‘甬優(yōu)12’施肥量與產(chǎn)量關(guān)系模型及超高產(chǎn)栽培施肥技術(shù)研究

蔡建軍　汪恩國　林采舜　何杰

摘要：為了探明超級雜交稻‘甬優(yōu)12產(chǎn)量與施肥量關(guān)系，揭示其單季稻超高產(chǎn)栽培需肥規(guī)律，提升整體施肥技術(shù)水平，在統(tǒng)一栽培技術(shù)措施下測土配方施肥，跟蹤調(diào)查2012-2013年12個(gè)示范方不同施肥組合及施肥量，以專家組實(shí)割實(shí)收考查產(chǎn)量的方法，對單季稻‘甬優(yōu)12施肥量與產(chǎn)量關(guān)系及超高產(chǎn)栽培施肥技術(shù)進(jìn)行研究。結(jié)果表明，在土壤肥力水平中等的情況下，單季晚稻‘甬優(yōu)12產(chǎn)量（Y）隨施肥量（有機(jī)肥F和N、P、K）增加而遞升且呈冪次函數(shù)（近似線性）遞升，其關(guān)系模型為：Y=0.00003F²-0.2963F+11302（Y=0.2301F+9258），Y=0.0504N²+24.566N+1953（Y=51.243N-1543），Y=0.0361P²+26.596P+8707（Y=34.143P+8358），Y=0.0208K²+7.4996K+8499（Y=17.793K+7306）。由此提出，11000～12000kg/hm²目標(biāo)產(chǎn)量為投入農(nóng)家有機(jī)肥8000～12000kg/hm²、純N量245～265kg/hm²、P₂O₅量75～105kg/hm²、K₂O量210～265kg/hm²，N：P：K比例1.00：0.35：0.93；目標(biāo)產(chǎn)量15000kg/hm²為投入農(nóng)家有機(jī)肥15000～20000kg/hm²、純N量320kg/hm²、P₂O₅量190kg/hm²、K₂O量410kg/hm²，N：P：K比例1.00：0.59：1.28。后者生產(chǎn)成本大幅度提高，生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)大幅度上升，需集成超級栽培、肥料運(yùn)籌、病蟲防治、水槳管理等一系列協(xié)調(diào)促進(jìn)，才能實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：‘甬優(yōu)12；超級栽培；施肥量；產(chǎn)量

中圖分類號：S147.34

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

論文編號：2014-0895

0引言

‘甬優(yōu)12為浙江省寧波市農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所和寧波市種子有限公司選育而成的遲熟秈粳雜交稻組合（浙審稻2010015），2011年農(nóng)業(yè)部確定為超級稻品種，該品種具有高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、耐肥抗倒、優(yōu)勢明顯的特性，生產(chǎn)應(yīng)用表現(xiàn)具有高產(chǎn)水平和超高產(chǎn)潛力。近年來‘甬優(yōu)12在浙東南稻區(qū)大面積推廣，成為主栽品種之一，其推廣種植大幅提高了單產(chǎn)水平。臨海地處浙江東南沿海，2012-2013年推廣種植面積3667hm²，占單季雜交水稻的14.1%，是平均單產(chǎn)最高的組合。針對‘甬優(yōu)12超高產(chǎn)栽培技術(shù)發(fā)展，本研究旨在通過施肥組合及其施肥量與高產(chǎn)關(guān)系試驗(yàn)分析，為進(jìn)一步開發(fā)高產(chǎn)潛力和超高產(chǎn)栽培提供施肥技術(shù)參數(shù)。

