壽縣水稻“3414”完全肥料效應(yīng)田間試驗(yàn)

戚士勝， 胡鳳桂， 李應(yīng)生， 黃德堯， 張曉明

(1.安徽省壽縣農(nóng)技推廣中心，安徽壽縣 232200；2.安徽省壽縣土壤肥料站，安徽壽縣 232200；3. 安徽省壽縣三覺鎮(zhèn)農(nóng)技站，安徽壽縣 232200；4. 安徽省壽縣眾興鎮(zhèn)農(nóng)技站，安徽壽縣 232200)

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壽縣水稻“3414”完全肥料效應(yīng)田間試驗(yàn)

戚士勝1， 胡鳳桂2， 李應(yīng)生3， 黃德堯4， 張曉明2

(1.安徽省壽縣農(nóng)技推廣中心，安徽壽縣 232200；2.安徽省壽縣土壤肥料站，安徽壽縣 232200；3. 安徽省壽縣三覺鎮(zhèn)農(nóng)技站，安徽壽縣 232200；4. 安徽省壽縣眾興鎮(zhèn)農(nóng)技站，安徽壽縣 232200)

摘要[目的]獲得水稻主產(chǎn)區(qū)水稻生產(chǎn)中的土壤供肥力、最佳配方施肥量。[方法]以雜交中秈深兩優(yōu)5814為水稻供試品種，在安徽壽縣三覺鎮(zhèn)陳崗村進(jìn)行了“3414”試驗(yàn)，共設(shè)14個(gè)處理，研究氮、磷、鉀肥對水稻產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)性狀的影響，并通過肥料效應(yīng)函數(shù)分析了氮、磷、鉀肥施用量與水稻產(chǎn)量之間的關(guān)系。[結(jié)果] 氮肥180 kg/hm2、磷肥60 kg/hm2、鉀肥120 kg/hm2處理的產(chǎn)量最高，達(dá)11 455.5 kg/hm2，該處理的純收入也最高，達(dá)23 324.10 元/hm2，其次為氮肥180 kg/hm2、磷肥60 kg/hm2、鉀肥0 kg/hm2處理，純收入為20 837.85元/hm2。獲得肥料效數(shù)應(yīng)函方程Y= 338.401+15.085X1+108.066X2-8.747X3+0.182X12+2.100X22-6.420X32-1.00X1X2-11.402X1X3-0.779X2X3，由該數(shù)學(xué)模型得出理論氮、磷、鉀最佳施肥量分別為154.50、51.00、34.50 kg/hm2。[結(jié)論]各處理中以氮肥180 kg/hm2、磷肥60 kg/hm2、鉀肥120 kg/hm2處理的產(chǎn)量和純收入最高，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，推薦氮、磷、鉀施用量分別為172.50、75.00、135.00 kg/hm2。

關(guān)鍵詞水稻；“3414”肥效試驗(yàn)；施肥模型；推薦施肥量

近年來，隨著水稻產(chǎn)量逐年提高，化肥施用量也隨之增大，施肥成為提高水稻產(chǎn)量的重要手段[1]。壽縣是沿淮農(nóng)業(yè)大縣，糧食產(chǎn)量一直位居全國和安徽省前列，被確定為水稻、小麥優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)?！?414”肥效完全試驗(yàn)吸收了回歸最優(yōu)設(shè)計(jì)處理少、效率高的優(yōu)點(diǎn)，是目前國內(nèi)外應(yīng)用較為廣泛的肥料效應(yīng)田間試驗(yàn)方案，是全國農(nóng)技中心推薦使用的標(biāo)準(zhǔn)肥料用量試驗(yàn)方案[2-4]。按照農(nóng)業(yè)部“測土配方施肥技術(shù)規(guī)范”和“安徽省‘3414’肥效田間試驗(yàn)總體方案”要求，筆者在壽縣三覺鎮(zhèn)進(jìn)行了水稻“3414”肥效試驗(yàn)，研究在壽縣“稻-麥”兩熟典型耕作制度下，水稻最佳施肥量，旨在為提高肥料利用率、增加經(jīng)濟(jì)效益及合理指導(dǎo)科學(xué)施肥提供科學(xué)依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況試驗(yàn)于2015年4～10月在安徽壽縣三覺鎮(zhèn)陳崗村進(jìn)行。試驗(yàn)田長68m，寬42m，面積2 856m2，土種為黃白土田，耕層厚度20cm，通常地下水位1.2m，耕作類型為水稻-小麥兩熟制，土壤肥力中等偏上。土壤基本理化性質(zhì)：pH6.3，有機(jī)質(zhì)18.3g/kg，全氮1.06g/kg，堿解氮95.00mg/kg，有效磷16.90mg/kg，緩效鉀245.00mg/kg，速效鉀127.00mg/kg。

