測土配方施肥對水稻產(chǎn)量和肥料利用率的影響

郭 紅，趙呈明，李 玲，孟 靜，費新茹，許 業(yè)

（1.鹽城市鹽都區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，江蘇鹽城224011；2.南大鹽城環(huán)境檢測科技有限公司，江蘇鹽城224600）

水稻是我國的主要糧食作物之一，水稻生產(chǎn)關(guān)乎國家安全。鹽城市是江蘇省水稻生產(chǎn)第一大市[1]，牢牢把握水稻產(chǎn)量是當(dāng)前保證糧食安全的必然要求。長期以來，化肥的施用對我國糧食增產(chǎn)的貢獻(xiàn)率超過40%[2]，但是化肥施用量長期處于過量施用的狀況，肥料利用率一直不高。化肥流失已成為我國農(nóng)業(yè)面源污染的重要因素之一。測土配方施肥作為長期推廣應(yīng)用的技術(shù)，可根據(jù)土壤情況、作物類型作出具有針對性的施肥方案，協(xié)調(diào)氮磷鉀比例，提高肥料利用率，減少農(nóng)業(yè)面源污染[3-4]。為控制鹽城市化肥施用總量、優(yōu)化施肥結(jié)構(gòu)與肥料運籌、改進(jìn)施肥方式提供科學(xué)依據(jù)，進(jìn)行了常規(guī)施肥和測土配方施肥方式下的肥料利用率和水稻產(chǎn)量試驗。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗設(shè)于江蘇（鹽都）現(xiàn)代農(nóng)業(yè)（稻麥）科技綜合示范基地（120.041°E、33.356°N），面積1 330 m2。地處鹽城市區(qū)西郊，光照條件和通風(fēng)條件均好，地勢平坦，田間排灌方便，不受森林和建筑物影響。土壤黏性，肥力中等偏上，地力均勻，前茬為小麥，適合水稻生長。

1.2 供試材料

試驗水稻品種為南粳9108，2019年5月29日播種育苗，2019年6月26日人工拉繩定點栽插，基本苗均在9萬株/667 m2左右。2019年11月3日收割脫粒。

氮肥為尿素（N質(zhì)量分?jǐn)?shù)46%），磷肥為地產(chǎn)普鈣（P2O5質(zhì)量分?jǐn)?shù)12%），鉀肥為進(jìn)口氯化鉀（K2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)60%）。

1.3 試驗設(shè)計

試驗分成常規(guī)施肥和測土配方施肥2個大區(qū)，設(shè)8個處理，包括常規(guī)施肥、常規(guī)施肥無氮、常規(guī)施肥無磷、常規(guī)施肥無鉀、配方施肥、配方施肥無氮、配方施肥無磷、配方施肥無鉀。各小區(qū)面積40 m2（長8 m、寬5 m），小區(qū)間設(shè)置寬1 m的保護(hù)行，小區(qū)田埂用塑料膜覆蓋，并埋至田埂下20 cm，防止竄水竄肥，各小區(qū)均設(shè)置獨立的進(jìn)排水口。除施肥外，各小區(qū)其他田間管理措施相同。每個處理設(shè)置3個重復(fù)。

1.4 肥料運籌

常規(guī)肥料運籌參考當(dāng)?shù)胤N植大戶的施肥習(xí)慣，常規(guī)施肥施氮總量22 kg/667 m2，配方施肥施氮總量18 kg/667 m2。磷肥、鉀肥全作基肥，基蘗肥與拔節(jié)孕穗肥施用尿素，質(zhì)量比為5.5︰4.5。各處理施肥用量見表1。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與計算

水稻生長期間定期查苗，避開小區(qū)邊緣，每個小區(qū)測3個點取平均值。抽穗后每個小區(qū)隨機選取5株，測量株高并取平均值。成熟期每個小區(qū)隨機取15穴用于考種，測定有效穗數(shù)、穗長、每穗粒數(shù)、結(jié)實率和千粒質(zhì)量。收獲前1 d，各小區(qū)隨機選取5株沿根莖結(jié)合處剪斷，將莖葉和籽粒分開，混合稱質(zhì)量。烘干后粉碎測定各養(yǎng)分含量。各品種全部現(xiàn)場實收測產(chǎn)，收獲產(chǎn)量=收獲鮮質(zhì)量×（1－含水率）/（1－14.5%）[5-6]。