陳葉平等對‘甬優(yōu)1213500kg/hm²以上超高產(chǎn)栽培技術(shù)研究總結(jié)為“一早二減三增四防”，即適期早播，減少播種量，減少種植叢數(shù)，增施有機(jī)肥，增開豐產(chǎn)溝，增施穗肥，防稻曲病，防止早衰，防斷水過早，防割青；劉偉明通過‘甬優(yōu)12產(chǎn)量性狀相關(guān)分析認(rèn)為超高產(chǎn)技術(shù)途徑為適當(dāng)控制有效分蘗，主攻大穗，提高結(jié)實(shí)率；孫永飛等通過‘甬優(yōu)1213500kg/hm²群體長勢長相從日照時(shí)數(shù)、成穗率等方面對突破15000kg/hm²論證認(rèn)為在足穗基礎(chǔ)上大幅度提高成穗率是最根本途徑；譚保欽等對超級稻基肥和追肥比例試驗(yàn)結(jié)果認(rèn)為以6：4對生長最好；吳建能等通過不同氮肥用量對‘甬優(yōu)12穗粒結(jié)構(gòu)和產(chǎn)量的影響研究認(rèn)為，‘甬優(yōu)12在中等土壤肥力條件下最佳施氮量為純氮225kg/hm²左右。對于‘甬優(yōu)12超高產(chǎn)栽培整體施肥技術(shù)卻鮮有報(bào)道。為了探明單季稻‘甬優(yōu)12超高產(chǎn)栽培施肥量與產(chǎn)量的關(guān)系，揭示其超高產(chǎn)栽培的需肥規(guī)律，制定超高產(chǎn)栽培施肥數(shù)學(xué)模型及其施肥技術(shù)，筆者于2012-2013年通過對12個(gè)單季稻‘甬優(yōu)12高產(chǎn)示范方施肥跟蹤調(diào)查，從施肥的角度開展單季稻‘甬優(yōu)12超高產(chǎn)栽培施肥量與產(chǎn)量關(guān)系模型研究，從而形成超高產(chǎn)栽培施肥方案，以期為完善超高產(chǎn)栽培提供配套施肥技術(shù)依據(jù)。

1材料與方法

1.1示范方布局

根據(jù)臨海市區(qū)位特點(diǎn)及其糧食專業(yè)合作社生產(chǎn)水平，2012年選定4個(gè)鎮(zhèn)5家糧食專業(yè)合作社創(chuàng)辦單季稻‘甬優(yōu)12示范方5個(gè)，分別為桃渚鎮(zhèn)里魚高產(chǎn)示范方、小芝鎮(zhèn)塔洋高產(chǎn)示范方、小芝鎮(zhèn)西鳳高產(chǎn)示范方、江南街道小溪高產(chǎn)示范方、尤溪鎮(zhèn)于岙高產(chǎn)示范方，其示范面積平均為72.04hm²/方（幅度66.7-76.7hm²/方），合計(jì)示范面積360.2hm²；2013年選定6個(gè)鎮(zhèn)7家糧食專業(yè)合作社創(chuàng)辦單季稻‘甬優(yōu)12示范方7個(gè)，分別為桃渚鎮(zhèn)里魚高產(chǎn)示范方、小芝鎮(zhèn)塔洋高產(chǎn)示范方、江南街道小溪高產(chǎn)示范方、杜橋鎮(zhèn)溪口高產(chǎn)示范方、杜橋鎮(zhèn)大汾高產(chǎn)示范方、永豐鎮(zhèn)白毛高產(chǎn)示范方、汛橋鎮(zhèn)利豐高產(chǎn)攻關(guān)示范方，其前6個(gè)方平均示范面積為70.93hm²/方（幅度67.3-76.7hm²/方），后者稱百畝方為7.5hm²/方，合計(jì)示范面積433.1hm²。

1.2示范方土壤肥力特性

根據(jù)對示范方的50個(gè)土壤化驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果分析，土壤的pH 4.6-6.3之間，平均為5.4，表現(xiàn)為酸性偏重土壤；有機(jī)質(zhì)在18.0-55.2g/kg之間，平均為29.9g/kg，總體較為豐富；有效磷在0.9-50mg/kg，平均為14.2mg/kg，其中10mg/kg以下的達(dá)26個(gè)，占52%，表明缺磷較為普遍；有效鉀在30-200mg/kg，平均為70.1mg/kg，80mg/kg以下的有38個(gè)，占76%，有效鉀整體含量不豐富；陽離子交換量在6.4～18.6cmol/kg，平均10.5cmol/kg，整體表現(xiàn)為中等水平。表明示范方的土壤整體表現(xiàn)為酸性偏重、富含有機(jī)質(zhì)、缺磷、少鉀、陽離子交換量中等的土壤肥力特性。