1.2試驗(yàn)材料供試肥料：氮肥品種為尿素，含純氮量(N)46%，產(chǎn)地安慶；磷肥品種為過磷酸鈣，含純磷量(P2O5)12%，產(chǎn)地銅陵；鉀肥品種為氯化鉀，含純鉀量(K2O)60%，產(chǎn)地俄羅斯。供試水稻品種：雜交中秈深兩優(yōu)5814，常年產(chǎn)量9 000kg/hm2。

表1　“3414”試驗(yàn)各處理施肥量

1.3試驗(yàn)方案采用“3414”最優(yōu)回歸設(shè)計(jì)，試驗(yàn)因素為氮、磷、鉀3元素，各因素設(shè)0、1、2、3各4個(gè)水平，各水平肥料用量：氮(N)為0、90、180、270kg/hm2，磷(P2O5)為0、30、60、90kg/hm2，鉀(K2O)為0、60、120、180kg/hm2，共14個(gè)處理(表1)，每處理3次重復(fù)。小區(qū)面積40m2(10m×4m)，四周設(shè)置2m保護(hù)行。小區(qū)間做埂寬、高均為30cm，獨(dú)立灌排。小區(qū)排列見圖1。

注：①表示處理號(hào)。Note: ① stands for treatment No. 圖1　“3414”水稻試驗(yàn)地小區(qū)設(shè)計(jì)示意Fig.1　Design of “3414” rice experiment plot

1.4肥料施用氮肥的基肥占50%，分蘗肥占30%，穗肥占20%；磷肥全部作基肥施用；鉀肥的基肥占70%，穗肥占30%。施用方法為撒施。

1.5田間管理2015年5月24日播種育苗，6月15日移栽，移栽密度22.2萬穴/hm2。6月27日追分蘗氮肥并結(jié)合化學(xué)除草；8月17日追孕穗氮、鉀肥。7月27日和8月5日，開展2次病蟲害防治，綜合防治二化螟、稻縱卷葉螟、稻飛虱、稻曲病、稻瘟病等穗期病蟲害。2015年10月15日收獲，分小區(qū)單收單打，計(jì)算實(shí)產(chǎn)。全部生育期為142d。

2結(jié)果與分析

表2　“3414”肥效試驗(yàn)水稻產(chǎn)量與經(jīng)濟(jì)效益

注：同列不同大、小寫字母分別表示差異在0.01、0.05水平差異顯著。計(jì)算價(jià)格：水稻2.52元/kg，氮肥4.50元/kg，純磷5.20元/kg，純鉀6.30元/kg。效益分析僅針對肥料投入1項(xiàng)，正常農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需的整地、稻種、育秧、栽插、病蟲草害防治、灌溉、收獲等各環(huán)節(jié)必需的投入未列入計(jì)算。

Note:Differentcapitallettersandlowercasesinthesamecolumnstandforsignificantdifferenceat0.01and0.05level.Thepricesofrice,Nfertilizer,pureP,pureKare2.52, 4.50, 5.20, 6.30yuan/kg,respectively.Benefitanalysisisforfertilizerinput,thenecessaryinputsineachlinkofnormalagricultureproductionarenotincludedinthecalculation,includingsoilpreparation,sowing,sproutcultivation,planting,pestandweedcontrol,irrigationandharvest.

