不同土壤條件下湘珠牌水稻專用肥在晚稻上的施用效果

張楊珠，肖志鵬，尹力初，周衛(wèi)軍

（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，長沙 410128）

在最近十幾年，化肥投入量對糧食的增產(chǎn)作用呈下降趨勢。隨著高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效農(nóng)業(yè)的發(fā)展，合理施用化肥在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中將更加重要。近年來在水稻生產(chǎn)中因肥料施用不當(dāng)，制約著產(chǎn)量和品質(zhì)的提高，對水稻多次施用幾種單質(zhì)化肥，操作煩瑣，不適應(yīng)集約化農(nóng)業(yè)和商品經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要[1]。而作物專用配方肥可以物化施肥技術(shù)，實(shí)現(xiàn)平衡施肥，提高肥料利用率，增加作物產(chǎn)量，比單質(zhì)肥料具有使用方便、減少施肥次數(shù)、降低施肥成本等好處。已有許多關(guān)于水稻專用肥施用效果的報(bào)道[2-11]，但是大部分都只關(guān)注稻谷產(chǎn)量的提高、經(jīng)濟(jì)效益的增加，以及肥料利用率的提高，并未涉及到土壤養(yǎng)分的盈余虧缺情況。為此，筆者在湖南省的8個(gè)水稻生產(chǎn)區(qū)進(jìn)行“湘珠”牌水稻專用肥的肥效試驗(yàn)，研究施用水稻專用肥對稻谷產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益、肥料利用率以及土壤有效養(yǎng)分的影響，以期為“湘珠”牌水稻專用肥的推廣施用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試土壤

供試土壤為我省8種主要成土母質(zhì)發(fā)育的水稻土，分別為寧鄉(xiāng)的河沙泥和紅黃泥、祁陽的灰泥田、醴陵的麻沙泥、株洲的黃泥田、南縣的紫潮泥、湘潭的紫泥田以及祁東的紫砂泥田。其基本理化性狀如表1所示。

1.2 試驗(yàn)處理設(shè)計(jì)

表1 供試土壤的有關(guān)基本性質(zhì)

在每個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)上均設(shè)置四個(gè)處理:處理1，空白對照，不施任何肥料；處理2，施用單質(zhì)肥料，分別用尿素、磷銨和氯化鉀作肥源；處理3，施用洋豐牌復(fù)合肥（15-15-15），以磷為基準(zhǔn)計(jì)算肥料量，不足養(yǎng)分以尿素和氯化鉀補(bǔ)充；處理4，施用“湘珠”牌水稻專用肥（12-5-8），以氮為基準(zhǔn)計(jì)算肥料量，不足養(yǎng)分以磷酸二銨和氯化鉀補(bǔ)充。處理2、3、4的養(yǎng)分施用量一致，其中N、P2O5、K2O用量分別為150、75、150 kg/hm2。所有肥料作基肥于插秧前一次施入。每個(gè)處理重復(fù)3次，隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積為5 m×6 m=30 m2。

1.3 觀測項(xiàng)目與測定項(xiàng)目

于試驗(yàn)前采集每個(gè)試驗(yàn)田耕層混合樣，晚稻收獲后采集每個(gè)試驗(yàn)不同處理耕層混合土樣，分析測定土壤各種有效養(yǎng)分的含量。水稻生長期間，于水稻栽插后的第5天開始，每隔3天，觀測水稻的分蘗數(shù)、株高等生長發(fā)育指標(biāo)；收獲前采集每小區(qū)水稻5株，考察各種經(jīng)濟(jì)性狀，并采樣測定水稻稻草和稻谷的N、P、K養(yǎng)分含量。收獲時(shí)單獨(dú)稱量每小區(qū)的實(shí)際產(chǎn)量。

土壤樣品中的主要肥力質(zhì)量指標(biāo)按以下方法[12]進(jìn)行測定:土壤水分:烘干法；土壤陽離子交換量:EDTA—乙酸銨鹽交換法；pH:電位法；有機(jī)質(zhì):重鉻酸鉀容量法—外加熱法；全N:凱氏蒸餾法；全P:NaOH熔融—鉬銻抗比色法；全K:NaOH熔融—火焰光度法；堿解N:1.0 mol/LNaOH水解—堿解擴(kuò)散法；有效P:0.5 mol/LNaHCO3提取—鉬銻抗比色法；速效K:NH4OAc浸提—火焰光度法；緩效K:1.0 mol/L熱HNO3浸提—火焰光度法。

