基于农户施肥和土壤肥力的黑龙江水稻减肥潜力分析

【目的】黑龙江稻田面积320多万公顷,为全国稻田面积最大的省份,10多年来水稻产量一直徘徊在7 000 kg·hm-2,也是我国稻田化肥用量(纯N约150 kg·hm-2)最低的省份。在化肥零增长的背景条件下,黑龙江是否存在节肥潜力有待研究。【方法】调查水稻主产区农户施肥情况。2005年调查区域为五常、方正、木兰、宁安、庆安、铁力、尚志、阿城;2008年调查区域为密山、虎林、庆安、五常、宁安、方正、萝北、桦川、富锦和尚志;2015年调查区域为五常、方正、宁安、虎林和庆安。每个地点随机选择一个乡,每个乡随机选择2或者3个村,每村调查10户,共638户。2009—2010年,采集了黑龙江水稻主产区8万多个土壤样品,测定0—20 cm土层速效磷、速效钾养分含量。采用理论适宜施氮量法估算黑龙江稻田氮肥用量;依据作物养分需求量和稻田土壤养分状况,采用磷钾衡量监控方法,估算稻田磷、钾肥适宜施用量,在此基础上分析黑龙江省水稻减肥潜力。【结果】2005、2008和2015年黑龙江水稻平均产量分别为6 427、7 593和7 142 kg·hm-2,3年平均产量为7 104kg·hm-2。农户间产量差异较大,高低相差近5 000 kg·hm-2。稻田N、P2O5和K2O用量平均分别为141.0、56.6和51.6kg·hm-2,N、P2O5和K2O用量高低相差均超过300 kg·hm-2,农户间施肥变异较大,盲目施肥问题突出。稻田土壤速效磷和速效钾的含量分别约为26和138 mg·kg-1。速效磷的变异超过了40%,不同区域间土壤肥力差异较大。70%以上的样品速效磷、速效钾含量处于较高水平。要达到7 500 kg·hm-2的产量水平,对应的理论适宜N用量为105 kg·hm-2,只有20%的农户实现了高产氮素高效,有70%的农户具有节肥潜力,可以节氮超过26%。通过节肥,每千克氮素生产的粮食可由50 kg提高到70 kg。按照目前的产量和土壤养分状况,稻田P2O5和K2O适宜用量分别为41.6和35.9kg·hm-2,可以减量约30%。调研农户中,具有节磷和节钾潜力的农户分别约占总体的71%和72%,处于低产低效的农户均占总体的30%,节肥潜力最大。【结论】黑龙江作为全国施肥量最低的省份,有约70%的农户处于高产不高效或者低产低效水平,过量施肥问题突出,节肥潜力20%以上。