2.2 肥料效應(yīng)函數(shù)

2.2.1單因子分析。

表3施氮增產(chǎn)效果調(diào)查結(jié)果

Table3InvestigationresultsofyieldincreasingbyapplyingNfertilizer

處理號(hào)Treat-mentNo.施氮量DosageofNfertilizerkg/hm2產(chǎn)量Yieldkg/hm2比處理②相比Comparedwithtreatment②增產(chǎn)Yieldincreasingkg/hm2增產(chǎn)率Increasingrate∥%②05107.2——③907949.02841.855.64⑥18011455.56348.3124.302709664.64557.489.23

圖2　氮肥施用量與水稻產(chǎn)量的關(guān)系Fig.2　The relationship between rice yield and N fertilizer application amount

2.2.1.2施磷效果。將處理⑤、⑥、⑦的施肥量和產(chǎn)量與處理④進(jìn)行比較，結(jié)果表明：在施磷肥不同而其他肥料施用量相同的情況下，產(chǎn)量結(jié)果相差不大，處理⑤、⑦分別減產(chǎn)2.12%和1.60%，處理⑦增產(chǎn)18.65%(表4)，說明磷肥增產(chǎn)效果不明顯。通過建立一元二次回歸方程可以看出(圖3)，磷肥施用量與水稻的產(chǎn)量呈開口向下的二次函數(shù)(拋物線)關(guān)系，當(dāng)施磷肥39.0kg/hm2時(shí)，產(chǎn)量達(dá)到最大值10 749.0kg/hm2。如果磷肥和水稻以上述價(jià)格計(jì)算，則最佳施磷量為37.5kg/hm2，最佳產(chǎn)量為10 747.5kg/hm2。

2.2.1.3施鉀效果。將處理⑨、⑥、⑩的施肥量和產(chǎn)量與處理⑧進(jìn)行比較，結(jié)果表明：在施鉀肥不同而其他肥料施用量相同的情況下，產(chǎn)量結(jié)果相差不大，處理⑨、⑩分別減產(chǎn)14.50%、3.35%，處理⑥增產(chǎn)14.76%，說明施鉀肥增產(chǎn)效果不明顯；但隨著施用量的增加，產(chǎn)量在出現(xiàn)最大值后下降(表5)，說明鉀肥施用量過大反而會(huì)造成減產(chǎn)。通過建立一元二次回歸方程可以看出(圖4)，鉀肥施用量與水稻的產(chǎn)量呈開口向下的二次函數(shù)(拋物線)關(guān)系，當(dāng)施鉀量為153.0kg/hm2時(shí)，產(chǎn)量達(dá)到最大值10 120.5kg/hm2。如果鉀肥和水稻以上述價(jià)格計(jì)算，則最佳施鉀量為103.5kg/hm2，最佳產(chǎn)量為10 059.0kg/hm2。

表4施磷增產(chǎn)效果調(diào)查結(jié)果

Table4InvestigationresultsofyieldincreasingbyapplyingPfertilizer

處理號(hào)Treat-mentNo.施磷量DosageofNfertilizerkg/hm2產(chǎn)量Yieldkg/hm2比處理④相比Comparedwithtreatment④增產(chǎn)Yieldincreasingkg/hm2增產(chǎn)率Increasingrate∥%④09822.8--⑤309614.3-208.5-2.12⑥6011655.01832.218.65⑦908263.7-1559.1-1.60

圖3　磷肥施用量與水稻產(chǎn)量的關(guān)系Fig.3　The relationship between rice yield and P fertilizer application amount

Table5InvestigationresultsofyieldincreasingbyapplyingKfertilizer

處理號(hào)Treat-mentNo.施鉀量DosageofNfertilizerkg/hm2產(chǎn)量Yieldkg/hm2比處理⑧相比Comparedwithtreatment⑧增產(chǎn)Yieldincreasingkg/hm2增產(chǎn)率Increasingrate∥%⑧09981.8--⑨608538.8-1443.0-14.50⑥12011455.51473.714.76⑩1809647.3-334.5-3.35

圖4　鉀肥施用量與水稻產(chǎn)量的關(guān)系Fig.4　The relationship between K fertilizer application amount and rice yield

