晚稻配方肥的肥效研究

李志 奎秀 鞏夢夢 匡崇婷 鄭曉玲

摘 要：采用“大配方，小調(diào)整”策略，研究不同配方肥處理和農(nóng)民習(xí)慣施肥處理對晚稻分蘗動態(tài)、產(chǎn)量、肥料偏生產(chǎn)力和經(jīng)濟(jì)效益的影響。結(jié)果表明，與農(nóng)民習(xí)慣施服處理相比，不同配方肥減少了氮肥用量，增加了鉀肥用量，調(diào)整了磷肥用量，降低了晚稻無效分蘗數(shù)，增加了穗粒數(shù)和結(jié)實率，提高了晚稻產(chǎn)量、氮肥偏生產(chǎn)力和磷肥偏生產(chǎn)力，經(jīng)濟(jì)效益增加了44～1547元/hm2。因此，合理施用配方肥對實現(xiàn)晚稻增產(chǎn)、增收和保護(hù)環(huán)境具有重要意義，且利于助推農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展。

關(guān)鍵詞：晚稻;配方肥;產(chǎn)量;養(yǎng)分利用率;經(jīng)濟(jì)效益

中圖分類號 S145.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2022）05-0120-03

糧食安全關(guān)系人類福祉、國家富強(qiáng)和社會穩(wěn)定?；适亲魑锏募Z食，為作物生長發(fā)育必需的養(yǎng)分，大量研究結(jié)果表明，化肥在糧食增產(chǎn)中的貢獻(xiàn)率高達(dá)40～50%[1]。在“到2020年化肥施用量零增長行動方案”實施之前（2016年之前），我國在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中肥料的投入占到總投入的50%，總量和單位面積施用量均逐年增加[2]。安徽省自2005年實施測土配方開始至2013年，全省化肥用量從285.7萬t增長至338.4萬t，單質(zhì)氮肥消費量變化很小，維持在111.1～113.5萬t，但復(fù)合肥從105.0萬t增加至157.9萬t[3]。近些年，單質(zhì)肥料尤其是氮肥消費量變化較小，復(fù)合肥用量的大幅增加，與測土配方施肥技術(shù)在全國的推廣應(yīng)用密切相關(guān)。

測土配方施肥技術(shù)是以土壤測試和肥料田間試驗為基礎(chǔ)，根據(jù)作物對土壤養(yǎng)分的需求規(guī)律、土壤養(yǎng)分的供應(yīng)能力和供給效應(yīng)，在合適施用有機(jī)肥料的基礎(chǔ)上，提出氮、磷、鉀及中、微量元素肥料的施用數(shù)量、施用時期和施用方法的一套技術(shù)體系。該技術(shù)是現(xiàn)代施肥技術(shù)的基礎(chǔ)，也是最早研究的施肥技術(shù)。測土配方施肥技術(shù)是現(xiàn)代施肥技術(shù)最基礎(chǔ)、最成熟的技術(shù)。世界各國紛紛把測土施肥技術(shù)作為國家策略推廣應(yīng)用[4-9]。

我國的測土施肥工作開展較早，從20世紀(jì)70年代末開始組織“土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)研究”，到2005年在全國范圍開展大規(guī)模的測土配方行動，至今測土配方施肥技術(shù)已為全國作物產(chǎn)量的增加、農(nóng)業(yè)成本的降低、農(nóng)民收入的增加、資源的節(jié)約、生態(tài)環(huán)境的保護(hù)作出了巨大貢獻(xiàn)。在測土配方施肥行動在全國實施初期，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院在全國的測土配方施肥試驗示范結(jié)果表明，水稻平均增產(chǎn)15.0%、小麥12.6%、玉米11.4%、大豆11.2%、蔬菜15.3%、水果16.2%[4]。到2010年，小麥和水稻的化肥偏生產(chǎn)力分別從10.6kg/kg增加到11.9kg/kg，13.9kg/kg增加到15.7kg/kg，玉米的化肥偏生產(chǎn)力從13.8kg/kg下降到11.5kg/kg。到2013年，測土配方施肥技術(shù)可節(jié)約氮肥（27.2±7.4）kg N/hm2，總計減排量達(dá)到了2500.4萬t CO2-e，其中由于氮肥田間施肥用量的減少導(dǎo)致農(nóng)田總共減排1171.8萬t CO2-e，由于工業(yè)生產(chǎn)氮肥量的減少而節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤583.5萬t，減排1328.52萬t CO2-e[10]。最近評估應(yīng)用測土配方施肥技術(shù)后，全國總體農(nóng)業(yè)產(chǎn)值平均增長7%，糧食主產(chǎn)省平均增長17.3%，化肥施用強(qiáng)度降低13.5%，其中氮肥施用強(qiáng)度降低15.4%[11]。