植株樣品測定方法[12]:全N:硫酸-加速劑消煮—?jiǎng)P氏蒸餾法；全P:硫酸-加速劑消煮—鉬銻抗比色法；全K硫酸-加速劑消煮—火焰光度法。

2 結(jié)果與分析

2.1 地力產(chǎn)量及增產(chǎn)效應(yīng)

由表2可見，各施肥處理對水稻都有明顯的增產(chǎn)效果，與處理1（CK）相比，8種土壤條件下各施肥處理的產(chǎn)量和處理1的差異均達(dá)到極顯著水平。但是在不同土壤條件下不同施肥處理之間差異不太一致:供試土壤條件下均表現(xiàn)為處理3或處理4產(chǎn)量最高。其中，紫潮泥處理4與處理2、處理3之間產(chǎn)量差異均達(dá)到極顯著水平；灰泥田處理3和處理4與處理2之間的產(chǎn)量差異也達(dá)到極顯著水平；醴陵的麻沙泥處理3與處理2之間的產(chǎn)量差異也達(dá)到極顯著水平；其他各土壤條件下處理2、處理3和處理4之間產(chǎn)量差異均未達(dá)到顯著水平。就不同處理的增產(chǎn)效果而言，處理4比處理1平均增產(chǎn)2441 kg/hm2，增產(chǎn)幅度達(dá)到48.9%；處理4比處理2平均增產(chǎn)336 kg/hm2，增產(chǎn)幅度為4.7%；處理4比處理3平均增產(chǎn)4 kg/hm2,幾乎沒有差別。由此可以看出，湘珠牌水稻專用肥處理由于實(shí)施了科學(xué)配方和加工，肥料中養(yǎng)分含量適中，配比合理，能緩慢釋放、較好地滿足水稻生長對養(yǎng)分的需求，所以，增產(chǎn)效果最好。洋豐牌復(fù)合肥因其養(yǎng)分含量與水稻對養(yǎng)分的需求比例不合適，還要另外添加不同數(shù)量的其他養(yǎng)分，加之價(jià)格昂貴，因此，盡管洋豐牌復(fù)合肥處理的產(chǎn)量與湘珠牌水稻專用肥處理相當(dāng)，但是其經(jīng)濟(jì)效益較湘珠牌水稻專用肥差。

表2 各試驗(yàn)點(diǎn)不同處理的水稻產(chǎn)量（kg/hm2）

從表3可看出，8種土壤條件下的地力產(chǎn)量變動在3864 kg/hm2～5981 kg/hm2之間，占各施肥處理產(chǎn)量的50.2%～90.0%，8個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)平均占3個(gè)施肥處理產(chǎn)量的66.1%～70.5%。由此可見，供試土壤條件下水稻生產(chǎn)的地力貢獻(xiàn)率比較高，說明供試土壤均為高產(chǎn)土壤。不同母質(zhì)施肥效果不同，其中麻沙泥、紫砂泥田上施肥效果最好，平均肥料增產(chǎn)率都達(dá)到或超過50%，黃泥田上施肥效果較差，平均肥料增產(chǎn)率只有12.7%。不同處理施肥效果也不同，其中處理4平均肥料增產(chǎn)率最高，達(dá)到32.2%，其次是處理3,達(dá)到31.6%，處理2為29.0%。另外，不同土壤條件下水稻產(chǎn)量的獲得主要來自土壤，肥料的平均增產(chǎn)效應(yīng)只占12.7%～50.2%，土壤的平均貢獻(xiàn)率占49.8%～87.3%，肥料平均增產(chǎn)效應(yīng)是處理4>處理3>處理2，土壤的貢獻(xiàn)率則與之相反。

