水稻氮磷鉀肥平衡施用技術(shù)研究

浦 東 王建武

(江蘇省國(guó)營(yíng)淮海農(nóng)場(chǎng)，江蘇 射陽 224354)

水稻是蘇北沿海地區(qū)的主要糧食作物之一，為摸清壤性潮鹽土在現(xiàn)有種植制度下的水稻基礎(chǔ)地力產(chǎn)量水平、土壤貢獻(xiàn)率等，提高肥料施用效益，研究氮、磷、鉀肥料及其組合效應(yīng)，淮海農(nóng)場(chǎng)在農(nóng)科所實(shí)施了水稻“3414”肥料效應(yīng)試驗(yàn)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)設(shè)在淮海農(nóng)場(chǎng)農(nóng)科所試驗(yàn)田，地勢(shì)平坦。供試土壤為壤性潮鹽土，前茬為大麥，肥力中等，地力均勻。試驗(yàn)前采集0～20cm耕層土樣，測(cè)定有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷、速效鉀等主要養(yǎng)分含量。

1.2 試驗(yàn)方案

試驗(yàn)設(shè)計(jì)氮、磷、鉀各4個(gè)水平，共14個(gè)處理(即3414)，重復(fù)三次，試驗(yàn)方案見表1。

1.3 作物品種

徐稻3號(hào)，為中熟中粳稻。

1.4 試驗(yàn)肥料及運(yùn)籌方法

試驗(yàn)選用單一養(yǎng)分肥料，尿素含N量46%，過磷酸鈣含P2O514%，氯化鉀含K2O60%。肥料運(yùn)籌:氮肥基蘗肥和穗肥比例為6∶4，其中，基肥∶蘗肥=7∶3，促花肥∶保花肥=7∶3，分別在倒4葉和倒2葉施用。磷鉀肥作基肥一次施用。

1.5 試驗(yàn)方法

小區(qū)面積20m2，人工栽插，行株距25cm×13.3cm，2萬穴/667m2，基本苗6萬株/667m2。試驗(yàn)區(qū)四周設(shè)保護(hù)行，小區(qū)間筑小埂40cm，外用塑料薄膜包裹。

2 結(jié)果與分析

2.1 基礎(chǔ)地力和缺素相對(duì)產(chǎn)量

基礎(chǔ)地力產(chǎn)量高低是衡量土壤肥沃程度的重要依據(jù)。缺素相對(duì)產(chǎn)量(土壤貢獻(xiàn)率)為缺素區(qū)稻谷產(chǎn)量占全肥區(qū)稻谷產(chǎn)量的百分比。缺素相對(duì)產(chǎn)量越高，肥料對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)則越小，作物對(duì)施肥的依賴也就越小。試驗(yàn)結(jié)果表明(見表1)：水稻無肥基礎(chǔ)地力產(chǎn)量363.8kg/667m2，無氮產(chǎn)量386.5kg/667m2，無磷產(chǎn)量585.4kg/667m2，無鉀產(chǎn)量502.7kg/667m2；土壤對(duì)水稻產(chǎn)量貢獻(xiàn)率53.4%，其中：氮素56.7%，磷素85.9%，鉀素73.7%。反之，肥料對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率僅為46.6%，其中：氮素43.3%，磷素14.1%，鉀素26.3%。土壤貢獻(xiàn)率大于肥料，一方面說明土壤肥力水平提高，作物對(duì)肥料的需求減少；另一方面說明培肥地力、儲(chǔ)肥于地的重要性。另外，從缺素相對(duì)產(chǎn)量可以看出，淮海農(nóng)場(chǎng)土壤缺氮顯著 ，磷素較為豐富，缺鉀中等。

表1 水稻“3414”試驗(yàn)方案及產(chǎn)量結(jié)果

注：不施用有機(jī)肥。

2.2 氮磷鉀綜合肥料效應(yīng)分析

2.2.1 三元回歸分析。根據(jù)表1各處理肥料用量和水稻產(chǎn)量結(jié)果，擬合產(chǎn)量(y)與氮(x1)、磷(x2)、鉀(x3)三元二次回歸方程式。

y=366.8798+16.2844x1-0.5985x12+13.9402x2-2.4285x22+23.4744x3-2.5222x32+0.5067x1x2+0.6558x1x3+0.8588x2x3(R2=0.9669)

(1)

2.2.2 最高產(chǎn)量和最佳經(jīng)濟(jì)效益施肥量分析。根據(jù)方程式(1)，用偏導(dǎo)數(shù)配置最高產(chǎn)量和最佳經(jīng)濟(jì)效益施肥配方方程如下。

yx1=16.2844-1.1970x1+0.5067x2+0.6558x3

(2)

yx2=13.9402+0.5067x1-4.8570x2+0.8588x3

(3)

yx3=23.4744+0.6588x1+0.8588x2-5.0444x3

(4)