2.2.2多因子綜合分析。各處理中以處理⑥的產(chǎn)量最高，為11 455.5kg/hm2，較處理①增產(chǎn)6 361.5kg/hm2，說明施肥增產(chǎn)效果明顯；氮、磷、鉀的施肥量與水稻的產(chǎn)量均呈開口向下的二次函數(shù)(拋物線)關(guān)系。這說明過量施肥，不僅造成了肥料浪費(fèi)，還會(huì)造成水稻減產(chǎn)。因此，施肥要根據(jù)作物需肥規(guī)律，進(jìn)行科學(xué)施肥。根據(jù)該點(diǎn)試驗(yàn)結(jié)果，對氮、磷、鉀的施肥量進(jìn)行回歸綜合分析，建立了三元二次綜合效應(yīng)方程，方程為Y= 338.401+15.085X1+108.066X2-8.747X3+0.182X12+2.100X22-6.420X32-1.00X1X2-11.402X1X3-0.779X2X3。綜合分析，當(dāng)?shù)?、磷、鉀施用量分別為165.0、54.0、58.5kg/hm2時(shí)，產(chǎn)量最高，為9 807.0kg/hm2。如果氮、磷、鉀肥和水稻以上述價(jià)格計(jì)算，則氮、磷、鉀施用量分別為154.5、51.0、34.5kg/hm2，達(dá)到經(jīng)濟(jì)最佳產(chǎn)量，最佳產(chǎn)量為9 775.5kg/hm2。3小結(jié)

該研究結(jié)果表明，各處理中以處理⑥的產(chǎn)量最高，達(dá)11 455.5kg/hm2，施肥水平為N2P2K2。處理⑥純收最高，為23 324.10元/hm2。通過水稻“3414”回歸最優(yōu)設(shè)計(jì)原理，獲得肥料效應(yīng)函數(shù)方程是Y= 338.401+15.085X1+108.066X2-8.747X3+0.182X12+2.100X22-6.420X32-1.00X1X2-11.402X1X3-0.779X2X3，最佳產(chǎn)量是9 775.5kg/hm2，氮、磷、鉀施用量分別為154.5、51.0、34.5kg/hm2。綜合分析，在生產(chǎn)實(shí)際中，氮、磷、鉀肥的推薦施用量分別為172.5、75.0、135.0kg/hm2。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介戚士勝(1970)，男，安徽壽縣人，高級農(nóng)藝師，從事農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣工作。

收稿日期2016-05-12

中圖分類號(hào)S 506.2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)0517-6611(2016)16-131-03

Rice“3414”CompleteFertilizerEffectFieldExperimentinShouxianCounty

QIShi-sheng1,HUFeng-gui2,LIYing-sheng3etal

(1.ShouxianCountyAgriculturalTechnologyPromotionCenterinAnhuiProvince,Shouxian,Anhui232200; 2.ShouxianCountySoilFertilizerStationinAnhuiProvince,Shouxian,Anhui232200; 3.SanjueTownAgrotechnicalStationinShouxianCounty,Shouxian,Anhui232200)

Abstract[Objective] The aim was to obtain soil nutrient supplying capacity, the optimal formula fertilization amount in rice production. [Method] With hybrid rice Shenliangyou 5814 as test varieties, “3414” experiment was conducted in Chengang Village, Sanjue Town, Shouxian County, Anhui Province. Setting 14 treatments, effects of N, P, K fertilizer on rice yield and economic traits were studied. Through fertilizer effect function, the relationship between N, P, K application amount and rice yield was analyzed. [Result] The yield and net income of N 180 kg/hm2, P 60 kg/hm2, K 120 kg/hm2 was highest, up to 11 455.5 kg/hm2 and 23 324.10 yuan/hm2. The net income of N 180 kg/hm2, P 60 kg/hm2, K 0 kg/hm2 took the second place, up to 20 837.85 yuan/hm2. The fertilizer effect function equation Y= 338.401+15.085X1+108.066X2-8.747X3+0.182X12+2.100X22-6.420X32-1.00X1X2-11.402X1X3-0.779X2X3 was obtained, the theoretical optimal fertilization amount of N, P, K was 154.50, 51.00, 34.50 kg/hm2. [Conclusion] The yield and net income of N 180 kg/hm2, P 60 kg/hm2, K 120 kg/hm2 is highest, combining with practical production, the dosage of N, P, K fertilizer is recommend as 172.50, 75.00, 135.00 kg/hm2.

Key wordsRice; “3414” fertilizer experiment; Fertilization model; Recommended fertilization amount