表3 不同土壤條件下的地力產(chǎn)量與肥料增產(chǎn)率

2.2 不同處理對水稻經(jīng)濟(jì)性狀的影響

2.2.1 醴陵麻沙泥由表4可知,在麻沙泥條件下，株高最高的是處理4，為125.3 cm；其次是處理3，為123 cm；再次是處理2，最低為處理1(不施肥區(qū))。有效穗以處理3最多，為258.6萬穗/hm2；處理4和處理2次之，最少的也是處理1。穗長最長的是處理4，為23.9 cm，其次為處理3、處理2，處理1最短。總粒數(shù)最多的是處理4，為155.7粒/穗；其次為處理3、處理2；最少的還是處理1。結(jié)實(shí)率最高的是處理1，為94.5%；處理3位居第2，處理2居第3，處理4最低，僅80.7%。千粒重最大的是處理3（27.2 g）；其他依次為處理4、處理2和處理1。

表4 麻沙泥條件下不同處理對水稻經(jīng)濟(jì)性狀的影響（醴陵）

2.2.2 南縣紫潮泥由表5可知,在紫潮泥條件下，株高最高的是處理2，為91.9 cm；其次是處理4，再次是處理3，最低為處理1(不施肥區(qū))。有效穗以處理4最多，為264.5萬穗/hm2；其次為處理3、處理2，最少的也是處理1。穗長最長的是處理4，為25.3 cm，處理3和處理2次之，處理1最短。總粒數(shù)最多的是處理4，為127.0粒/穗；其次為處理3、處理2；最少的是處理1。結(jié)實(shí)率最高的是處理4，為78.9%；處理2位居第2，處理3和處理4最低。千粒重最大的是處理1（24.5 g）；其他依次為處理3、處理2和處理4。

表5 紫潮泥條件下不同處理對水稻經(jīng)濟(jì)性狀的影響（南縣）

2.2.3 寧鄉(xiāng)河沙泥和紅黃泥由表6可知,在河沙泥條件下，施單質(zhì)化肥處理的穗長、株高、有效穗、實(shí)粒數(shù)、千粒重和理論產(chǎn)量與對照相比，分別增加0.8 cm、6.0 cm、55.4萬穗/hm2、11.1粒、0.4 g和2235.0 kg/hm2；施洋豐牌復(fù)合肥處理的穗長、株高、有效穗、實(shí)粒數(shù)、千粒重和理論產(chǎn)量與對照相比，分別增加1.4 cm、13.7 cm、59.7萬穗/hm2、4.7粒、1.2 g和2178.0 kg/hm2；施湘株牌復(fù)合肥處理的穗長、株高、有效穗、實(shí)粒數(shù)、千粒重和理論產(chǎn)量與對照相比，分別增加0.7 cm、14.0 cm、59.7萬穗/hm2、6.7粒、0.4 g和2083.5 kg/hm2。

表6 河沙泥和紅黃泥條件下不同處理對水稻經(jīng)濟(jì)性狀的影響（寧鄉(xiāng)）

從表6還可以看出，在紅黃泥條件下，施單質(zhì)化肥處理的穗長、株高、有效穗、實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重和理論產(chǎn)量與對照相比，分別增加2.5 cm、8.5 cm、127.1萬穗/hm2、10.9粒、0.67%、0.1 g和3847.5 kg/hm2；施洋豐牌復(fù)合肥處理的穗長、株高、有效穗、實(shí)粒數(shù)、千粒重和理論產(chǎn)量與對照相比，分別增加1.0 cm、13.7 cm、115.4萬穗/hm2、8.2粒、0.2 g和3369.0 kg/hm2；與對照相比，湘珠牌水稻專用肥處理的穗長、株高、有效穗、實(shí)粒數(shù)、千粒重和理論產(chǎn)量分別增加0.4 cm、6.1 cm、153.8萬穗/hm2、1.4粒、0.2 g和3781.5 kg/hm2。

2.2.4 湘潭紫泥田由表7可知，在紫泥田條件下，株高最高的是處理4，其次是處理3和處理2，最低為處理1（不施肥區(qū)）。有效穗以處理2最多，為286.5萬穗/hm2；其他依次為處理4、處理3；最少的是處理1（不施肥區(qū)）。穗長最長的是處理3，為22.6 cm，處理1和處理3次之，處理2最短。總粒數(shù)最多的是處理3，為161.8粒/穗；其次為處理2和處理4；最少的是處理1。結(jié)實(shí)率最高的是處理4，為82.9%；處理1位居第2，處理2居第3，處理4最低。千粒重最大的是處理1（28.4 g）；其他依次為處理4、處理3和處理2。

