彭成林　袁家富　赵书军　佀国涵　李金华　徐祥玉　徐大兵　贾平安

摘要：在江汉平原稻虾共作区，通过田间小区试验研究3种新型肥料对直播水稻产量及养分吸收的影响。结果表明，对于新型包膜氮钾复合肥，在一次性施肥条件下，随包膜肥所占比例的下降，水稻的产量表现出下降趋势，所有包膜肥处理相对于推荐施肥对照均未表现出明显增产效果，且在水稻生长中后期表现出缺氮症状;对于沃农生物有机肥，在化肥氮减少2.5%～6.3%、化肥钾减少35.4%～72.9%的条件下，相对于推荐施肥处理水稻增产2.1%～3.5%，且增产主要是通过增加有效穗来实现的;对于PPF菌肥，对水稻产量影响不明显。

关键词：稻虾共作;包膜肥;生物有机肥;直播水稻

中图分类号：S511.22         文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2019）18-0025-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.18.006           开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Preliminary study on application effect of new fertilizers on direct-seeding rice in integrated rice-crayfish model area

PENG Cheng-lin1，2，YUAN Jia-fu1，ZHAO Shu-jun1，SI Guo-han1，LI Jin-hua3，XU Xiang-yu1，XU Da-bing1，JIA Ping-an3

（1.Institute of Plant Protection and Soil Fertilizers，Hubei Academy of Agricultural Sciences，Wuhan 430064，China;2.Qianjiang Scientific Observing and Experimental Station of Agro-Environment and Arable Land Conservation，Ministry of Agriculture and Rural Affairs，Qianjiang 433116，Hubei，China;3.Qianjiang Agro-Technology Extension Center，Qianjiang 433199，Hubei，China）

Abstract： In the integrated rice-crayfish model of Jianghan Plain， the effects of three new fertilizers on the yield and nutrient uptake of direct-seeded rice were studied through field plot experiments. The results showed that under the condition of one-time fertilization， the yield of rice showed a downward trend with the decrease of the proportion of coated fertilizer. All coated fertilizer treatments showed no significant yield effect compared with the recommended fertilization control， and showed the symptoms of nitrogen deficiency in the middle and late stages of rice growth. For fertile agricultural bio-organic fertilizer， the nitrogen decreased by 2.5%～6.3%. Under the condition of reducing potassium fertilizer by 35.4%～72.9%， the yield of rice increased by 2.1%～3.5% compared with the recommended fertilization treatment， and the increase was mainly achieved by increasing effective panicles; For PPF bacterial fertilizer， the effect on rice yield was not obvious.

Key words： integrated rice-crayfish model; coated fertilizer; bio-organic fertilizer; direct seeding rice

稻蝦（克氏原螯虾，Procambarus clarkii）共作模式是一种以涝渍稻田为条件，以种稻为中心，稻草还田养虾为特点的新兴稻田种养复合生态模式，具有良好的经济和社会效益[1]。该模式在长江中下游稻区发展很快，据统计，2017年湖北省稻虾共作面积共计27.79万hm2，较2016年增加4.28万hm2，且主要分布在江汉平原。近年来，由于直播水稻符合现代稻作轻简化的发展方向，在人少地多和劳动力缺乏的情况下，其应用面积呈现逐年扩大趋势，成为部分水稻种植地区的主要栽培方式[2，3]，该栽培方式在稻虾共作区域也得到迅猛发展。

缓控释肥料可有效控制养分释放速度、提高肥料利用率、减少肥料用量和施肥次数，也具有较好的增产效果[4-8]。生物有机肥是以有益菌群以及天然有机物为基质和载体，经特殊工艺加工而成的一种新型、高效、安全的微生物-有机复合肥料，在农业生产中取得了良好效果[9-13]。解磷微生物能够将土壤中的难溶性磷转化为植物可以吸收利用的形态，在改善土壤磷素营养状况、提高磷素利用率和促进作物增产等方面具有重要作用[14，15]，但在水稻上的应用鲜有报道。本项研究的目的是查明新型包膜氮钾复合肥、沃农生物有机肥以及PPF解磷菌肥对稻虾共作区水稻生长的影响，探索化肥减施新技术，提高农业的综合效益和农产品质量安全。