表1 各處理施肥用量 kg/667 m2

以常規(guī)施肥區(qū)為例，肥料利用率計算如下：常規(guī)施肥區(qū)氮肥利用率=（常規(guī)施肥區(qū)作物吸氮總量－無氮區(qū)作物吸氮總量）/所施肥料中氮素的總量×100%。其中：常規(guī)施肥區(qū)作物吸氮總量=常規(guī)施肥區(qū)產(chǎn)量×施氮下形成100 kg經(jīng)濟產(chǎn)量養(yǎng)分吸收量/100；無氮區(qū)作物吸氮總量=無氮區(qū)產(chǎn)量×無氮下形成100 kg經(jīng)濟產(chǎn)量養(yǎng)分吸收量/100；每形成100 kg經(jīng)濟產(chǎn)量養(yǎng)分吸收量=（籽粒產(chǎn)量×籽粒養(yǎng)分含量+莖葉產(chǎn)量×莖葉養(yǎng)分含量）/籽粒產(chǎn)量×100。磷肥、鉀肥利用率計算方法同氮肥利用率。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對水稻產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的影響

從表2可以看出，各大區(qū)中無氮區(qū)的植株最矮，分別為105.8、106.2 cm，與其他處理有顯著差異（P＜0.05）。全肥區(qū)的株高最高，但與無磷區(qū)和無鉀區(qū)無顯著差異。常規(guī)施肥比配方施肥株高稍高，但無顯著差異。有效穗數(shù)方面，各大區(qū)無氮處理有效穗數(shù)最少，與其他處理均有顯著差異（P＜0.05）。其他處理的有效穗數(shù)相當(dāng)，無顯著差異。配方施肥全肥區(qū)的有效穗數(shù)最多，為19.96萬個/667 m2?？偭?shù)、實粒數(shù)方面，各處理間的差異性較大。在結(jié)實率上，各處理間均無顯著差異。常規(guī)施肥無氮區(qū)的結(jié)實率最低，為84.28%；常規(guī)施肥全肥區(qū)的結(jié)實率最高，為91.57%。千粒質(zhì)量方面，無氮處理小于其他處理，并有顯著差異（P＜0.05），其余處理間差異不明顯。

從產(chǎn)量上看，各大區(qū)中無氮處理產(chǎn)量最低，分別為455.78、444.67 kg/667 m2，與其他處理有顯著差異；無磷區(qū)和無鉀區(qū)之間產(chǎn)量相差不大，無顯著差異；全肥區(qū)產(chǎn)量最高，分別為690.35、685.90 kg/667 m2，與其他處理均有顯著差異（P＜0.05）；配方施肥與常規(guī)施肥相比，各處理均有增產(chǎn)。

2.2 不同處理對肥料利用率的影響

從表3可以看出，不同處理間的籽粒產(chǎn)量和莖葉產(chǎn)量的變化趨勢是一樣的，都是全肥區(qū)＞無鉀區(qū)＞無磷區(qū)＞無氮區(qū)。說明N、P、K均對籽粒產(chǎn)量和莖葉產(chǎn)量有影響，且對籽粒和莖葉的生長效應(yīng)是一致的，對產(chǎn)量的影響程度為N＞P＞K。常規(guī)施肥各處理產(chǎn)量整體比測土配方施肥相應(yīng)處理產(chǎn)量低（其中常規(guī)施肥無磷區(qū)莖葉產(chǎn)量高于測土配方施肥無磷區(qū)莖葉產(chǎn)量，可能與試驗誤差有關(guān)），說明與常規(guī)施肥相比，測土配方施肥更能促進(jìn)植株生長和產(chǎn)量提高。

從表4可知，水稻常規(guī)施肥氮、磷、鉀化肥利用率分別為36.94%、13.09%、44.77%，測土配方施肥氮、磷、鉀化肥利用率分別為39.87%、18.49%、47.67%。與常規(guī)施肥相比，測土配方施肥方式可顯著提高肥料利用率，其中，氮肥利用率提高2.93百分點，磷肥利用率提高5.40百分點，鉀肥利用率提高2.90百分點。

表2 不同施肥處理的水稻產(chǎn)量結(jié)構(gòu)

表3 各施肥處理產(chǎn)量及養(yǎng)分含量

表4 各處理肥料利用率

3 結(jié)論

本試驗結(jié)果表明，氮、磷、鉀3種元素均對水稻的植株性狀和產(chǎn)量有影響，其中以氮影響最大，磷、鉀之間造成的影響基本無顯著差異。水稻的正常生長離不開氮、磷、鉀肥料三要素的協(xié)調(diào)施用。測土配方施肥相較于常規(guī)施肥，可以較好地提升水稻植株性狀和產(chǎn)量，但二者之間無顯著差異。與常規(guī)施肥相比，測土配方施肥方式可顯著提高肥料利用率，其中：氮肥利用率提高2.93百分點，磷肥利用率提高5.40百分點，鉀肥利用率提高2.90百分點。因此，在實際生產(chǎn)中，要重視測土配方施肥，提高肥料利用率，以減少肥料施用量，減少面源污染，降低成本。