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商品有机肥配施氮肥对水稻产量及经济效益的影响

2015-04-02吴庆丰柯美汉李继福

现代农业科技 2015年1期
关键词:氮肥经济效益水稻

吴庆丰 柯美汉 李继福

摘要 鄂州市商品有机肥配施氮肥田间试验结果表明,施用化肥和有机肥均可以显著增加水稻产量、提高产值。在追施氮肥69 kg/hm2的条件下,基施商品有机肥4 500~6 000 kg/hm2能够获得较高的水稻产量和经济效益。同时,建议对施用有机肥的农户进行一定的补贴,从而引导和鼓励农民增施有机肥,减少化学氮肥施用量,起到增产、培肥地力和有效利用畜禽粪便等有机物料的综合效果。

关键词 水稻;产量;商品有机肥;氮肥;经济效益

中图分类号 S145;S511 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2015)01-0021-02

随着现代农业的发展和人民生活程度的提高,我国畜牧业从散户放养逐渐转向规模化、集约化和产业化,并日益成为农业的主导产业[1]。养殖产业的聚集直接导致了畜禽粪便在城郊高度集中,并远远超过了周边农田的承载能力,加剧了局部地区的面源污染和空气污染[2-3]。而农田直接施用未经处理的畜禽粪便,一方面养分含量低、造成运输成本过高;另一方面容易滋生病菌,危害人类健康。因此,对农业有机物进行无害化和工厂化处理,可以有效压缩体积,提高养分含量,也更加安全[4]。但不同于化肥的显著增产效果,有机肥对产量的贡献更多在于改土培肥,补充和更新土壤有机质,改善土壤生物条件,给作物创造有利的生长环境[5]。为此,笔者在鄂州市水稻生产区开展商品有机肥配施氮肥田间试验,旨在为商品有机肥的合理施用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验区位于湖北省鄂州市梁子湖区太和镇有机稻生产基地(北纬30°5′35″,东经114°41′20″,海拔25 m),为河流冲积物发育的水稻土。土壤基本理化性质:pH值5.2,全氮1.69 g/kg,有机质20.2 g/kg,碱解氮75.7 mg/kg,有效磷27.4 mg/kg,速效钾184.5 mg/kg。

1.2 试验材料

供试作物为中稻,品种为广两优558。供试有机肥料为南京农业大学研发、湖北冠军生物科技发展有限公司生产的冠军六宝牌RW酵素生物有机肥料(硫基型氮磷钾总养分 ≥5.0%,有机质≥45.0%,有益活性菌数≥0.2亿个/g)。无机肥为单质肥,包括尿素(含纯N 46%)、过磷酸钙(含P2O5 12%)和氯化钾(含K2O 60%)。

1.3 试验设计

试验共设8个处理,分别为不施肥(CK);无机化肥纯N、P2O5、K2O用量分别为180、90、120 kg/hm2(NPK);有机肥4 500 kg/hm2(M1);有机肥6 000 kg/hm2(M2);有机肥7 500 kg/hm2(M3);有机肥4 500 kg/hm2,分蘖期追施无机氮肥(纯N)69 kg/hm2(M1+N1);有机肥6 000 kg/hm2,分蘖期追施氮肥(纯N)69 kg/hm2(M2+N1);有机肥7 500 kg/hm2,分蘖期追施氮肥(纯N)69 kg/hm2(M3+N1)。3次重复,随机区组排列,小区面积40 m2。小区间用宽30 cm、高30 cm的土埂隔开,上覆盖薄膜,防止串水串肥。同时整个试验区外围用土埂围起,与保护行隔离,有独立的灌(排)水沟,防止保护区肥水串进试验各小区。

1.4 试验方法

2014年5月8日基施全部有机肥,NPK处理的氮肥分3次施用,基肥∶蘖肥∶穗肥=5∶2∶3;磷肥作基肥一次性施入;钾肥分2次施用,基肥∶穗肥=2∶1。水稻移栽密度24万蔸/hm2, 2014年9月5日收获。田间管理按当地农技部门的推荐措施进行,并适时防治病虫害。

1.5 样品采集与测定

基础土样于2014年4月采集,以整个试验田为采样单元,在试验田内均匀布点30个,取0~20 cm耕层土壤,捡出杂草和石块,按照“四分法”取1 kg带回实验工作站于荫凉、通风处风干并磨细过20目和100目筛。土壤基本理化性质按照常规方法测定[6]。水稻收获前每个小区选择有代表性植物10株,进行考种。各小区单打单收,测得实产。

