绿肥压青配施减肥技术对水稻产量及土壤肥力的影响

期刊: 中国村庄 DOI: PDF下载

邓双捷

灌阳县农业农村局 541600

摘要

为响应国家"化肥零增长"行动,本研究通过田间试验探究测土配方施肥减量20%配施田菁压青(1500 kg/亩)对双季稻区水稻生产的影响。结果表明:T处理(减肥+绿肥)较常规施肥(CK)实际产量仅降低0.91%(479.80 vs 484.20 kg/亩),但理论产量提升0.64%(496.89 vs 493.73 kg/亩),主因千粒重增加(25.47→25.31 g);土壤有机质含量显著提高8.7%(35.09 vs 32.28 g/kg),净收益增加15.39元/亩。绿肥通过缓释养分、改善土壤结构,实现减肥稳产与地力提升的协同效应,为南方水稻区绿色生产提供技术支撑。


关键词

绿肥压青;化肥减量;有机质;碳汇;经济效益

正文

1 引言  

中国水稻生产长期依赖化肥,导致土壤退化、面源污染加剧(张福锁等,2018)。绿肥还田是提升耕地质量的关键措施:田菁等豆科绿肥可固氮(含氮量2%~3%),其腐解释放的有机酸、多糖类物质能促进土壤团聚体形成。本研究在灌阳县典型潴育性沙泥田开展,对比减肥配施绿肥模式对水稻产量构成、土壤理化性质及经济效益的影响,为"藏粮于地"战略落地提供实证依据。  

2 材料与方法  

2.1 试验地概况  

试验位于灌阳县新街镇(111.09640619E, 25.38260241N)。土壤为潴育性沙泥田,耕层厚27 cm,基础肥力见表1。  

1 试验地耕层(020 cm)基础养分  

| 指标   | 有机质(g/kg) | 全氮(g/kg)  | 有效磷(mg/kg) | 速效钾(mg/kg) | pH |  

| 含量   | 37.8         | 0.189      | 20.1          | 92            | 6.12|  

2.2 试验设计  

2处理(简比实验):  

- CK:测土配方施肥(N-PO-KO /11-5.2-10   kg/亩)  

- T:减肥20%N-PO-KO   8.8-5.2-8  kg/亩) + 田菁1500 kg/

小区面积0.5亩,水稻品种"德优108"。田菁于盛花期刈割,切段后翻压。  

2.3 田间管理  

绿肥还田:77日翻压田菁,增施尿素2 kg/亩(C/N调节至25:1)加速腐解。  

移栽:726日机械插秧,CK密度8044/亩(25.5×32.5 cm),T处理因绿肥还田增加土壤蓬松度,微调至8012/亩(26×32 cm)。  

施肥方案:基肥为复合肥(15-15-15+ 过磷酸钙(含PO12%);追肥分蘖期与孕穗期施用(表2)。  

水肥管理:浅水灌溉+间歇晒田;病虫害统防统治(纹枯病:24%井冈霉素;稻飞虱:25%吡蚜酮)。  

2 各处理施肥方案(kg/亩)  

| 处理 | 基肥(7/25)          | 追肥1(分蘖盛期,8/2| 追肥2(孕穗期,9/2|  

| CK  | 复合肥30+过磷酸钙13.34 | 尿素7+氯化钾7        | 尿素5.12+氯化钾4.67   |  

| T   | 复合肥30+过磷酸钙13.34 | 尿素4.4+氯化钾5       | 尿素3+氯化钾3.33      |  

 

3 结果与分析  

3.1 生育期与农艺性状  

两处理生育期一致(表3),表明绿肥压青未延迟水稻发育。T处理株高增加1.8%111.5 vs 109.5 cm),但有效穗数降低2.3%12.50 vs 12.79万穗/亩),推测因绿肥腐解初期耗氮导致分蘖减少;而结实率下降4.93个百分点(81.65% vs 86.58%)与孕穗期氮供应减弱相关。  

3 水稻关键生育期(月/日)  

| 处理 | 移栽期 | 分蘖盛期 | 齐穗期 | 成熟期 |  

| CK   | 7/26    | 8/11      | 9/20    | 10/21  |  

| T    | 7/26    | 8/11       | 9/20    | 10/21  |  

 

3.2 产量构成与经济效益  

T处理实际产量略降0.91%479.80 vs 484.20 kg/亩),但理论产量提高0.64%496.89 vs 493.73 kg/亩),归因于:

千粒重增加0.6%25.47 vs 25.31 g) 绿肥提升灌浆期碳氮供应,每穗粒数提高1.2%142.3 vs 140.6粒),经济效益方面,T处理化肥成本降低12.9%192.88 vs 221.47/亩),虽产值减少13.2/亩(按稻谷3/kg计),但净收益增加15.39/亩(表4)。  

4 经济效益对比(元/亩)  

| 处理 | 化肥成本 | 绿肥成本 | 总产值 | 净收益 |  

| CK   | 221.47     | 0        | 1452.60 | 1231.13|  

| T    | 192.88      | 40       | 1439.40 | 1246.52|  

注:田菁及压青人工成本按40/亩估算  

 

3.3 土壤养分变化  

收获后T处理土壤有机质显著提升8.7%35.09 vs 32.28 g/kg),主因田菁输入有机碳约675 kg/亩(含碳量45%);pH值由6.12升至6.45,缓解土壤酸化。速效钾增加9.8%101 vs 92 mg/kg),全氮、有效磷变化不显著。  

 

4 讨论  

4.1 减肥稳产机制  

绿肥压青通过双重路径补偿化肥减量:  

① 短期供氮:田菁腐解释放铵态氮,保障分蘖期需求;  

② 长效养地:有机质提升土壤CEC(阳离子交换量),增强钾、镁等元素供应能力,促进灌浆充实(千粒重增加)。  

 

4.2 土壤改良效应  

田菁还田输入有机碳约303.75 kg/亩(1500 kg×45%×0.45),按土壤碳汇系数0.25估算,固碳潜力达75.9 kg/亩,助力"双碳"目标。pH值上升与有机酸中和H⁺、绿肥腐解产生NH₄⁺消耗酸根相关。  

 

4.3 推广优化建议  

适宜区域:适用于pH<6.5、有机质<40 g/kg的中低产田;  

配套措施:分蘖期增施穗肥(尿素23 kg/亩)弥补有效穗不足;  

经济性:按化肥价格年均涨幅5%计,减肥20%的收益优势将进一步扩大。  

 

5 结论  

1. 产量稳定性:减肥20%配施田菁压青(1500 kg/亩),水稻实际产量降幅<1%,理论产量反增0.64%,实现减肥稳产目标;  

2. 土壤提升:有机质含量提高8.7%pH值优化0.33个单位,缓解酸化趋势;  

3. 综合效益:净收益增加15.39/亩,兼具减排固碳生态价值。  

该模式为南方水稻区化肥减量替代提供技术范式,建议扩大区域验证。  

参考文献  

[1] 农业农村部. 2020年化肥使用量零增长行动方案[J]. 中国农技推广, 2015.  

[2] 张福锁, . 绿肥驱动的可持续农业生态系统构建[J]. 中国农业科学, 2018, 51(8): 14601474.  

[3] 曹卫东, . 南方稻区冬绿肥增产增效机制研究进展[J]. 植物营养与肥料学报, 2020.  

 


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