1.3示范方主要栽培措施與施肥方法

高產(chǎn)示范方實(shí)行統(tǒng)一品種、統(tǒng)一育秧、統(tǒng)一栽培技術(shù)、統(tǒng)一測土配方施肥、統(tǒng)一植保、統(tǒng)一機(jī)械作業(yè)。根據(jù)統(tǒng)一制定的示范方組織實(shí)施方案，主要技術(shù)措施有：適時(shí)培育壯秧：播種時(shí)間為5月13-20日，塑盤育秧大田用種量為13.5-16.5kg/hm²，秧齡16-19天；合理稀植，機(jī)械插種密度30cm×21cm左右，即14.7萬叢//hm²～16.2萬叢/hm²，計(jì)落田苗數(shù)在45萬/hm²-52萬/hm²；病蟲害防控依預(yù)測預(yù)報(bào)，采用統(tǒng)一時(shí)間和統(tǒng)一配方進(jìn)行有效控制；全生育期推行淺濕間歇灌溉技術(shù)，后期不脫水，及時(shí)、科學(xué)、節(jié)水灌溉。施肥方法推廣測土配方施肥，以重施有機(jī)肥為基礎(chǔ)，穩(wěn)氮增磷增鉀補(bǔ)微，前肥后移，減少基蘗肥，增施穗肥，控制前期無效生長量，主攻大穗，淘汰“一頭轟”施肥技術(shù)。

1.4施肥調(diào)查與考查方法

施肥數(shù)量調(diào)查采用各個(gè)示范方根據(jù)實(shí)際農(nóng)事操作，落實(shí)專人負(fù)責(zé)農(nóng)事記載，從開始組織實(shí)施到示范方收割的整個(gè)水稻生產(chǎn)當(dāng)季的施肥投入量，包括有機(jī)肥和化肥總量及折純量。產(chǎn)量考查采用省、市專家組實(shí)割實(shí)收辦法進(jìn)行，即隨機(jī)選擇3塊田進(jìn)行全田機(jī)械實(shí)割實(shí)收，經(jīng)揚(yáng)凈測定水分含量，折標(biāo)準(zhǔn)含水量的稻谷產(chǎn)量。

1.5統(tǒng)計(jì)與建模方法

調(diào)查監(jiān)測數(shù)據(jù)采用Excel 2003和DPS軟件進(jìn)行建模，原始調(diào)查數(shù)據(jù)不作任何轉(zhuǎn)換。

2結(jié)果與分析

2.1總體施肥量與產(chǎn)量關(guān)系測定

根據(jù)對2012-2013年12個(gè)‘甬優(yōu)12超高產(chǎn)栽培示范方施肥量及產(chǎn)量實(shí)割驗(yàn)收統(tǒng)計(jì)，結(jié)果見表1。經(jīng)表1顯示，‘甬優(yōu)12超高產(chǎn)栽培示范方平均施農(nóng)家有機(jī)肥（主要為欄肥、畜糞、禽糞漚制而成，下同）7750kg/hm²，純N量246kg/hm²，P₂O₅量79kg/hm²，K₂O量210kg/hm²，實(shí)收產(chǎn)量11041kg/hm²。即每產(chǎn)出1000kg產(chǎn)量需投入農(nóng)家有機(jī)肥702kg/hm²，純N量22.3kg/hm²，P₂O₅量7.2kg/hm²，K₂O量19.0kg/hm²。

2.1.1施農(nóng)家有機(jī)肥量與產(chǎn)量的關(guān)系模型 通過12個(gè)示范方施農(nóng)家有機(jī)肥量（F）與產(chǎn)量（Y）統(tǒng)計(jì)分析，表明總體隨施農(nóng)家有機(jī)肥量增加而產(chǎn)量提高，兩者呈極顯著水平的冪次函數(shù)關(guān)系或線性相關(guān)關(guān)系，其數(shù)學(xué)模型為Y=0.00003F²-0.2963F+11302（df12，r=0.7958^**，r_0.01=0.7079）或Y=0.2301F+9258（df=12，r=0.7262^**，r_0.01=0.7079）。由此可知，一般示范產(chǎn)量11000～12000kg/hm²，其每公頃需施農(nóng)家有機(jī)肥量8000～12000kg；若要獲超級產(chǎn)量15000kg/hm²，其每公頃施農(nóng)家有機(jī)肥量需15000～20000kg。

2.1.2施N量與產(chǎn)量的關(guān)系模型 通過12個(gè)示范方施N量（N）與產(chǎn)量（Y）統(tǒng)計(jì)分析，表明‘甬優(yōu)12超高產(chǎn)栽培產(chǎn)量隨施N量增加而提高，兩者呈極顯著水平的冪次函數(shù)關(guān)系，其變化軌跡與其線性相關(guān)關(guān)系基本一致，其數(shù)學(xué)模型為Y=0.0504N²+24.566N+1953（df=12，r=0.8203^**，r_0.01=0.7079）或Y=51.243N-1543（df=12，r=0.8202^**，r_0.01=0.7079）。由此可知，一般示范產(chǎn)量11000～12000kg/hm²，其每公頃需配套施純N量245～265kg；若要獲超級產(chǎn)量15000kg/hm²，其每公頃需施純N量320kg。

