尹保国,曹艳红,陈 超,喻 萌,王向平

(1.湖北省洪湖市农业技术推广中心,湖北 荆州 433200;2.湖北省洪湖市农业综合执法大队,湖北 荆州 433200;3.洪湖市农业农村局,湖北 荆州 433200)

随着现代农业的发展,一些传统绿肥如豆科紫云英,在种植上有一定的生长环境要求,已经不能满足农业生产需求,使得我国绿肥产业的发展有一定的局限[1-2]。油菜作为绿肥作物,在我国利用历史悠久[3]。绿肥油菜产量高,种子价格低,播种期弹性大,易于种植;能为后茬水稻种植提供较全面的养分,同时根系分泌有机酸能使难溶的磷分解为易于吸收状态;能改良土壤,增加有机质含量,延长土地绿色覆盖。目前,绿肥油菜种植在我国多地推广,发展前景广阔[4]。洪湖市地处江汉平原南部,是国家重要商品粮基地,海拔高度25 m左右,年平均气温20 ℃,境内湖泊众多,年降雨量1 310 mm,主要作物为水稻、玉米、小麦、油菜等,区域内再生稻种植面积近年稳定在2万hm2左右,部分临湖低田冬季种植油菜籽产量较低,发展油菜绿肥种植面积潜力大。洪湖市近年来油菜绿肥种植面积逐年扩大,2021年更达到4 000 hm2左右。本文通过对油菜绿肥还田的研究,为指导洪湖区域合理使用化学肥料、改良土壤、提升农产品品质提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地基本情况

试验于2021年4～10月,分别在湖北省荆州市洪湖市黄家口镇坝坛村(30.069°N;113.595°E)和大同湖管理区江泗口办事处(30.051°N;113.748°E)进行。试验地前茬无作物,水稻移栽前土壤养分理化性质见表1。试验地土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量中等偏上,综合分析试验地块养分属较高肥力,能够代表当地农田养分状况和生产力水平。

表1 试验地土壤基础养分情况

供试水稻品种为本区域主导品种秧荪2号和隆两优3206,分别由湖北省农业科学院粮食作物研究所、湖南隆平种业有限公司选育。供试肥料为尿素(含N 46%,湖北三宁化工股份有限公司生产)、复合肥(含N 25%、P2O510%、K2O 16%,湖北新洋丰肥业股份有限公司生产)。

1.2 试验设计

2个试验地试验设计完全一样,均采用完全随机区组设计,各设6个处理,每处理3次重复,小区面积2.0 m×5.0 m。黄家口试验密度11 405株/667 m2,2021年5月26日播种,6月24日移栽,9月20日收获;大同湖试验密度10 740株/667 m2,2021年5月17日播种,6月19日移栽,9月30日收获。小区间筑土埂糊薄膜分隔,各小区单设排灌沟,其他田间管理措施均相同进行。试验处理及具体肥料用量见表2。

表2 试验处理及肥料用量

肥料按试验要求混合均匀后施用,复合肥作基肥一次性施用,油菜绿肥在施用基肥前60 d翻压,尿素在分蘖期追施。

1.3 样品采集及测定

油菜绿肥盛花期收获进行鲜重测产取样,并进行样品备制。

油菜植株的氮、磷、钾含量的测定：样品经70 ℃烘干,用磨样机粉碎,全部通过1 mm筛,分别测定秸秆、籽粒的氮、磷、钾含量,样品经消煮后,半微量凯氏定氮法测定全氮含量,钒钼黄比色法测定全磷含量,火焰光度计法测定全钾含量(湖北省农科院植保土肥所测定)。

1.4 数据处理

使用Microsoft Excel 2016进行数据处理。

2 结果与分析

2.1 对水稻产量的影响

由表3可知,黄家口和大同湖两个地区试验T1(正常施肥)产量分别为569.5 kg/667 m2和658.3 kg/667 m2;T3(不施肥)产量最低,分别为447.1 kg/667 m2和488.0 kg/667 m2,对比T1分别减产21.49%、25.87%;T2(正常施肥复合肥减少25%+追施尿素减33%+增施商品有机肥50 kg/667 m2)产量分别为547.4 kg/667 m2和614.5 kg/667 m2,对比T1减产率分别为3.88%、6.65%;T5(正常施肥复合肥减少25%+追施尿素减33%+增施油菜绿肥2 t/667 m2)产量最高,分别为570.8 kg/667 m2和680.8 kg/667 m2,对比T1分别增产0.23%和3.42%。由此分析得出,对照正常施肥处理,增施油菜绿肥2 t/667 m2时复合肥减少25%+追施尿素减33%,不仅不会减产,反而有一定增产效果。

表3 各处理水稻实收产量

2.2 对水稻经济效益的影响

由表4可知,两个地区试验均是T3纯收益最低,分别为1 207.2元/667 m2和1 317.7元/667 m2,其它施肥处理纯收益对比T3均有增加。其中黄家口试验增加106.5～209.5元/667 m2,大同湖试验增加215.6～352.0元/667 m2。表明施肥对水稻增产增收效果明显。

表4 各处理水稻经济效益统计

黄家口试验T1纯收益最高,达1 416.7元/667 m2;T5纯收益次之,达1 372.7元/667 m2,比T1减少44元/667 m2,比T2、T4、T6均有增加。分析得出,高肥力地块(此地块有机质含量达38.3 g/kg,达到较高水平),在比正常施肥复合肥减少25%且追施尿素减33%时,增施油菜绿肥纯收效益减少;在比正常施肥复合肥减少25%且追施尿素减33%时,增施油菜绿肥2 t/667 m2产量和纯效益最高。

大同湖试验T5纯收益最高,达1 669.7元/667 m2;T1纯收益次之,达1 656.5元/667 m2;T5纯收益比T1增加13.2元/667 m2;比T2、T4、T6均有增加。分析得出,中等肥力地块(此地块有机质含量24.6 g/kg,属中等水平),在比正常施肥复合肥减少25%且追施尿素减33%处理下,增施油菜绿肥2 t/667 m2时增收效果明显。

3 结论与讨论

试验结果表明,洪湖区域水稻每667 m2正常施肥用量纯N 11.275 kg、P2O52.67 kg、K2O 4.272 kg的情况下,中等肥力地块增施油菜绿肥2 t时减施N 3.193 kg、P2O50.67 kg、K2O 1.072 kg,增产22.5 kg,纯收益增加13.2元,增产增收效果明显;高肥力地块增施油菜绿肥2 t时减施N 3.193 kg、P2O50.67 kg、K2O 1.072 kg时,对比正常施肥产量基本持平,但考虑油菜绿肥种植成本时无增收效果。今后在本区域有机质含量低于30.0 g/kg的中等及以下地块,应引导农户在冬季空闲田种植油菜绿肥,在油菜盛花期适时翻压,后茬水稻可减少化肥用量4.935 kg/667 m2;有机质含量高于30.0 g/kg的高地力田块,应引导农户种植油菜,增加冬季油菜种植收益。

本研究中,水稻前茬种植油菜绿肥后对耕地地力提升效果有待进一步试验研究。