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摘要[目的]明确水稻生产上有机肥替代化学氮肥量。[方法]以常规化肥施用为对照，研究有机肥替代不同比例氮肥对水稻产量和经济效益的影响。[结果]有机肥替代100%化學氮肥处理水稻产量最低，较其他施肥处理减产2.3%～8.6%，常规施肥处理和有机肥替代20%化学氮肥处理产量相当，通过提高水稻产量构成中的有效穗数和穗实粒数来提高水稻产量，且随着有机肥替代化学氮肥量增加呈显著降低趋势。产值和纯收入以常规施肥最高，有机肥替代20%化学氮肥处理与其相当。[结论]综合水稻产量和经济效益结果，以有机肥替代20%化学氮肥处理施用效果最佳。
关键词有机肥；水稻；产量；经济效益
中图分类号S511文献标识码
A文章编号0517-6611（2017）22-0032-02
Abstract[Objective] To illuminate organic manure consumption as substitution for nitrogen fertilizer in rice production.[Method] To explore the effects of organic fertilizer as partial substitution for nitrogen fertilizer rate on yield and economic benefit of rice， a field experiment was conducted.[Result] The treatment of organic fertilizer as substitution for 100% nitrogen fertilizer decreased the yield of rice by 2.3% to 8.6%， compared with else treatments.The yield of conventional fertilizer application was the highest and the yield was equivalent with organic fertilizer as substitution for 20% nitrogen fertilizer， which could increase the effective panicle number and grain number per spike.Economic benefit of conventional fertilizer application was the highest， and the output value and net income were equivalent with organic fertilizer as substitution for 20% nitrogen fertilizer.[Conclusion] In general， the findings demonstrate that the effect of organic fertilizer as 20% substitution for nitrogen fertilizer was the most significant in this experiment， which could increase the yield and economic benefit of rice.
Key wordsOrganic manure；Rice；Yield；Economic benefit
水稻是我國三大粮食作物之一，且是单产最高的作物，种植面积和总产量分别占粮食作物面积和总产量的27.4%和36.1%[1]。施用化学氮肥成为农业获得高产的重要措施[2]，稻田过量施用化学氮肥现象日趋严重[3]。长期大量施用化学氮肥不仅造成土壤板结、理化性质变劣，土壤肥力下降，而且导致土壤、大气、水体一系列环境负效应[4-6]。有机肥富含氮、磷、钾、钙、镁、硫等作物生长发育所需的大中量营养元素和微量元素，同时富含有机物质等多种生长调节物质，能提高土壤有机质，增强土壤保水保肥能力，对改善农业生态环境有特殊的作用[7-8]。大量研究表明，有机无机肥配合施用有利于提高水稻产量和土壤肥力[9]。笔者通过田间小区试验研究有机肥替代不同量的化学氮肥对水稻产量和经济效益的影响，旨在明确有机肥替代化学氮肥的最佳用量，为有机肥在水稻生产上合理施用提供理论基础和技术支持。
1材料与方法
1.1试验地概况