2.1.3施P量與產(chǎn)量的關(guān)系模型 通過12個(gè)示范方施P₂O₅量（P）與產(chǎn)量（Y）統(tǒng)計(jì)分析，表明‘甬優(yōu)12超高產(chǎn)栽培產(chǎn)量隨施P量提高而增加，兩者呈極顯著的冪次函數(shù)關(guān)系，其變化軌跡與其線性相關(guān)關(guān)系基本相似，其數(shù)學(xué)模型為Y=0.0361P²+26.596P+8707（df12，r=0.8308^**，r_0.01=0.7079）或Y=34.143P+8358（df=12，r=0.8306^**，r_0.01=0.7079）。由此可知，一般示范產(chǎn)量11000-12000kg/hm²，其每公頃需配套施P₂O₅量需75～105kg；若要獲超級產(chǎn)量15000kg/hm²，其需每公頃施P₂O₅量190kg。

2.1.4施K量與產(chǎn)量的關(guān)系模型 通過‘甬優(yōu)12超高產(chǎn)栽培示范施K₂O量（K）與產(chǎn)量（Y）統(tǒng)計(jì)分析，表明‘甬優(yōu)12超高產(chǎn)栽培產(chǎn)量隨施K量增加而增加，兩者呈極顯著的冪次函數(shù)關(guān)系，其數(shù)學(xué)模型為Y=0.0208K²+7.4996K+8499（df=12，r=0.8893^**，r_0.01=0.7079）或Y=17.793K+7306（df=12，r=0.8871^**，r_0.01=0.7079）。由此可知，一般產(chǎn)量11000-12000kg/hm²，其每公頃需配套施K₂O量210-265kg；若要獲超級產(chǎn)量15000kg/hm²，其每公頃施K₂O量需410kg。

2.2‘甬優(yōu)12超高產(chǎn)栽培施肥方案分析

2.2.1‘甬優(yōu)1211000-12000kg施肥技術(shù)方案 經(jīng)圖1和表1顯示，‘甬優(yōu)12產(chǎn)量11000-12000kg/hm²施肥量在農(nóng)家有機(jī)肥施5250-11250kg/hm²基礎(chǔ)上，配套施入純N量246kg/hm²P₂O₅量82kg/hm²，K₂O量227kg/hm²，即N：P：K結(jié)構(gòu)比例為1.00：0.33：0.92；較模型計(jì)算總體投入量略所偏低，即需配套施入純N量255kg/hm²，P₂O₅量90kg/hm²，K²O量238kg/hm²，即N：P：K結(jié)構(gòu)比例為1.00：0.35：0.93。為此提出施肥技術(shù)方案為：基肥在翻耕前每公頃施腐熟農(nóng)家有機(jī)肥10000kg左右，為水稻提供各種營養(yǎng)元素，保持土壤有機(jī)質(zhì)平衡，促進(jìn)水稻穩(wěn)健生長；耙面肥施17%碳酸氫銨440-450kg/hm²，16%過磷酸鈣315-320kg/hm²，氯化鉀180-185kg/hm²。分蘗肥每公頃施尿素300-305kg，氯化鉀150kg，尿素分二次施用，第一次在移栽后6-7天施，第二次在移栽后13-14天施，比例為4：6，氯化鉀在第二次時(shí)施用。穗肥每公頃用15-15-15復(fù)合肥260-265kg，也可分二次，比例為6：4，第一次在倒四葉露尖后施，第二次在倒二葉露尖后施。

2.2.2‘甬優(yōu)1215000kg施肥方技術(shù)方案 經(jīng)對農(nóng)家有機(jī)肥及三要素模型化分析，‘甬優(yōu)12目標(biāo)產(chǎn)量15000kg/hm²施肥方案需在農(nóng)家有機(jī)肥需15000-20000kg/hm²的基礎(chǔ)上，需配套施肥量為純N量320kg/hm²，P₂O₅量190kg/hm²，K₂O量為410kg/hm²，其N：P：K結(jié)構(gòu)比例為1.00：0.59：1.28。為此提出施肥技術(shù)方案為：基肥在翻耕前每公頃施腐熟農(nóng)家有機(jī)肥15000-20000kg，以提供水稻生長需要的N、P、K和各種中微量元素，保持土壤有機(jī)質(zhì)平衡，為水稻高產(chǎn)攻關(guān)打下肥力基礎(chǔ)；耙面肥施17%碳酸氫銨675kg/hm²，16%過磷酸鈣480kg/hm²，氯化鉀380kg/hm²。分蘗肥第一次移栽后6-7天每公頃施尿素195kg，氯化鉀115kg，第二次移栽后13-14天用15-15-15復(fù)合肥375kg。穗肥也分二次施，第一次倒四葉露尖后施促花肥，每公頃用15-15-15復(fù)合肥225kg；第二次倒二葉露尖后施?；ǚ视?5-15-15復(fù)合肥150kg。灌漿期可用磷酸二氫鉀3kg加尿素7.5kg加水750kg噴施1～2次，防止早衰，提高籽粒充實(shí)度，增加產(chǎn)量。