表7 紫泥田條件下不同處理對水稻經(jīng)濟(jì)性狀的影響（湘潭）

2.2.5 祁陽灰泥田從表8可以看出，在灰泥田條件下，不同的施肥處理影響水稻的經(jīng)濟(jì)性狀，水稻的千粒重以對照（不施肥）處理為最高，而湘珠牌水稻專用肥的千粒重與高濃度復(fù)合肥處理的千粒重以及單質(zhì)化肥NPK處理的千粒重基本相似。水稻結(jié)實(shí)率，湘珠牌水稻專用肥與高濃度復(fù)合肥處理以及單質(zhì)化肥NPK處理差不多。

表8 灰泥田條件下不同處理對水稻經(jīng)濟(jì)性狀的影響（祁陽）

2.2.6 株洲黃泥田由表9可知，在黃泥田條件下，施用單質(zhì)肥料、洋豐牌復(fù)合肥、湘珠復(fù)合肥3個(gè)處理的株高相差不大，未施肥處理的比施肥處理的植株要矮2.97～4.60 cm。施用湘珠牌復(fù)合肥處理的有效穗、結(jié)實(shí)率、理論產(chǎn)量均為最高，其經(jīng)濟(jì)綜合性狀最優(yōu)，其次是單質(zhì)肥料處理，再次是洋豐牌復(fù)合肥處理，經(jīng)濟(jì)性狀最差的是不施肥處理。

表9 黃泥田條件下不同處理對水稻經(jīng)濟(jì)性狀的影響（株洲）

2.3 不同處理對水稻養(yǎng)分吸收及對肥料養(yǎng)分利用率的影響

從表10可以看出，紫潮泥、河沙泥和黃泥田的N吸收量，紫潮泥、灰泥田、黃泥田和紫泥田的P吸收量以及除河沙泥和紅黃泥外的K吸收量，都是以處理4的最高。由此可知，處理4對水稻養(yǎng)分的吸收有明顯增加的效果，其中以紫潮泥和黃泥田效果最好，N、P、K的吸收量均高于其他處理。紅黃泥的效果較其他母質(zhì)不太明顯。處理4對K吸收的促進(jìn)作用大于N、P。處理4的N、P、K吸收量的平均值最高,且N、P、K的吸收量均為處理4>處理3>處理2>處理1。紫潮泥、黃泥田和河沙泥的N肥利用率，紫潮泥、灰泥田、黃泥田和紫泥田的P肥利用率以及灰泥田、麻沙泥、黃泥田、紫潮泥和紫泥田的K肥利用率均以處理4為最高。其中紫潮泥和黃泥田的N、P、K肥利用率都高于其它處理，處理4在這兩種土壤上肥料利用效果較好。N、P、K肥料利用率的平均值為處理4>處理3>處理2。處理4的N、P、K肥料利用率比處理2分別提高3.4%、8.5%、11.2%，比處理3分別提高0.4%、1.8%、2.2%。因此，處理4最有利于水稻對養(yǎng)分的吸收和利用，特別是對K的吸收和利用。