田间试验于2016年5—10月在安徽霍山县但家庙镇进行，位于116°25′03.9″E、31°27′16.2″N。试验地土壤类型为潴育型水稻土紫泥田，0～20 cm土层养分含量为有机质32.3 g/kg、全氮1.37 g/kg、碱解氮82.0 mg/kg、有效磷19.2 mg/kg、速效钾98.0 mg/kg、钙 1 570.2 mg/kg、镁226.3 mg/kg、铁67.4 mg/kg、铜 5.84 mg/kg、锰 21.6 mg/kg、锌 1.56 mg/kg，pH 5.5。
1.2供试材料
供试水稻品种为兴隆1号。有机肥有机质含量30%，含N量4%，安徽省金寨县东山生物科技有限公司生产；普通尿素为颗粒状尿素，N含量46%，中盐安徽红四方股份责任有限公司生产；磷肥为粉末状过磷酸钙，铜陵市金磷复合肥有限责任公司生产，P2O5含量12%；钾肥为粉末状红色氯化钾，俄罗斯产，K2O含量60%。
1.3试验设计
试验共设5个处理：①M+PK（有机肥替代100%氮肥）；②NPK（常规施肥）；③M+80%N+PK（有机肥替代20%氮肥）；④M+70%N+PK（有机肥替代30%氮肥）；⑤M+60%N+PK（有机肥替代40%氮肥）。有机肥用量300 kg/hm2，100% N肥用量180 kg/hm2，P2O5用量72 kg/hm2，K2O用量108 kg/hm2，磷肥作基肥一次性施用，处理②氮肥按 基肥∶分蘗肥∶穗肥=5∶3∶2分次施用，钾肥按基肥∶穗肥=6∶4分次施用。小区面积4 m×5 m=20 m2，3次重复，随机区组排列。2016年5月3日育苗，6月10日移栽，6月20日追分蘗肥，7月26日追穗肥，9月28日收获。株距13.2 cm、行距30 cm，密度27万穴/hm2，田间管理与当地习惯一致。
1.4样品采集与测定
在水稻试验开始前，以整个试验田块为采样单元，按“S”型取样的方法在试验田块内采集5个点0～20 cm土层土样，混匀风干过筛后备用。按常规方法进行养分检测[10]。水稻成熟后测每小区实收产量，同时每小区采3穴地上部植株进行室内产量构成要素考察。
1.5数据处理
试验数据利用Excel 2003软件进行计算处理，采用SPSS 17.0进行数据的统计分析，结果采用LSD法在0.05水平上进行差异显著性分析。
2结果与分析
2.1不同施肥处理对水稻最高分蘖期苗情的影响
由表1水稻最高分蘖期苗情指标结果可以看出，苗高、分蘖数和最大叶片长×宽均以不施氮肥M+PK处理最低；苗高、分蘖数和最大叶片长×宽均以常规化肥处理最高，与有机肥替代20%氮肥处理相当，且随着有机肥替代氮肥量增加呈降低趋势，说明有机肥替代20%化学氮肥不影响水稻苗情指标。
2.2不同施肥处理对水稻产量及产量要素的影响
不同施肥处理的水稻产量结果表明（表2），有机肥替代100%氮肥处理产量最低，较其他施肥处理减产幅度为2.3%～8.6%，常规施肥处理产量最高，有机肥替代20%氮肥处理略低于常规施肥处理，产量减幅为1.1%，两者无显著性差异，且随着有机肥替代化学氮肥量增加，水稻产量呈显著降低趋势。说明有机肥替代一定量的化学氮肥对水稻产量影响不显著，超过此替代量对水稻产量产生显著负效应。有效穗和穗实粒数以常规施肥处理最高，但与有机肥替代20%氮肥处理无显著性差异，且随着有机肥替代化学氮肥量增加呈显著降低趋势。株高、穗长、千粒重各处理间无显著性差异，结实率则以有机肥替代100%化学氮肥处理显著低于其他施肥处理。上述水稻产量及产量构成结果充分说明，有机肥替代20%化学氮肥处理水稻产量与常规施肥处理相当，可通过提高水稻产量构成中的有效穗和穗实粒数来提高水稻产量。
2.3不同施肥处理对水稻经济效益的影响表3水稻经济效益结果表明，水稻产值以常规施肥处理最高，与有机肥替代20%化学氮肥处理基本相当，且随着有机肥替代化学氮肥量增加呈显著降低趋势。扣除肥料投入和施肥人工费，纯收入以常规施肥处理最高，有机肥替代20%化学氮肥处理略低于常规施肥处理，超过此替代量则迅速降低。有机肥替代化学氮肥处理产投比均低于常规施肥处理。有机肥替代20%化学氮肥处理水稻经济效益较常规施肥处理基本相当。
3结论与讨论
水稻获得高产不是受某一性状的影响，而是多个性状共同作用的结果[11]。该试验结果表明，有机肥替代20%化学氮肥处理水稻产量与常规施肥处理相当，有机肥与化学肥料配施能使水稻产量构成要素达到协调统一，且通过提高水稻产量构成中的有效穗和穗实粒数来实现高产。这与谢桂先等[12]有机无机肥料配合施用通过提高功能叶的光合速率、有效穗和穗实粒数来提高产量的结果一致。随着有机肥替代化学氮肥量的增加，水稻产量呈显著降低趋势，这充分说明有机肥替代一定量的化学氮肥水稻不减产。该试验结果表明有机肥替代20%化学氮肥处理水稻产量最高，替代效果最佳；水稻经济效益与产量结果一致，有机肥替代20%化学氮肥处理水稻产量与常规施肥相当，产值和纯收入最高。
综合水稻产量和经济效益结果来看，有机肥替代20%化学氮肥处理水稻可以获得较高的产量和经济效益，施用效果最佳。
参考文献
[1]
朱德峰，张玉屏，陈惠哲，等.中国水稻高产栽培技术创新与实践[J].中国农业科学，2015，48（17）：3404-3414.