1  材料与方法

1.1  试验概况

试验基地位于湖北省潜江市白鹭湖农场关山分场（30°11′36.07″N，112°43′22.68″E），属江汉平原低湖区，北亚热带季风湿润气候，土壤类型为湖积物发育而成的潮土性水稻土。试验地于2005年水稻收割后挖虾沟养虾并一直采用稻虾共作模式，2006年为共作第一年种植水稻，2017年为连续第十二年种植水稻。试验前土壤pH 6.8，有机质含量25.2 g/kg，碱解氮含量127.5 mg/kg，有效磷含量10.9 mg/kg，速效钾含量211.6 mg/kg。供试中稻品种为华润2号。

1.2  试验设计

试验各处理见表1，处理1至处理4为包膜氮、钾复合肥不同掺混比例，处理6、处理7为沃农肥业有限公司的生物有机肥，处理8、处理9为PPF菌肥（解磷菌），处理5、处理10、处理11、处理12为对照。处理1至处理5，处理9、处理11、处理12施P2O5 48 kg/hm2，处理6至处理8、处理10施P2O5 60 kg/hm2。

处理1至处理4为一次性施肥，全部基施，其他处理氮基肥、分蘖肥、穗粒肥占比分别为40%、30%和30%;磷全部基施;钾基肥、追肥分别为60%和40%，追肥时间与最后一次追施氮肥的时间相同。

采用随机区组设计，每处理设3次重复，小区面积25 m2。各小区间做土埂，区组间留40 cm宽的水沟，方便灌排水和农事操作。试验于2017年6月8日播种，每小区播种已催芽的种子176 g（折算成干稻种子为60 kg/hm2），人工撒直播，10月20日收割。

1.3  测定项目和方法

水稻孕穗期至乳熟期，分别于8月18日、8月24日、9月5日、9月13日、9月20日调查水稻叶片SPAD，每处理调查20株。成熟期每小区采集5穴稻穗样品用于考种，进行水稻产量构成因子评价，生物量及氮、磷、钾含量测定。各小区单打单晒，分别测产。

检测方法：土壤pH采用土∶水=1∶5酸度计法，土壤有机质采用重铬酸钾容量法，土壤碱解氮采用碱解扩散法，速效磷含量采用Olsen法测定，速效钾用中性NH4Ac浸提-火焰光度法测定;植物样全氮、全磷为H2SO4-H2O2消煮，SEAL Auto Analyzer 3型连续流动分析仪测定，全钾为火焰光度计检测。

1.4  数据统计分析

数据采用DPS软件进行统计分析，用Microsoft Excel 2010进行其他数据的处理和计算。

2  结果与分析

2.1  不同肥料处理对水稻实收产量的影响

由表2可知，产量最高的是沃农公司生物有机肥处理（处理6和处理7），相对于推荐施肥处理（处理10）分别增产3.5%和2.1%，但差异未达显著水平。对于新型包膜肥料处理（处理1至处理4），在施纯N 96 kg/hm2、K2O 48 kg/hm2条件下，随包膜氮钾复合肥所占比例的下降，水稻的产量表现出下降趋势，其中30%包膜肥处理（处理4）表现最低，与其他3个较高比重包膜肥处理之间的差异达到极显著水平;4个包膜肥处理与相同施肥量且分次施用的处理（处理5）进行比较可知，N、K 100%和70%包膜肥处理的产量均高于分次施用的处理，但差异不显著，N、K 50%包膜肥处理与分次施用的处理产量基本相当，N、K 30%包膜肥处理产量极显著低于分次施用的处理。两个PPF菌肥处理（处理8和处理9），与推荐施肥处理（处理10）之间差异不大。

