提高水稻肥料利用率的技術探討

毛振榮 王君

（徐州市銅山區(qū)農(nóng)業(yè)技術推廣中心，江蘇徐州221116）

化肥是農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的基礎，也是當今糧食生產(chǎn)中最重要的物質投入之一，尤其是近年來，糧食生產(chǎn)對化肥的依賴程度越來越高。然而化肥的盲目施用不僅影響肥料利用率的提高，而且容易引起土壤質地變差和環(huán)境污染，甚至影響作物產(chǎn)量及品質安全[1]。

針對這種情況，國家提出了“一控兩減三基本”治理農(nóng)村污染的發(fā)展戰(zhàn)略，明確要把化肥、農(nóng)藥的施用總量減下來。如何實現(xiàn)減量不減效、糧食不減產(chǎn)，提高肥料利用率是關鍵。為此，近年來筆者圍繞本地主要糧食作物水稻，相繼組織開展了氮磷鉀肥配施對水稻生長、產(chǎn)量以及肥料利用率的影響試驗，探討合理配施氮磷鉀肥條件下水稻的產(chǎn)量、養(yǎng)分吸收、肥料利用效率等狀況，取得了一定成效，可為水稻科學施肥提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試水稻品種為徐稻3號，屬中熟中粳，全生育期150 d左右。

1.2 試驗地點

試驗設在沿湖農(nóng)場銅山糧食生產(chǎn)綜合試驗基地。前茬小麥，土壤為粘土，肥力較好，單產(chǎn)8 250 kg/hm2。

1.3 試驗設計

1.3.1 配方施肥與普通施肥的肥料利用率比較試驗

試驗于2015年開展。共設8個處理：處理1，常規(guī)施肥；處理2，常規(guī)施肥無氮；處理3，常規(guī)施肥無磷；處理4，常規(guī)施肥無鉀；處理5，配方施肥；處理6，配方施肥無氮；處理7，配方施肥無磷；處理8，配方施肥無鉀（各處理肥料用量見表1）。試驗采取大田無重復設計，即選擇一塊能代表當?shù)赝寥婪柿λ降奶飰K，分成常規(guī)施肥和配方施肥2個大區(qū)。在常規(guī)施肥大區(qū)中，設常規(guī)施肥區(qū)、常規(guī)施肥無氮區(qū)、常規(guī)施肥無磷區(qū)和常規(guī)施肥無鉀區(qū)4個小區(qū)；在配方施肥大區(qū)中，設配方施肥區(qū)、配方施肥無氮區(qū)、配方施肥無磷區(qū)和配方施肥無鉀區(qū)4個小區(qū)。每個小區(qū)面積均為33.3 m2，各小區(qū)之間設有寬30 cm、深30 cm的隔離溝，防止竄肥。除施肥外，各小區(qū)其他田間管理措施相同。

表1 各處理小區(qū)肥料施用量 （kg/hm2）

常規(guī)施肥大區(qū)：磷、鉀肥作基肥一次性施入，氮肥按照基肥占40%、分蘗肥占30%、穗肥占30%的比例施入。配方施肥大區(qū)：磷、鉀肥作基肥一次性施入，氮肥按照基肥占30%、分蘗肥占30%、穗肥占40%的比例施入。

1.3.2 氮肥用量對水稻產(chǎn)量及其構成因子的影響試驗

試驗于2016年開展，設置189、270、351 kg/hm23個施氮水平（純N用量），以不施氮肥作為對照。小區(qū)氮肥的施用比例：基肥∶蘗肥∶穗肥=2.4∶3.6∶4.0。每個小區(qū)面積均為33.3 m2，3次重復，隨機排列。

1.3.3 穗肥不同時期使用對水稻產(chǎn)量及其構成因素的影響試驗

2016年開展不同時期施用穗肥試驗，每hm2施氮總量270 kg（當?shù)厮旧a(chǎn)施氮水平）。氮肥運籌方法為基肥∶蘗肥∶穗肥=2.4∶3.6∶4．0。其中，基肥在滅茬前施入，分蘗肥分別在機插后7 d和12 d施入。穗肥施用時期設倒6葉、倒5葉、倒4葉、倒3葉、倒2葉和倒1葉6個時期處理，每個處理分別在該葉伸出初期和末期各施50%，各處理的穗肥施用方法均相同。

表2 不同處理水稻產(chǎn)量及100 kg經(jīng)濟產(chǎn)量養(yǎng)分吸收量

表3 普通施肥區(qū)與配方施肥區(qū)肥料利用率比較

表4 不同施氮水平下水稻的產(chǎn)量及其產(chǎn)量構成

1.4 試驗操作

每年均于5月15日前后落谷，6月中旬旋耕滅茬施肥，6 月 18 日左右機插，密度 27．0～28.5 萬叢/hm2，基本苗120萬/hm2左右，10月10前后收獲。

