醴陵市雙季稻氮磷鉀肥利用率研究

魏蕓霞，譚 麗，肖小平，鄧 舒，李 超，王 娟，程凱凱

（1. 醴陵市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，湖南 醴陵 412200；2. 湖南省土壤肥料研究所，湖南 長沙 410125）

水稻是我國的主要糧食作物，目前我國水稻種植面積與產(chǎn)量占全國糧食作物的34.9%和48.4%[1]，對我國糧食安全具有重要的作用。氮、磷、鉀是水稻生長發(fā)育必需的三大元素，人們通過施用氮、磷、鉀肥促進(jìn)水稻生長。但是，水稻生產(chǎn)中存在著肥料施用量大、施用時期和施用量與作物需肥規(guī)律不協(xié)調(diào)、肥料品種單一等問題，導(dǎo)致肥料利用率低[2]。據(jù)2013 年《中國三大糧食作物肥料利用率研究報告》報道，目前我國水稻對氮肥、磷肥、鉀肥的利用率分別為35%、25%、41%，而美國糧食作物對氮肥利用率達(dá)50%，歐洲糧食作物對氮肥利用率高達(dá)65%[3]。針對我國水稻氮磷鉀肥料利用率低的問題，科研人員開展了大量的試驗(yàn)研究。李成亮等[4]以江西鷹潭市中國科學(xué)院紅壤生態(tài)試驗(yàn)站長期定位試驗(yàn)為依托，研究了氮磷鉀肥對紅壤區(qū)水稻增產(chǎn)效應(yīng)的影響，結(jié)果表明長期氮磷鉀肥配合施用有利于提高水稻產(chǎn)量、培肥地力。田發(fā)祥等[5]在湖南省長沙、岳陽等典型雙季稻區(qū)進(jìn)行了水稻氮磷鉀肥料配方與2 次追肥的增產(chǎn)效果研究，結(jié)果表明，在追肥量一定的條件下，2 次追肥比1 次追肥早稻氮肥利用率提高10.9～24.2 個百分點(diǎn)，晚稻氮肥利用率提高8.3～13.4 個百分點(diǎn)。鄭運(yùn)章等[6]在安徽省大圩農(nóng)場以皖稻68 為材料，研究了氮、磷、鉀不同施用量對水稻產(chǎn)量的影響，認(rèn)為肥料用量及配比應(yīng)在綜合考慮水稻產(chǎn)量和肥料利用率的基礎(chǔ)上確定。李謀魁[7]在湖南省永州市零陵區(qū)以陵兩優(yōu)268 為材料，研究了不同施肥水平對早稻肥料利用率的影響，認(rèn)為合理適量的氮磷鉀配合施用，氮、鉀肥利用率分別提高6.7%、13.3%。雖然有關(guān)水稻氮磷鉀肥料利用率的報道較多，但有關(guān)醴陵市雙季稻氮磷鉀肥利用率的研究報道尚不多見。為探明醴陵市雙季稻氮磷鉀肥利用率，開展了田間試驗(yàn)，以期指導(dǎo)醴陵市水稻生產(chǎn)科學(xué)施肥。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地土壤情況

試驗(yàn)在醴陵市明月鎮(zhèn)陶家垅村進(jìn)行。試驗(yàn)區(qū)海拔74 m，光照充足、地勢平坦、排灌水方便。試驗(yàn)田面積1 356 m2，土壤為紅黃泥田，土壤pH 值5.1、有機(jī)質(zhì)39.2 g/kg、堿解氮152 mg/kg、有效磷9.5 mg/kg、 速效鉀88 mg/kg，土壤肥力中等。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計

試驗(yàn)設(shè)4 個處理，T1：無氮，T2：無磷，T3：無鉀，T4：氮磷鉀。各處理肥料施用量見表1。小區(qū)面積30 m2，小區(qū)間設(shè)置隔離行，試驗(yàn)區(qū)外設(shè)置保護(hù)行，各小區(qū)用土埂隔開，用0.01 mm 加厚地膜包裹土埂，各小區(qū)單排單灌。氮肥為尿素（含N 46%），按4 ∶3 ∶3比例分基肥、分蘗肥和穗肥3 次施用；磷肥為鈣鎂磷肥（含P2O512%）全作基肥；鉀肥為氯化鉀（含K2O 60%），按3 ∶4 ∶3 比例分基肥、分蘗肥和穗肥3次施用。早稻（株兩優(yōu)819）于2019 年3 月24 日播種，4 月19 日施基肥，4 月20 日開始移栽，5 月3 日施分蘗肥，5 月29 日施穗肥，7 月20 日收割。晚稻（H優(yōu)518）于2019 年6 月25 日播種，7 月21 日施基肥，7 月22 日開始移栽，7 月30 日施分蘗肥，8 月30 日施穗肥，10 月22 日收割。除施肥不同外，各小區(qū)其他田間管理措施均一致。

1.3 樣品采集與檢測

1.3.1 土 壤 試驗(yàn)前采集供試田塊耕層土壤樣品，按“S”形布點(diǎn)采樣，采集15 個點(diǎn)的土壤混合均勻，樣品濕重約1 kg。測定土壤pH 值和有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀含量。

