/hm2，H3較H0增收了206 元/hm2，說明有機肥替代化肥在20%替代量時經濟效益最高。

圖1 有機肥不同替代量水稻經濟效益分析Fig.1 Analysis of economic benefit of rice with different substitution amount of organic fertilizer

4 結論與討論

有機肥不僅可以提高土壤的質量和改善土壤結構，還可以提高植物的抗病能力和生長速度，從而提高農作物的產量和品質。有機肥替代部分化肥施用可在一定程度上緩解化肥對農田生態環境的影響[3]。隨著有機肥的施用比例的增加，水稻的生長和產量均呈現逐漸上升的趨勢，說明適量使用有機肥可以更好地滿足水稻的生長需求，同時植株高度、穗長、秸稈質量、粒質量、葉綠素含量都有所增加，表明有機肥替代化肥施用可以促進水稻生長和發育。崔賀雨[4]研究表明，在一定范圍內，隨著有機肥替代比例的增加，水稻產量也有所增加。但當有機肥替代比例超過一定值時，產量可能會降低。因此，需要找到一個最佳的替代比例，以實現減量增效的目標。朱愛玲[5]研究發現，有機肥與化肥之間存在養分互作效應，即有機肥中的有機養分與化肥中的無機養分可以相互促進，提高水稻對養分的利用率。這為減量使用化肥提供了理論依據。何伊平[6]研究表明，某些類型的有機肥更適合替代化肥，而另一些則可能效果不佳。因此，在選擇有機肥時，需要考慮其質量、來源和營養成分等因素。張禹等[7]研究表明，合理使用有機肥可以改善土壤結構、增加土壤有機質含量、提高土壤微生物活性等，從而實現土壤改良和農業可持續發展。高時鳳[8]研究分析了有機肥替代化肥對溫室氣體排放、水體富營養化、土壤侵蝕等方面的影響，并評估其生態效益。

本試驗以普寧地區水稻為對象進行有機肥替代化肥減量試驗，結果表明有機肥替代化肥減量后植株高度、穗長、秸稈質量、粒質量、葉綠素含量以及產量都有所增加，其中，H1、H2有機肥替代化肥減量處理分別較H0增產3.8%、8.3%，表明有機肥可以替代部分化肥，提高水稻產量和品質，同時減輕化肥對環境的影響。在使用有機肥的過程中，需要注重管理和監控，以確保有機肥的施用量和質量得到合理控制。實際生產中，有機肥的質量和施用量會受到多種因素的影響，如土壤類型、水稻品種和氣候條件等。因此，需要根據具體情況進行調整，在適當調節有機肥的施用量和質量的情況下，有機肥可以替代化肥的一部分使用，不僅能夠提高水稻的產量和品質，還能夠減少化肥生產對生態環境的污染，有利于推動農業生產可持續發展。