表10 不同處理水稻對肥料養(yǎng)分的吸收量及利用率

2.4 不同處理對土壤有效養(yǎng)分的影響

由表11可知，在不同土壤條件下，不同處理的土壤有效養(yǎng)分發(fā)生的變化也都不相同。如灰泥田各處理土壤堿解N、有效P、速效K盈余值都較試驗(yàn)前增加，以速效鉀的增幅最大，其次是有效磷，堿解N的增幅最小。紫砂泥田各處理土壤堿解N都較試驗(yàn)前降低，而有效P和速效K則較試驗(yàn)前升高，以有效磷增幅最大，均在30%以上。紫泥田各處理土壤堿解N和速效K較試驗(yàn)前大幅度升高，其中，速效K增幅達(dá)200%以上，堿解N增幅30%以上，而有效P則有增有降。黃泥田各處理土壤堿解N較試驗(yàn)前有升有降，而有效P和速效K則普遍上升，其中，速效鉀增幅30%以上，有效磷增幅20%以上。紅黃泥各處理土壤堿解N普遍下降，有效P有升有降，速效K則普遍上升，增幅在10%以上。河沙泥只有速效鉀各處理普遍升高，增幅30%以上，堿解氮和有效磷則有升有降。紫潮泥僅有效P各處理均上升，堿解N和速效K均較試驗(yàn)前下降。麻沙泥各處理土壤堿解N較試驗(yàn)前普遍下降，有效磷和速效K有升有降，但大部分處理上升。就不同處理而言，供試水稻土堿解N和有效P平均盈余值均為“湘珠”牌水稻專用肥處理最高，其次是洋豐牌復(fù)合肥處理，速效K的平均盈余值則為不施肥處理>單質(zhì)肥料處理>“湘珠”牌水稻專用肥處理>洋豐牌復(fù)合肥處理，但3個(gè)施肥處理之間差異不大。由此可見，施用“湘珠”牌水稻專用肥有利于土壤堿解N和有效P的積累。

表11 試驗(yàn)前、后各處理土壤有效N、P、K養(yǎng)分含量（mg/kg）

3 小結(jié)

（1）各施肥處理對水稻都有明顯的增產(chǎn)效果。8種土壤條件下各施肥處理的產(chǎn)量與不施肥處理相比，差異均達(dá)到極顯著水平，但不同施肥處理之間差異不一致:供試土壤條件下均表現(xiàn)為處理4產(chǎn)量最高，比不施肥處理平均增產(chǎn)2441 kg/hm2，增產(chǎn)幅度達(dá)到48.9%，比單質(zhì)肥處理平均增產(chǎn)336 kg/hm2，增產(chǎn)4.7%，比處理3僅平均增產(chǎn)4 kg/hm2，幾乎沒有差別。湘珠牌水稻專用肥增產(chǎn)的機(jī)理表現(xiàn)在增加有效穗，并在一定程度上提高結(jié)實(shí)率和千粒重，減少水稻的空秕粒。洋豐牌復(fù)合肥因其養(yǎng)分含量與水稻對養(yǎng)分的需求比例不合適，需要添加不同數(shù)量的其他養(yǎng)分，加之價(jià)格昂貴，雖然產(chǎn)量與湘珠牌水稻專用肥差異不大，但其經(jīng)濟(jì)效益較湘珠牌水稻專用肥差。

（2）供試土壤條件下的地力產(chǎn)量變動在3864 kg/hm2～5981 kg/hm2之間，占各施肥處理產(chǎn)量的50.2%～90.0%，8個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)平均占3個(gè)施肥處理產(chǎn)量的66.1%～70.5%。由此可見，供試土壤條件下水稻生產(chǎn)的地力貢獻(xiàn)率比較高，說明供試土壤均為高產(chǎn)土壤。不同土壤條件下水稻產(chǎn)量的獲得主要來自土壤，肥料的平均增產(chǎn)效應(yīng)只占12.7%～50.2%，土壤的平均貢獻(xiàn)率占49.8%～87.3%。

（3）在等養(yǎng)分施肥量條件下，水稻對養(yǎng)分的吸收量以及對肥料養(yǎng)分的利用率均以湘珠牌水稻專用肥處理最高，其次是高濃度復(fù)合肥處理，單質(zhì)肥處理最低。湘珠牌水稻專用肥處理的肥料N、P、K利用率比單質(zhì)肥處理分別提高3.4%、8.5%、11.2%，比高濃度復(fù)合肥處理分別提高0.4%、1.8%、2.2%。

（4）水稻收獲后湘珠牌水稻專用肥處理土壤堿解N、有效P養(yǎng)分含量均高于其他處理，因此在晚稻上施用“湘珠”牌水稻專用肥有利于N、P有效養(yǎng)分在土壤中積累。因此，不論從提高農(nóng)民收入，還是從提高水稻產(chǎn)量，湘珠牌水稻專用肥都具有推廣的價(jià)值。

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