1.3.2 植 株 收獲前采集10 穴水稻植株，風(fēng)干后分籽粒和莖葉粉碎，制成60 目樣品備用。檢測全量氮磷鉀。

1.3.3 稻谷產(chǎn)量 收獲時分小區(qū)單打單曬，測定每個小區(qū)稻谷產(chǎn)量。

表1 各處理肥料施用量 （kg/667m2）

1.4 肥料氮、磷、鉀養(yǎng)分利用率

采用差減法計算肥料氮、磷、鉀養(yǎng)分利用率：R=（U1-U0）/F2×X2×100。式中，U1表示施肥區(qū)水稻地上部吸收該養(yǎng)分量，單位為kg/667m2；U0表示缺素區(qū)水稻地上部吸收該養(yǎng)分量，單位為kg/667m2；F2表示肥料施用量，單位為kg/667m2；X2表示肥料中該養(yǎng)分含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 水稻經(jīng)濟(jì)性狀與產(chǎn)量

2.1.1 水稻經(jīng)濟(jì)性狀 從表2 可知，氮、磷、肥料對水稻經(jīng)濟(jì)性狀影響很大。與施用氮磷鉀處理（T4）比較，不施氮肥處理（T1）早、晚稻有效穗分別降低20.54%、29.63%（P ＜0.01），穗總粒數(shù)分別降低16.67%、17.31%（P ＜0.01），穗實(shí)粒數(shù)分別降低16.01%、18.55%（P ＜0.01），千粒重分別降低2.26%、2.96%（P ＜0.01），理 論 產(chǎn) 量 分 別 降 低34.72%、44.39%（P ＜0.01）。不施磷、鉀肥對水稻經(jīng)濟(jì)性狀和理論產(chǎn)量的影響變化規(guī)律與不施氮肥相似（除早稻不施鉀肥的有效穗、穗總粒數(shù)外）。對有效穗、穗總粒數(shù)、穗實(shí)粒數(shù)、理論產(chǎn)量的影響程度為氮肥＞磷肥＞ 鉀肥，對千粒的影響為磷肥、鉀肥＞氮肥。這說明氮、磷、鉀肥對水稻同等重要，不施其中一種肥料都會影響穗粒結(jié)構(gòu)，造成嚴(yán)重減產(chǎn)。

2.1.2 水稻產(chǎn)量 從表3 可知，早、晚稻稻谷產(chǎn)量均以T4 最高，分別為447.0、522.1 kg/667m2，以T1 處理最低，產(chǎn)量高低順序早稻為T4 ＞T2 ＞T3 ＞T1，晚稻為T4＞T3＞T2＞T1。氮肥對水稻產(chǎn)量影響最大，并且對晚稻影響大于早稻，T1 比T4 早稻減產(chǎn)33.11% （P ＜0.01），晚稻減產(chǎn)44.91%（P ＜0.01）。磷肥與鉀肥對早稻產(chǎn)量影響比較接近，差異不顯著（P ＞0.05）， T2 比T4 減產(chǎn)23.71%（P ＜0.01），T3 比T4 減產(chǎn)24.61% （P＜0.01）。磷肥對晚稻產(chǎn)量影響大于鉀肥（P＞0.05），晚稻T2 比T4 減產(chǎn)34.11%（P ＜0.01），T3 比T4 減產(chǎn)30.07%（P ＜0.01）。

表2 各處理早、晚稻經(jīng)濟(jì)性狀比較

表3 各處理早、晚稻稻谷和莖葉產(chǎn)量 （kg/667m2）

2.2 水稻植株氮磷鉀含量

從表4 可以看出，早稻不施氮肥、磷肥、鉀肥處理，降低了稻谷氮、磷、鉀含量和稻草（莖葉）氮、磷含量，但增加了稻草鉀含量。與T4 比較，稻谷、稻草T1 全氮含量分別降低2.80%、9.17%；T2 全磷含量分別降低19.44%、34.38%；T3 稻谷全鉀含量降低6.45%，而稻草全鉀含量增加14.29%。晚稻不施氮肥、磷肥、鉀肥處理植株養(yǎng)分含量變化規(guī)律與早稻基本一致（除稻谷氮含量外）。

表4 不施氮、磷、鉀與氮磷鉀肥全施水稻植株全氮、全磷、全鉀含量的比較 （g/kg）

2.3 氮、磷、鉀肥養(yǎng)分利用率

從表5 可知，氮、磷、鉀3 種肥料，早稻鉀肥利用率最高，為49.58%，磷肥利用率居第二，為46.48%，氮肥利用率居第三，為44.74%。晚稻氮肥利用率最高，為53.59%，鉀肥利用率居第二，為41.02%，磷肥利用率居第三，為38.08%。氮肥利用率晚稻高于早稻，磷肥與鉀肥利用率早稻高于晚稻。

表5 醴陵市雙季稻氮磷鉀肥的利用率

3 結(jié) 論

（1）氮磷鉀肥對水稻生長同等重要，缺少其中任意一種肥料都會影響水稻穗粒結(jié)構(gòu)，造成嚴(yán)重減產(chǎn)，對產(chǎn)量影響為氮肥＞磷肥＞鉀肥。

（2）在氮磷鉀肥全施條件下，生產(chǎn)100 kg 稻谷所需養(yǎng)分量（養(yǎng)分系數(shù)）為早稻＞晚稻。

（3）早稻肥料利用率為鉀肥＞磷肥＞氮肥，晚稻肥料利用率為氮肥＞鉀肥＞磷肥。氮肥利用率晚稻高于早稻，磷肥與鉀肥利用率早稻高于晚稻。