利用方程(2)、(3)、(4)，以水稻生產(chǎn)使用的肥料和水稻銷售價(jià)格，氮4元/kg、磷5元/kg、鉀10元/kg、水稻2.3元/kg計(jì)算，水稻產(chǎn)量最高時(shí)施肥量:N21.05kg/667m2、P2O 56.57kg/667m2、K2O8.51kg/667m2，產(chǎn)量為683.9kg/667m2；最佳經(jīng)濟(jì)效益時(shí)施肥量:N 20.08kg/667m2、P2O55.74kg/667m2、K2O 9.38kg/667m2，產(chǎn)量為668.3kg/667m2。

2.3 氮磷鉀肥單因素肥料效應(yīng)分析

2.3.1 氮的肥料效應(yīng)。以磷鉀等于最佳經(jīng)濟(jì)效益施肥量代入方程式(1)，得氮素肥料效應(yīng)函數(shù)方程，并繪制氮素肥料效應(yīng)圖如圖1。

y=391.4050+28.3655x1-0.6557x12

R2=0.9957

圖1 氮肥用量與水稻產(chǎn)量關(guān)系圖

從圖1可以看出，水稻產(chǎn)量隨著氮肥用量的增加呈明顯的上拋物線，不施氮處理水稻產(chǎn)量起點(diǎn)較低(386.5kg/667m2)，隨著氮肥用量的增加，水稻產(chǎn)量迅速提高，但到達(dá)最大值后以呈緩慢下降趨勢(shì)，結(jié)果說明該土壤缺氮較為明顯。水稻產(chǎn)量最高時(shí)的施N量為21.63kg/667m2，最佳經(jīng)濟(jì)效益時(shí)為20.30kg/667m2。因此，淮海農(nóng)場(chǎng)水稻生產(chǎn)中N施用量應(yīng)控制在20～22kg/667m2之間。

2.3.2 磷的肥料效應(yīng)。 以氮鉀等于最佳經(jīng)濟(jì)效益施肥量代入式(1)，得磷素肥料效應(yīng)函數(shù)方程，并繪制磷素肥料效應(yīng)圖如圖2。

y=579.0450+24.2253x2-1.7440x22

R2=0.9101

圖2 磷肥用量與水稻產(chǎn)量關(guān)系

從圖2可以看出，水稻產(chǎn)量隨著磷肥用量的增加呈上拋物線，不施磷時(shí)水稻產(chǎn)量起點(diǎn)高(585.4kg/667m2)，隨著磷肥用量的增加，水稻產(chǎn)量呈緩慢上升趨勢(shì)，但到達(dá)最高水平后產(chǎn)量下降速度較快，結(jié)果說明土壤磷素營(yíng)養(yǎng)較為豐富。水稻產(chǎn)量最高時(shí)P2O5施用量為6.95kg/667m2，最佳經(jīng)濟(jì)效益時(shí)為6.32kg/667m2。因此，淮海農(nóng)場(chǎng)水稻生產(chǎn)中P2O5施用量應(yīng)控制在6～7kg/667m2之間。

2.3.3 鉀的肥料效應(yīng)。 以氮磷等于最佳經(jīng)濟(jì)效益施肥量代入式(1)，得鉀素肥料效應(yīng)函數(shù)方程，并繪制磷素肥料效應(yīng)圖如圖3。

y=497.2450+37.6433x3-2.1074x32

R2=0.9817

圖3 鉀肥用量與水稻產(chǎn)量關(guān)系圖

從圖3可以看出，水稻產(chǎn)量隨著鉀肥用量的增加呈上拋物線，不施鉀處理水稻產(chǎn)量起點(diǎn)較高(502.7kg/667m2)，隨著鉀肥用量的增加，水稻產(chǎn)量上升速度較快，但到達(dá)最高水平后也呈緩慢下降趨勢(shì)。水稻產(chǎn)量最高時(shí)K2O施用量為8.93kg/667m2，最佳經(jīng)濟(jì)效益時(shí)為7.90kg/667m2。因此，淮海農(nóng)場(chǎng)水稻生產(chǎn)K2O施用量宜在8～9kg/667m2。

3 結(jié)論與建議

3.1 肥料效應(yīng)模型

淮海農(nóng)場(chǎng)壤性潮鹽土上水稻氮、磷、鉀的肥料效應(yīng)模型為：

y=366.8798+16.2844x1+13.9402x2+23.4744x3-0.5985x12-2.4285x22-2.5222x32+0.5067x1x2+0.6558x1x3+0.8588x2x3

3.2 推薦施肥組合

供試土壤上水稻最高產(chǎn)量施肥量為N21.05kg/667m2、P2O56.57kg/667m2、K2O 8.51kg/667m2，可獲得最高產(chǎn)量683.9kg/667m2；最佳經(jīng)濟(jì)效益施肥量：N20.08kg/667m2、P2O55.74kg/667m2、K2O 9.38kg/667m2，可獲產(chǎn)量668.3kg/667m2。

推薦施肥區(qū)間為N20～22kg/667m2、P2O56～7kg/667m2、K2O 8～9kg/667m2，目標(biāo)產(chǎn)量為668.3kg/667m2。

3.3 建議

在供試土壤的水稻生產(chǎn)中，氮磷鉀肥的施用其增減產(chǎn)效應(yīng)明顯，因此在肥料施用上要注意氮磷鉀的合理使用，防止品種搭配不合理及過量施用造成減產(chǎn)。