1.5 測定項目及方法

試驗前采集耕層（0～20 cm）土壤進行化驗分析，測定土壤有機質、堿解氮、速效磷、速效鉀含量；收獲前按照《水稻植株樣品采集、考種和測產(chǎn)技術規(guī)范》要求，在每個小區(qū)中隨機取3個1 m長樣段，采集水稻植株樣品和籽粒樣品，風干后進行測產(chǎn)，并對樣品進行化驗分析，測定氮、磷、鉀養(yǎng)分含量。成熟期定點調(diào)查60叢植株的穗數(shù)，并取其中代表性植株10叢考查每穗粒數(shù)、結實率和千粒重等，并實收小區(qū)測產(chǎn)

1.6 數(shù)據(jù)處理

利用Excel 2003進行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與分析。

2 結果與分析

2.1 配方施肥與普通施肥對肥料利用率的影響

從表2可以看出，配方施肥區(qū)各小區(qū)產(chǎn)量均高于普通施肥區(qū)，且兩種施肥方式均無氮處理對產(chǎn)量影響較大，說明氮肥是決定水稻產(chǎn)量水平的首要因素。另外，從表3可以看出，配方施肥區(qū)氮肥利用率為39．01%，磷肥利用率為 24.91%，鉀肥利用率 59.60%；常規(guī)施肥區(qū)氮肥利用率為 33.35%，磷肥利用率為19.43%，鉀肥利用率為57.60%，前者較后者分別高5.66 個、5.48 個和 2．00 個百分點。說明實施配方施肥可以提高肥料利用率。尤其是對氮肥、磷肥利用率的提高作用明顯。因此，在確保水稻生產(chǎn)水平不下降的前提下，要減少化肥用量，必須優(yōu)化氮、磷肥的施用方式。

2.2 不同施氮量對產(chǎn)量及產(chǎn)量構成的影響

從表4可以看出，不同氮肥處理對水稻產(chǎn)量的影響表現(xiàn)為隨著施氮水平的增加，產(chǎn)量呈先增加后下降的趨勢。每hm2施270 kg時產(chǎn)量達最大值，為10 397.1 kg/hm2。進一步分析不同施氮量與產(chǎn)量的關系，可用方程 y=－2.2207x2+90.884x－223.28（R2=0.9873**）來表達，最佳的施氮量為 306.9 kg/hm2，產(chǎn)量為 10 752．0 kg/hm2。從產(chǎn)量構成因素來看，隨著施氮水平的增加，有效穗數(shù)顯著增加，每穗粒數(shù)在施氮量為270 kg/hm2時最大，而結實率與千粒重則隨著施氮量的增加而降低。

表5 不同時期穗肥處理水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構成

2.3 穗肥不同時期施用對水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構成的影響

在總施氮量270 kg/hm2、穗肥用量占40%的前提下，穗肥不同施用時期對水稻產(chǎn)量的影響結果見表5。從表5可以看出，施用穗肥均比不施穗肥的處理產(chǎn)量顯著提高。其中，以倒3葉期施穗肥的處理產(chǎn)量最高，之后依次為倒4葉期、倒2葉期、倒5葉期、倒1期和倒6葉期施肥的處理。從產(chǎn)量構成來看，隨著穗肥時間的提早，有效穗數(shù)有所增加，施得越早，成穗數(shù)增加越多。倒3葉期施用穗肥的處理每穗粒數(shù)最多，其次為倒4葉期施肥，倒1葉期和倒2葉期施穗肥每穗粒數(shù)比倒5葉期和倒6葉期施穗肥多；千粒重和結實率雖然差異不明顯，但隨著施穗肥時間的推遲有提高的趨勢。因此，如一次性施用穗肥，最佳施肥時間為倒3葉期，既可保證有一定的有效穗數(shù)，又可增加每穗粒數(shù)，千粒重和結實率也較高。

3 討論與結論

世界農(nóng)業(yè)發(fā)展的實踐證明，施用化肥是最快、最有效、最重要的增產(chǎn)措施。但目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特別是糧食生產(chǎn)過度依賴化肥的現(xiàn)象日趨嚴重。過量施用化肥，不僅導致生產(chǎn)成本快速增加，而且給土壤質量提升和農(nóng)村環(huán)境保護帶來了困難[2]。因此，逐步減少化學肥料施用量已上升為國家戰(zhàn)略。筆者之前的試驗研究結果表明，測土配方施肥可以有效提高肥料利用率，特別是氮肥、磷肥的利用率可提高5個百分點以上。

進一步試驗得知，氮肥與水稻生長發(fā)育和產(chǎn)量形成的關系密切，合理施用氮肥，特別是確定最佳氮肥施用量與施用時期，不僅能顯著提高水稻的最大庫容量，而且還能有效改善品質，提高氮肥利用率，減少因氮肥使用不當造成的環(huán)境污染[3－7]。在現(xiàn)有條件下，徐稻3號全生育期以施純 N 270～300 kg/hm2，基肥、蘗肥、穗肥的比例為 2.4∶3.6∶4．0 為宜，最佳穗肥施用時間是倒 3 葉期，既能保證充足的有效穗數(shù)，又可爭取較多的每穗粒數(shù)，從而實現(xiàn)高產(chǎn)。