[2] 赵娜，贾力，刘洪来，等.氮肥的环境风险及管理研究进展[J].草原与草坪，2011，31（1）：89-93.
[3] 周杨，司友斌，赵旭，等.太湖流域稻麦轮作农田氮肥施用状况、问题和对策[J].土壤，2012，44（3）：510-514.
[4] 王亚丽，林位夫，陈勇.氮肥使用中的污染问题及其解决途径[J].热带农业科学，2003，23（1）：67-73.
[5] 孙彭力，王慧君.氮素化肥的环境污染[J].环境污染与防治，1995（1）：38-41.
[6] WANG J F，XING S Z.Negative effects of application chemical fertilizers on farmland and the control measures[J].Agroenvironmental Protection，1998，17（1）：40-43.
[7] 陶磊，褚贵新，刘涛，等.有机肥替代部分化肥对长期连作棉田产量、土壤微生物数量及酶活性的影响[J].生态学报，2014，34（21）：6137-6146.
[8] 李菊梅，徐明岗，秦道珠，等. 有机肥无机肥配施对稻田氨挥发和水稻产量的影响[J]. 植物营养与肥料学报，2005，11（1）：5l-56.
[9] 侯红乾，刘秀梅，刘光荣，等.有机无机肥配施比例对红壤稻田水稻产量和土壤肥力的影响[J].中国农业科学，2011，44（3）：516-523.
[10] 鲁如坤.土壤农业化学分析方法[M].北京：中国农业科技出版社，2000.
[11] 李春寿，叶胜海，陈炎忠，等.高产粳稻品种的产量构成因素分析[J].浙江农业学报，2005，17（4）：177-l81.
[12] 谢桂先，荣湘民，刘强，等.肥料不同配比对水稻产量与蛋白质含量的影响[J].湖南农业大学学报（自然科学版），2004，30（5）：405-410.
关键词有机肥；水稻；产量；经济效益
中图分类号S511文献标识码
A文章编号0517-6611（2017）22-0032-02
Abstract[Objective] To illuminate organic manure consumption as substitution for nitrogen fertilizer in rice production.[Method] To explore the effects of organic fertilizer as partial substitution for nitrogen fertilizer rate on yield and economic benefit of rice， a field experiment was conducted.[Result] The treatment of organic fertilizer as substitution for 100% nitrogen fertilizer decreased the yield of rice by 2.3% to 8.6%， compared with else treatments.The yield of conventional fertilizer application was the highest and the yield was equivalent with organic fertilizer as substitution for 20% nitrogen fertilizer， which could increase the effective panicle number and grain number per spike.Economic benefit of conventional fertilizer application was the highest， and the output value and net income were equivalent with organic fertilizer as substitution for 20% nitrogen fertilizer.[Conclusion] In general， the findings demonstrate that the effect of organic fertilizer as 20% substitution for nitrogen fertilizer was the most significant in this experiment， which could increase the yield and economic benefit of rice.