2 结果与分析

2.1 有机无机肥配施对水稻产量和产量构成因子的影响

由表1可知,施用化肥和有机肥均可以显著提高水稻产量。与CK相比,NPK处理的水稻产量增加2 205 kg/hm2,增产率达到40.4%;单施有机肥处理的增产效果与用量成正相关,比CK平均增产1 441 kg/hm2,增产率平均为26.4%,这也说明无机化肥的增产效果要显著优于单施有机肥处理。不同有机肥用量配施氮肥处理比NPK处理产量增加780~1 605 kg/hm2,增幅为10.2%~20.9%,这表明有机肥配施氮肥增产效果最好。产量构成因子结果显示,与CK相比,施化肥和有机肥主要是增加了水稻的单株有效穗数和穗粒数;有机肥配施氮肥有利于提高水稻的结实率,而千粒重处理间差异不显著。

2.2 有机无机肥配施对水稻经济效益的影响

在当前水稻生产中,化肥的纯N、P2O5和K2O的推荐用量分别为180、90、120 kg/hm2。由表2可知,NPK处理的肥料投入成本为2 028元/hm2,而有机肥处理的成本则随着施用量从5 400元/hm2增加到9 000元/hm2,显著高于化肥成本投入。在施用有机肥的基础上增施氮肥69 kg/hm2,相应地有机肥处理成本也增加了300元/hm2。

通过产量和成本投入,可以得出不同处理的经济效益。由表3可知,CK处理的产值为14 196元/hm2,NPK处理产值增加了5 733元/hm2。单施有机肥处理的产值均低于NPK处理。有机肥配施一定的氮肥后,产值明显提高,最高值是M3+N1处理,比NPK处理显著增加4 173元/hm2,增幅可达20.9%。而产投比的结果表明NPK处理最大,为9.8;施用有机肥的产投比显著下降。毛收入结果显示,NPK处理最高,其次是M1+N1和M2+N1处理。最终的施肥收益结果表明,单施有机肥均会出现亏缺,且随着有机肥用量增加而增大。有机肥配施一定的氮肥后,施肥收益显著提高;但与施用化肥处理相比,仍然偏低。endprint

3 结论与讨论

自从1980年以来,我国的化肥施用量迅速增加,随之各种农作物的产量也大幅度提高。由此,化肥的施用在保障我国粮食安全和经济社会稳定方面起到了重要的作用[7]。研究表明,化肥施用对水稻产量的贡献率为3.0%~62.4%,平均29.0%。在本研究试验条件下,施用化肥能够显著提高水稻产量40.4%,增加收益3 705元/hm2;而施用商品有机肥的水稻增产率平均为26.4%,远低于化肥的增产效果。由于商品有机肥氮磷钾等养分含量偏低,施用量偏大,因此,在实际生产过程中,有机肥多与无机化肥配合施用,尤以氮肥配施为主[8]。如本研究结果显示,有机肥配施氮肥后,水稻产量比施纯N、P2O5、K2O用量分别为180、90、120 kg/hm2处理平均提高了16.3%。在追施氮肥的情况下,施用商品有机肥4 500~6 000 kg/hm2增产效果最好,继续增加有机肥用量后的增产幅度不会明显提高并会造成经济效益降低。有机无机配施一方面可以保证粮食稳产、增产;另一方面能够适当降低氮肥用量、减少农业面源污染,同时长期施用适宜用量的有机肥能够起到培肥地力、改良土壤的积极效果。

事实上,现代农业生产不再是一味地追求高产,同时也注重高效和环保。商品有机肥单施还是配合氮肥施用,效益均低于化肥处理,因此,农民更倾向于施用化肥[9]。有机肥进行工业化处理可以有效提高养分含量,杀灭滋生病菌,大幅降低面源和空气污染。因此,国家应该实行有机肥施用补贴政策,提高农民施用商品有机肥的积极性[10]。从长远发展来看,对我国养殖业和种植业均会产生积极的作用并保障农业生产的可持续发展。

4 参考文献

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[10] 杨帆.我国有机肥资源、利用情况及相关政策[N].中国农资,2013-03-01(25).endprint

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