2.2  不同肥料处理对水稻产量构成因素的影响

不同肥料对水稻产量构成因子的影响见表3。结果（表3）表明，理論产量最高的是沃农公司生物有机肥处理（处理6和处理7），相对于推荐施肥处理（处理10），增加幅度分别为6.0%和2.3%;各产量构成因子中，有效穗增加幅度较大，分别达到8.4%和6.0%。对于新型包膜肥处理（处理1至处理4），在施纯N 96 kg/hm2、K2O 48 kg/hm2条件下，随包膜氮钾复合肥所占比例的下降，水稻的理论产量总体表现出下降趋势，其中30%包膜肥处理（处理4）产量表现最低，与100%和70%包膜肥处理之间的差异达到显著水平;100%包膜肥处理的每穗总粒数和千粒重均最高，但结实率最低。对于两个PPF菌肥处理（处理8和处理9），与推荐施肥处理（处理10）之间理论产量差异不大，其中处理9的结实率明显低于推荐施肥处理，但差异不显著。

2.3  不同肥料对水稻氮、磷、钾吸收的影响

不同肥料处理对水稻氮、磷、钾积累量的影响见表4。结果（表4）表明，沃农公司生物有机肥处理（处理6和处理7）地上部分和子粒中氮积累量均高于推荐施肥处理（处理10）。对于施用新型缓释肥料的处理（处理1至处理4），在施纯N 96 kg/hm2、K2O 48 kg/hm2条件下，随包膜氮钾复合肥所占比例的下降，地上部分和子粒中氮、钾的积累量总体表现出下降趋势，其中30%包膜肥处理（处理4）地上部分和子粒中氮、钾的积累量表现最低;所有包膜肥处理地上部分和子粒中钾的积累量均大幅高于相同施肥量且分次施用的处理（处理5）。两个PPF菌肥处理

（处理8和处理9），与推荐施肥处理（处理10）之间各养分吸收量差异不大。

2.4  不同肥料处理水稻叶片SPAD变化动态

由表5可见，在水稻生育中后期，不施氮肥处理（处理12）各时间水稻叶片SPAD除8月18日外均表现最低，其次是4个有包膜复合肥的处理（处理1至处理4），除8月24日、9月20日以外，其他时间的值与相同施肥量且分次施用的处理（处理5）之间的差异达到显著水平。沃农公司生物有机肥的两个处理（处理6、处理7）水稻叶片SPAD总体处于较高水平，其中8月18日和8月24日有机肥施用量较低的处理（处理6）显著高于有机肥施用量较高的处理（处理7），9月5日及以后两处理之间差异不明显。两个PPF菌肥处理水稻叶片SPAD总体上与生物有机肥处理差异不大。推荐施肥处理（处理10）各时期水稻叶片SPAD总体上表现最高。

3  小结与讨论

1）沃农肥业有限公司的生物有机肥每公顷施375 kg且化肥氮减少2.5%、化肥钾减少35.4%，总养分量投入相等的条件下，相对于推荐施肥处理增产3.5%;每公顷施750 kg且化肥氮减少6.3%、化肥钾减少72.9%，总养分量投入相等的条件下，相对于推荐施肥处理增产2.1%;两种用量处理的增产效果均未达显著水平。该生物有机肥的增产主要是通过增加有效穗来实现的，且能促进水稻对氮钾的吸收。

2）释放期为60 d的新型包膜氮钾复合肥作基肥一次性施用，在施纯N 96 kg/hm2，K2O 48 kg/hm2条件下（相对于推荐施肥氮、钾分别减少20.0%和33.3%），随包膜肥所占比例的下降，水稻的产量表现出下降趋势，即使包膜氮钾复合肥比例在70%及以上，也未表现出增产效果，而30%包膜肥处理产量明显低于对照。使用新型缓释肥料的所有处理在中后期叶片SPAD均低于对照。从田间观察结果来看，这些处理中后期均出现了脱肥现象（主要是缺氮），其原因可能是该肥料在稻虾共作的土壤环境下，养分释放时间偏快所致，因此有必要对此类肥料增加包膜厚度或改进包膜材料，并开展进一步的田间应用效果研究。

3）PPF菌肥在水稻上的施用效果不明显。

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