Key wordsOrganic manure；Rice；Yield；Economic benefit
水稻是我國三大粮食作物之一，且是单产最高的作物，种植面积和总产量分别占粮食作物面积和总产量的27.4%和36.1%[1]。施用化学氮肥成为农业获得高产的重要措施[2]，稻田过量施用化学氮肥现象日趋严重[3]。长期大量施用化学氮肥不仅造成土壤板结、理化性质变劣，土壤肥力下降，而且导致土壤、大气、水体一系列环境负效应[4-6]。有机肥富含氮、磷、钾、钙、镁、硫等作物生长发育所需的大中量营养元素和微量元素，同时富含有机物质等多种生长调节物质，能提高土壤有机质，增强土壤保水保肥能力，对改善农业生态环境有特殊的作用[7-8]。大量研究表明，有机无机肥配合施用有利于提高水稻产量和土壤肥力[9]。笔者通过田间小区试验研究有机肥替代不同量的化学氮肥对水稻产量和经济效益的影响，旨在明确有机肥替代化学氮肥的最佳用量，为有机肥在水稻生产上合理施用提供理论基础和技术支持。
1材料与方法
1.1试验地概况
田间试验于2016年5—10月在安徽霍山县但家庙镇进行，位于116°25′03.9″E、31°27′16.2″N。试验地土壤类型为潴育型水稻土紫泥田，0～20 cm土层养分含量为有机质32.3 g/kg、全氮1.37 g/kg、碱解氮82.0 mg/kg、有效磷19.2 mg/kg、速效钾98.0 mg/kg、钙 1 570.2 mg/kg、镁226.3 mg/kg、铁67.4 mg/kg、铜 5.84 mg/kg、锰 21.6 mg/kg、锌 1.56 mg/kg，pH 5.5。
1.2供试材料
供试水稻品种为兴隆1号。有机肥有机质含量30%，含N量4%，安徽省金寨县东山生物科技有限公司生产；普通尿素为颗粒状尿素，N含量46%，中盐安徽红四方股份责任有限公司生产；磷肥为粉末状过磷酸钙，铜陵市金磷复合肥有限责任公司生产，P2O5含量12%；钾肥为粉末状红色氯化钾，俄罗斯产，K2O含量60%。
1.3试验设计
试验共设5个处理：①M+PK（有机肥替代100%氮肥）；②NPK（常规施肥）；③M+80%N+PK（有机肥替代20%氮肥）；④M+70%N+PK（有机肥替代30%氮肥）；⑤M+60%N+PK（有机肥替代40%氮肥）。有机肥用量300 kg/hm2，100% N肥用量180 kg/hm2，P2O5用量72 kg/hm2，K2O用量108 kg/hm2，磷肥作基肥一次性施用，处理②氮肥按 基肥∶分蘗肥∶穗肥=5∶3∶2分次施用，钾肥按基肥∶穗肥=6∶4分次施用。小区面积4 m×5 m=20 m2，3次重复，随机区组排列。2016年5月3日育苗，6月10日移栽，6月20日追分蘗肥，7月26日追穗肥，9月28日收获。株距13.2 cm、行距30 cm，密度27万穴/hm2，田间管理与当地习惯一致。
1.4样品采集与测定
在水稻试验开始前，以整个试验田块为采样单元，按“S”型取样的方法在试验田块内采集5个点0～20 cm土层土样，混匀风干过筛后备用。按常规方法进行养分检测[10]。水稻成熟后测每小区实收产量，同时每小区采3穴地上部植株进行室内产量构成要素考察。
1.5数据处理
试验数据利用Excel 2003软件进行计算处理，采用SPSS 17.0进行数据的统计分析，结果采用LSD法在0.05水平上进行差异显著性分析。
2结果与分析
2.1不同施肥处理对水稻最高分蘖期苗情的影响
由表1水稻最高分蘖期苗情指标结果可以看出，苗高、分蘖数和最大叶片长×宽均以不施氮肥M+PK处理最低；苗高、分蘖数和最大叶片长×宽均以常规化肥处理最高，与有机肥替代20%氮肥处理相当，且随着有机肥替代氮肥量增加呈降低趋势，说明有机肥替代20%化学氮肥不影响水稻苗情指标。
2.2不同施肥处理对水稻产量及产量要素的影响
