晚稻氮磷鉀肥利用率試驗(yàn)

秦榮昆

（全州縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局土壤肥料工作站，廣西全州 541500）

為落實(shí)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部與財(cái)政部對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的法律法規(guī)，做好廣西提升耕地質(zhì)量與化肥減量工作，廣西桂林市全州縣隸屬于項(xiàng)目重點(diǎn)縣，率先開(kāi)展了肥料利用率綜合性試驗(yàn)。為了驗(yàn)證水稻肥料利用率參數(shù)，完善測(cè)土配方技術(shù)指標(biāo)體系，為廣西施肥決策提供技術(shù)支持，于試驗(yàn)田進(jìn)行晚稻試驗(yàn)，從而為廣西區(qū)大范圍科學(xué)施肥提供理論依據(jù)，減少成本開(kāi)銷，增加收入效益。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)田基本情況

試驗(yàn)田位于全州縣永歲鎮(zhèn)慕道村蔣士河責(zé)任田，東經(jīng)111°9′44″，北緯26°4′45″，海拔156.4 m。田塊土壤為水稻土土類，潴育性水稻土亞類，洪積母質(zhì)潴育性水稻土土屬，洪積潴育泥田土種；成土母質(zhì)為洪積母質(zhì)，手感質(zhì)地粘黏，地下水位均高1.0 m，最高1.2 m，最低0.8 m；灌排能力強(qiáng)，障礙因素?zé)o；耕層厚度15 cm，地形平整并有相應(yīng)的農(nóng)田水利設(shè)施；無(wú)土地侵蝕程度，肥力等級(jí)三級(jí)，代表面積16.67 hm2。

1.2 試驗(yàn)材料

水稻試驗(yàn)品種：泰優(yōu)068，在當(dāng)?shù)胤N植全生育期110 d。

試驗(yàn)肥料品種：柳州化工集團(tuán)公司生產(chǎn)，N 含量為46%的尿素；貴州福泉磷肥廠生產(chǎn)，P2O5含量為15%的鈣鎂磷肥；中化集團(tuán)生產(chǎn)，K2O 含量60%的氯化鉀。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2019年7—10月進(jìn)行，試驗(yàn)田總面積0.106 hm2，試驗(yàn)共設(shè)5 組，1 組為對(duì)照組，其他4 組為試驗(yàn)組，并進(jìn)行3 次重復(fù)性試驗(yàn)，試驗(yàn)區(qū)域隨機(jī)排列，試驗(yàn)面積為5×4=20 m2，各處理排布如圖1 所示。

圖1 試驗(yàn)田各處理排布圖

在水稻每667 m2推薦施肥量基礎(chǔ)上（見(jiàn)表1），對(duì)5 個(gè)試驗(yàn)組進(jìn)行施肥控制，第1 組為不施加任何肥料的空白對(duì)照組；第2 組試驗(yàn)組采用全部施肥的方式，每小區(qū)施尿素0.65 kg、鈣鎂磷肥0.8 kg、氯化鉀0.4 kg；第3組試驗(yàn)組不施氮肥，每小區(qū)施鈣鎂磷肥0.8 kg、氯化鉀0.4 kg；第4 組試驗(yàn)組不施磷肥，每小區(qū)施尿素0.65 kg、氯化鉀0.4 kg；第5 組不施鉀肥，每小區(qū)施尿素0.65 kg、鈣鎂磷肥0.8 kg（見(jiàn)表2）。尿素在基肥時(shí)使用30%，追肥時(shí)使用40%，水稻分化一期使用20%，乳熟期使用10%；磷肥全部作基肥使用；鉀肥在基肥時(shí)使用50%，追肥時(shí)使用50%。灌水管理按當(dāng)?shù)亓?xí)慣進(jìn)行，各小區(qū)間筑田埂并用農(nóng)膜覆蓋，保持獨(dú)立排灌，防止串水串肥［1］。

