水稻甬優(yōu)1540化肥定額制的實施效應(yīng)

劉曉霞，陸若輝，陳紅金

(浙江省耕地質(zhì)量與肥料管理總站，浙江 杭州 310020)

施用化肥帶來的糧食產(chǎn)出成功解決了全國13億人口的溫飽問題，但化肥也是一把雙刃劍，一方面化肥的施用促進了糧食的增產(chǎn)和農(nóng)民的增收，確保了口糧安全[1-4]；另一方面未被作物吸收利用的肥料養(yǎng)分通過淋溶、揮發(fā)等途徑進入水體、大氣，引發(fā)生態(tài)環(huán)境污染[5-8]。為減少過量施肥、保障生態(tài)環(huán)境安全，浙江省自2013年啟動化肥減量增效行動，經(jīng)過多年持續(xù)努力，全省化肥用量由2013年的92.43萬t(折純，下同)下降到2018年的77.76萬t，降幅達15.9%[9]。但對標發(fā)達國家施肥水平、對表國家對農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展先行區(qū)的考核要求，化肥減量工作任重而道遠[10-12]。

為突破當前化肥減量瓶頸，浙江省依托多年測土配方施肥成果，率先研究制定了主要農(nóng)作物化肥投入最高限量標準、啟動化肥定額制工作[13]。研究證實，同種作物不同品種對化肥的需求差異較大[14]，如甬優(yōu)1540在常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上減少15%的化肥用量即導(dǎo)致產(chǎn)量顯著下降，而兩優(yōu)1號化肥減量20%產(chǎn)量仍無顯著變化[15]，可見，同一作物不同品種對化肥用量的反應(yīng)不同，科學(xué)評判當前設(shè)定的化肥定額制是否適用于浙江省主栽水稻品種甬優(yōu)1540具有重要意義。為此，本研究以全省15個水稻甬優(yōu)1540化肥定額制試驗示范區(qū)的調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，在高、中、低3個產(chǎn)量水平上比較研究了常規(guī)施肥、化肥定額制施肥的水稻產(chǎn)量、化肥和氮肥用量的差異，以期驗證當前化肥定額制標準是否適應(yīng)于浙江省廣泛種植的水稻品種甬優(yōu)1540。

1 材料與方法

試驗數(shù)據(jù)來源于全省15個水稻甬優(yōu)1540化肥定額制試驗示范區(qū)，試驗示范區(qū)采用大區(qū)對比試驗，根據(jù)地區(qū)實際設(shè)置常規(guī)施肥和化肥定額制處理，采收期測定水稻產(chǎn)量。數(shù)據(jù)采用DPS2000軟件進行方差分析(ANVOA)和統(tǒng)計分析，平均值間顯著性差異采用Duncan’s新復(fù)極差法進行檢驗，制圖采用Origin 9.0軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 高產(chǎn)水平下

在高產(chǎn)(9.0～12.0 t·hm-2)水平下，化肥定額制處理化肥和氮肥用量均顯著高于常規(guī)施肥，化肥定額制處理化肥平均用量水平為354.5 kg·hm-2，較常規(guī)施肥處理的436.7 kg·hm-2低18.8%；化肥定額制處理氮肥平均用量水平為203.6 kg·hm-2，較常規(guī)施肥處理的276.9 kg·hm-2低26.5%(圖1)。化肥定額制處理甬優(yōu)1540產(chǎn)量水平為10.033 t·hm-2，較常規(guī)施肥處理的9.628 t·hm-2高4.2%。與常規(guī)施肥相比，甬優(yōu)1540實施化肥定額制減少了化肥用量，提高了水稻產(chǎn)量。

化肥定額制與常規(guī)施肥比較，柱上無相同小寫字母表示組間差異顯著(P<0.05)。圖2～3同。

2.2 中產(chǎn)水平下

在中產(chǎn)(7.5～<9.0 t·hm-2)水平下，化肥定額制處理化肥和氮肥投入量分別較常規(guī)施肥減少17.5%和21.1%，但化肥定額制處理甬優(yōu)1540產(chǎn)量較常規(guī)施肥高2.7%(圖2)。中產(chǎn)水平下實施化肥定額制也可減少化肥投入，提高水稻產(chǎn)量。

圖2 中產(chǎn)水平下水稻甬優(yōu)1540化肥定額制的實施效應(yīng)

2.3 低產(chǎn)水平下

在低產(chǎn)(<7.5 t·hm-2)水平下，化肥定額制處理化肥和氮肥用量分別較常規(guī)施肥減少32.9和19.2 kg·hm-2，減產(chǎn)9.9%和9.8%，但化肥定額制處理甬優(yōu)1540產(chǎn)量較常規(guī)施肥高0.045 t·hm-2，增產(chǎn)0.7%(圖3)。可見，低產(chǎn)條件下，化肥定額制可減少化肥用量，提高水稻甬優(yōu)1540產(chǎn)量。

圖3 低產(chǎn)水平下水稻甬優(yōu)1540化肥定額制的實施效應(yīng)

3 討論

高、中、低3個產(chǎn)量水平下，化肥定額制處理化肥用量分別較常規(guī)施肥低18.8%、17.5%和9.9%，氮肥用量分別較常規(guī)施肥低26.5%、21.1%和9.8%，但化肥定額制處理水稻甬優(yōu)1540產(chǎn)量分別較常規(guī)施肥高4.2%、2.7%和0.7%，這表明目前各地推行的化肥定額制標準具有較好的化肥減量成效，不存在減產(chǎn)風險，可在水稻甬優(yōu)1540品種上大面積推廣應(yīng)用。此外，高產(chǎn)水平下，化肥定額制化肥用量較常規(guī)施肥顯著降低，中低產(chǎn)水平下化肥定額制化肥用量較常規(guī)施肥有所降低，但差異不顯著，因此，化肥定額制最大的化肥減量成效出現(xiàn)在水稻高產(chǎn)水平條件下。

高、中、低不同產(chǎn)量水平條件下，化肥定額制化肥用量較常規(guī)施肥減少82.2、71.0和32.9 kg·hm-2，氮肥用量較常規(guī)施肥減少73.2、44.7和19.2 kg·hm-2，氮肥的減少量占化肥減少總量的89.1%、63.0%和58.4%?？梢?，定額制顯著的化肥減量成效是因為氮肥用量的減少，當前水稻生產(chǎn)中除了存在氮過量外，磷肥和鉀肥也存在過量施用的現(xiàn)象。

綜上所述，水稻化肥定額制標準適應(yīng)于水稻甬優(yōu)1540，化肥定額制可在保證水稻甬優(yōu)1540產(chǎn)量穩(wěn)定的基礎(chǔ)上減少化肥和氮肥的投入，化肥定額制最大的化肥減量成效出現(xiàn)在水稻高產(chǎn)水平條件下，化肥定額制對化肥減量的促進作用主要是由于定額制的實施較大幅度降低了水稻氮肥的投入。