3結(jié)論與討論

研究表明，施肥技術(shù)是超級稻‘甬優(yōu)12超高產(chǎn)栽培實(shí)現(xiàn)超高產(chǎn)目標(biāo)的關(guān)鍵措施之一，無論施肥總量還是施肥組合（農(nóng)家有機(jī)肥（F）及N、P、K化肥）對實(shí)現(xiàn)超高產(chǎn)目標(biāo)都具有十分突出的作用，并存在顯著的多項(xiàng)式二次肥料效應(yīng)函數(shù)或線性函數(shù)相關(guān)關(guān)系，即‘甬優(yōu)12單位產(chǎn)量（Y）是隨其施肥量增加而呈二次函數(shù)或近似線性函數(shù)遞升，其數(shù)學(xué)模型為：Y=0.00003F²-0.2963F+11302（或Y=0.2301F+9258），Y=0.0504N²+24.566N+1953（或Y=51.243N-1543），Y=0.0361P²+26.596P+8707（或Y=34.143P+8358），Y=0.0208K²+7.4996K+8499（或Y=17.793K+7306），深化了以往單要素肥料或僅N、P、K組合關(guān)系的研究。通過上述模型分析，其二次函數(shù)為開口向上，從肥料投入角度表明生產(chǎn)上尚具15000kg/hm²超高產(chǎn)潛力，與陳葉平等2012年有4塊田單產(chǎn)超過15000kg/hm²實(shí)踐一致。同時(shí)表明若目標(biāo)產(chǎn)量11000-12000kg/hm²需投入農(nóng)家有機(jī)肥8000～2000kg/hm²、純N量245-265kg/hm²、P₂O₅量75-105kg/hm²、K₂O量210-265kg/hm²，N：P：K結(jié)構(gòu)比例為1.00：0.35：0.93，與彭恩明等研究的N：P：K結(jié)構(gòu)比例1.00：0.27-0.47：0.68-1.09、何旭華等試驗(yàn)結(jié)果的1.00：0.33：0.90基本一致；若目標(biāo)產(chǎn)量15000kg/hm²需投入農(nóng)家有初肥15000～20000kg/hm²、純N量320kg/hm²，P₂O₅量190kg/hm²、K₂O量410kg/hm²，其N：P：K結(jié)構(gòu)比例為1.00：0.59：1.28。因此，‘甬優(yōu)12目標(biāo)產(chǎn)量進(jìn)入12000kg/hm²后投入肥料總量處激升狀態(tài)，總施肥量增幅較大，特別是N、P、K需求量顯著上升，尤以P、K肥需求量更大，使之高N配以高P和高K，以利提升群體抗倒健穗增產(chǎn)之效應(yīng)，促進(jìn)群體高產(chǎn)豐收。

‘甬優(yōu)12耐肥抗倒性能優(yōu)勢明顯，生產(chǎn)上以推廣目標(biāo)產(chǎn)量11000-12000kg/hm²方案較為可行；若示范攻關(guān)目標(biāo)產(chǎn)量15000kg/hm²，其生產(chǎn)成本大幅度提高，生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)也大幅度上升，在增加施肥總量的同時(shí)，需提高有機(jī)肥和P、K肥配套，注重提高群體抗倒能力，使之田間群體活力健壯，實(shí)現(xiàn)多穗基礎(chǔ)上攻大穗增粒重，為之需集成超級栽培、肥料運(yùn)籌、病蟲防治和水槳管理等一系列協(xié)調(diào)促進(jìn)，保障實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。

本研究著重對‘甬優(yōu)12產(chǎn)量與施肥量關(guān)系研究，缺乏對施肥組合及施肥量對超高產(chǎn)群體和經(jīng)濟(jì)性狀關(guān)系測定，有待進(jìn)一步深化研究，以更精準(zhǔn)完善超高產(chǎn)栽培施肥技術(shù)體系。