表1 水稻推薦施肥量

表2 水稻肥效試驗(yàn)方案處理設(shè)計(jì)表

1.4 田間管理

插田前進(jìn)行基肥的使用，再將各試驗(yàn)區(qū)域進(jìn)行土地修整，方便水稻種植，栽種規(guī)格為15 cm×25 cm，即每塊試驗(yàn)區(qū)域?qū)嵭袡M行7 蔸，豎行5 蔸，每蔸2 苗。除了施肥方式需要進(jìn)行區(qū)域性施肥，各個(gè)試驗(yàn)區(qū)域田間管理相同，不存在差異性管理［2］。為了減少其他因素對(duì)于試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性的影響，所有試驗(yàn)區(qū)域均不施有機(jī)肥，用水根據(jù)當(dāng)?shù)卣７N植進(jìn)行。各個(gè)試驗(yàn)區(qū)域用塑料薄膜進(jìn)行覆蓋，保持獨(dú)立排水灌水，避免造成水肥影響到其他試驗(yàn)區(qū)域［3］。

1.5 樣品采集與檢測(cè)

1.5.1 土壤樣品

土地翻整前，采取0～20 cm 的耕作層混合土樣，充分晾干后進(jìn)行研磨，對(duì)5 項(xiàng)常規(guī)內(nèi)容進(jìn)行檢測(cè)，包括有機(jī)質(zhì)含量、土壤含氮水平（N）、土壤酸堿度（pH 值）、土壤含磷水平（P2O5）、土壤含鉀水平（K2O），化驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 試驗(yàn)前土壤化驗(yàn)結(jié)果

1.5.2 植株樣本

收獲前1～3 d，對(duì)每塊試驗(yàn)區(qū)域采集1～2 個(gè)完整植株與飽滿籽粒，分別放入樣品袋中，并標(biāo)注試驗(yàn)區(qū)域數(shù)字、處理手法、采樣人姓名、采樣時(shí)間等［4］，將其風(fēng)干后進(jìn)行稱量，并對(duì)莖葉重量、谷穗風(fēng)干后凈重進(jìn)行稱量記錄。脫粒后，對(duì)其籽粒重量進(jìn)行稱重，并完整記錄。對(duì)莖葉與谷粒進(jìn)行氮、磷、鉀含量分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)量分析

于當(dāng)?shù)貢r(shí)間2019年10月29 日進(jìn)行人工收割，同時(shí)對(duì)收割的植株進(jìn)行分別保存，各試驗(yàn)區(qū)域進(jìn)行分別稱重，避免與其他試驗(yàn)區(qū)域混淆［5］。將得到的產(chǎn)量結(jié)果以表格的形式記錄，方便后續(xù)工作的分析與研究。從表4、表5可以看出在其他條件基本相同的情況下，產(chǎn)量表現(xiàn)為：同時(shí)施加氮磷鉀肥區(qū)>缺磷區(qū)>缺鉀區(qū)>缺氮區(qū)>空白區(qū)。

表4 小區(qū)實(shí)際產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)表 單位：kg

表5 折合每667 m2 產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)表 單位：kg

2.2 經(jīng)濟(jì)性狀考評(píng)

從表6 可以看出，作為未施加任何肥料的對(duì)照組第1 組，其株高、每667 m2有效穗、總粒數(shù)要低于其他試驗(yàn)組，但結(jié)實(shí)率僅比不施加鉀肥的第5 組低，千粒質(zhì)量則與不施加氮肥的第3 組相同，谷/稈比僅高于不施加磷肥的第4 組，每667 m2理論產(chǎn)量遠(yuǎn)低于其他試驗(yàn)組。在所有試驗(yàn)組中，結(jié)實(shí)率最高為第5 組，千粒質(zhì)量略低于第1 組與第3 組，谷/稈比是所有試驗(yàn)組包括空白對(duì)照組中最低。由此得出，不施加磷肥的植株經(jīng)濟(jì)性狀最佳。