不同施肥处理的水稻产量结果表明（表2），有机肥替代100%氮肥处理产量最低，较其他施肥处理减产幅度为2.3%～8.6%，常规施肥处理产量最高，有机肥替代20%氮肥处理略低于常规施肥处理，产量减幅为1.1%，两者无显著性差异，且随着有机肥替代化学氮肥量增加，水稻产量呈显著降低趋势。说明有机肥替代一定量的化学氮肥对水稻产量影响不显著，超过此替代量对水稻产量产生显著负效应。有效穗和穗实粒数以常规施肥处理最高，但与有机肥替代20%氮肥处理无显著性差异，且随着有机肥替代化学氮肥量增加呈显著降低趋势。株高、穗长、千粒重各处理间无显著性差异，结实率则以有机肥替代100%化学氮肥处理显著低于其他施肥处理。上述水稻产量及产量构成结果充分说明，有机肥替代20%化学氮肥处理水稻产量与常规施肥处理相当，可通过提高水稻产量构成中的有效穗和穗实粒数来提高水稻产量。
2.3不同施肥处理对水稻经济效益的影响表3水稻经济效益结果表明，水稻产值以常规施肥处理最高，与有机肥替代20%化学氮肥处理基本相当，且随着有机肥替代化学氮肥量增加呈显著降低趋势。扣除肥料投入和施肥人工费，纯收入以常规施肥处理最高，有机肥替代20%化学氮肥处理略低于常规施肥处理，超过此替代量则迅速降低。有机肥替代化学氮肥处理产投比均低于常规施肥处理。有机肥替代20%化学氮肥处理水稻经济效益较常规施肥处理基本相当。
3结论与讨论
水稻获得高产不是受某一性状的影响，而是多个性状共同作用的结果[11]。该试验结果表明，有机肥替代20%化学氮肥处理水稻产量与常规施肥处理相当，有机肥与化学肥料配施能使水稻产量构成要素达到协调统一，且通过提高水稻产量构成中的有效穗和穗实粒数来实现高产。这与谢桂先等[12]有机无机肥料配合施用通过提高功能叶的光合速率、有效穗和穗实粒数来提高产量的结果一致。随着有机肥替代化学氮肥量的增加，水稻产量呈显著降低趋势，这充分说明有机肥替代一定量的化学氮肥水稻不减产。该试验结果表明有机肥替代20%化学氮肥处理水稻产量最高，替代效果最佳；水稻经济效益与产量结果一致，有机肥替代20%化学氮肥处理水稻产量与常规施肥相当，产值和纯收入最高。
综合水稻产量和经济效益结果来看，有机肥替代20%化学氮肥处理水稻可以获得较高的产量和经济效益，施用效果最佳。
参考文献
[1]
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[4] 王亚丽，林位夫，陈勇.氮肥使用中的污染问题及其解决途径[J].热带农业科学，2003，23（1）：67-73.
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[6] WANG J F，XING S Z.Negative effects of application chemical fertilizers on farmland and the control measures[J].Agroenvironmental Protection，1998，17（1）：40-43.
[7] 陶磊，褚贵新，刘涛，等.有机肥替代部分化肥对长期连作棉田产量、土壤微生物数量及酶活性的影响[J].生态学报，2014，34（21）：6137-6146.
[8] 李菊梅，徐明岗，秦道珠，等. 有机肥无机肥配施对稻田氨挥发和水稻产量的影响[J]. 植物营养与肥料学报，2005，11（1）：5l-56.
[9] 侯红乾，刘秀梅，刘光荣，等.有机无机肥配施比例对红壤稻田水稻产量和土壤肥力的影响[J].中国农业科学，2011，44（3）：516-523.
[10] 鲁如坤.土壤农业化学分析方法[M].北京：中国农业科技出版社，2000.
[11] 李春寿，叶胜海，陈炎忠，等.高产粳稻品种的产量构成因素分析[J].浙江农业学报，2005，17（4）：177-l81.
[12] 谢桂先，荣湘民，刘强，等.肥料不同配比对水稻产量与蛋白质含量的影响[J].湖南农业大学学报（自然科学版），2004，30（5）：405-410.