表6 植株經(jīng)濟(jì)性狀考種表

2.3 植株養(yǎng)分

從表7 可以看出，沒(méi)有施加任何氮磷鉀肥的第1 組，無(wú)論是籽粒還是秸稈都檢測(cè)出氮磷鉀元素，而施加全部氮磷鉀肥的第2 組，籽粒與秸稈的各類元素與沒(méi)有施加肥料的處理組相比，除籽粒的鉀元素與秸稈的磷元素有所下降外，其他都所有增加。究其原因，主要是籽粒在鉀肥過(guò)多施加的情況下，會(huì)產(chǎn)生吸收排斥，同理秸稈也會(huì)排斥磷元素。而分別不施加氮、磷、鉀肥的第3、4、5試驗(yàn)組也在籽粒、秸稈中檢測(cè)出相應(yīng)元素，與第1 組相似。雖然植物沒(méi)有由肥料提供生長(zhǎng)元素，但還是可以從土壤中礦物質(zhì)吸收營(yíng)養(yǎng)元素，供給植物生長(zhǎng)。

表7 植株養(yǎng)分分析測(cè)試結(jié)果

2.4 肥料利用率計(jì)算

2.4.1 氮肥利用率

氮元素利用率=（施氮區(qū)作物吸氮的總量-無(wú)氮區(qū)作物吸氮總量）/所施肥料中氮的總量×100%。其中，施氮區(qū)作物吸氮總量=（施氮區(qū)籽粒產(chǎn)量×施氮區(qū)籽粒養(yǎng)分含量+施氮區(qū)莖葉產(chǎn)量×施氮區(qū)莖葉養(yǎng)分含量）；無(wú)氮區(qū)作物吸氮總量=（N0P2K2區(qū)籽產(chǎn)量×N0P2K2區(qū)養(yǎng)分含量+N0P2K2區(qū)莖葉產(chǎn)量×N0P2K2區(qū)莖葉養(yǎng)分含量）。從表8 可以看出，使用N2P2K2、N0P2K2、N2P0K2、N2P2K0的氮肥利用率中，施加全部氮磷鉀肥的N2P2K2產(chǎn)量最高，谷草比也最低，而且籽粒與秸稈吸氮量也要遠(yuǎn)高于不施加氮肥N0P2K2吸氮量。施氮區(qū)與無(wú)氮區(qū)吸氮量分別為299.78 g、87.8 g，處理組N2P2K2氮肥利用率為32.61%。

表8 氮肥利用率

2.4.2 磷肥利用率

從表9 可以看出，全部施加氮磷鉀肥N2P2K2的籽粒吸磷量遠(yuǎn)高于不施加磷肥的N2P0K2吸磷量，秸稈吸磷量類似。施磷區(qū)與無(wú)磷區(qū)吸磷量分別為63.97 g、25.51 g。N2P2K2磷肥利用率為4.8%。

表9 磷肥利用率

2.4.3 鉀肥利用率

從表10 可以看出，全部施加氮磷鉀肥N2P2K2的秸稈遠(yuǎn)吸鉀量高于不施加磷肥的N2P2K0吸鉀量，而籽粒吸鉀量類似。施鉀區(qū)與無(wú)鉀區(qū)吸氮量分別為281.37 g、117.83 g。N2P2K2鉀肥利用率為40.88%。

表10 鉀肥利用率

3 結(jié)論與討論

根據(jù)對(duì)全州縣永歲鎮(zhèn)慕道村蔣士河責(zé)任田進(jìn)行晚稻試驗(yàn)，經(jīng)過(guò)5 組試驗(yàn)，110 d 種植泰優(yōu)068 的試驗(yàn)過(guò)程中，工作人員嚴(yán)格觀察、跟蹤、記錄，得到了關(guān)于晚稻氮、磷、鉀肥使用的詳細(xì)數(shù)據(jù)。從肥料利用率結(jié)果上看，氮元素的利用率過(guò)低，磷元素?cái)?shù)據(jù)異常仍有待試驗(yàn)，鉀元素利用率過(guò)低，在后續(xù)生產(chǎn)中要注意氮、鉀元素的流失。此外，通過(guò)計(jì)算晚稻產(chǎn)量可以得知，氮、磷、鉀肥在促進(jìn)水稻高產(chǎn)方面起到很大的作用，并且水稻對(duì)于肥料利用率潛力很大，值得進(jìn)一步進(jìn)行試驗(yàn)。在以后施肥中，應(yīng)對(duì)優(yōu)化氮、磷、鉀施肥配比及施肥時(shí)期和施肥技術(shù)，從而提高肥料利用率，促進(jìn)水稻向增產(chǎn)、保護(hù)環(huán)境的方向發(fā)展。