自2005年農(nóng)業(yè)部開展測土配方行動，宣州區(qū)土壤肥料站對本區(qū)域的水稻、小麥等主要農(nóng)作開展了“3414”試驗，建立了相應(yīng)的測土配方施肥技術(shù)指標(biāo)體系，并根據(jù)“氮肥總量控制，磷鉀恒量監(jiān)控”的原則，采用區(qū)域“大配方”，具體田塊“小調(diào)整”的策略，聯(lián)合肥料企業(yè)生產(chǎn)了針對不同區(qū)域作物的配方肥，取得了作物增產(chǎn)，農(nóng)民增收的結(jié)果[12-13]?！笆濉鞭r(nóng)業(yè)部開始履行“到2020年化肥使用零增長行動”，構(gòu)建綠色發(fā)展農(nóng)業(yè)[14]，對配方肥的施用肥效新的挑戰(zhàn)，要求配方肥既要保障糧食增產(chǎn)、農(nóng)民增收，更要保護(hù)生態(tài)環(huán)境、滿足人們對美好生活的需求。

本研究通過田間試驗，調(diào)節(jié)配方肥中氮、磷、鉀肥的用量及比例，研究晚稻配方肥對晚稻生長發(fā)育、產(chǎn)量、肥料利用率及經(jīng)濟(jì)效益的影響，為晚稻配方肥在晚稻上推廣應(yīng)用及農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 試驗于2013年6月至11月在安徽省宣城市宣州區(qū)楊柳鎮(zhèn)楊柳社區(qū)進(jìn)行。土壤類型為黃棕壤，土壤耕層（0～20cm）基本理化性質(zhì)：pH5.27，有機(jī)質(zhì)21.55g/kg，全氮1.30g/kg，有效磷19.31mg/kg，速效鉀81mg/kg。晚稻品種為新兩優(yōu)106。水稻三葉期移栽，基本苗為24萬穴/hm2，行距為26cm，株距為17cm。6月20日播種育苗，7月24日移栽，11月2日收獲。各處理除施肥措施不同外，其他管理措施相同。

1.2 試驗設(shè)計 試驗設(shè)置5個處理（表1），3次重復(fù)，小區(qū)面積40m2，隨機(jī)區(qū)組排列。CK為不施肥處理;F為配方處理;F+PK為配方肥調(diào)磷鉀處理，即在配方處理的基礎(chǔ)上，調(diào)整P2O5和K2O用量;F+TS為測土配方施肥，根據(jù)安徽省第2次土壤普查數(shù)據(jù)，土壤有效磷含量20～30mg/kg，水稻目標(biāo)產(chǎn)量7500kg/hm2，推薦P2O5用量30～45kg/hm2，土壤速效鉀含量70～100mg/kg，推薦K2O用量30～75kg/hm2，結(jié)合晚稻生長特性設(shè)計施肥量;FPP為農(nóng)民習(xí)慣施肥處理。

1.3 樣品采集與處理 水稻生長期間，在試驗小區(qū)固定10穴，從水稻移栽返青期，每7d記載1次分蘗數(shù)，至分蘗盛期為止。水稻成熟后，各個小區(qū)隨機(jī)選取2穴水稻取地上部，測定其有效穗數(shù)、空癟粒數(shù)、籽粒重、千粒重等產(chǎn)量構(gòu)成指標(biāo)。水稻收獲時，各小區(qū)全部單獨收獲，脫粒測產(chǎn)，同時每個小區(qū)取500g，風(fēng)干，計算水稻含水量，折算水稻風(fēng)干產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)分析 氮肥偏生產(chǎn)力（PFPN）=產(chǎn)量/N用量

磷肥偏生產(chǎn)力（PFPP2O5）=產(chǎn)量/P2O5用量

鉀肥偏生產(chǎn)力（PFPK2O）=產(chǎn)量/K2O用量

數(shù)據(jù)用Microsoft Excel 2003進(jìn)行分析處理，用SPSS 17.0軟件按照One-Way ANOVA方法分析，多重比較用LSD法。

2 結(jié)果與分析

2.1 配方肥對晚稻莖蘗數(shù)的影響 晚稻移栽后42d達(dá)到分蘗盛期，最高莖蘗數(shù)為農(nóng)民習(xí)慣施肥處理（FPP）（表2）。在移栽14d后，F(xiàn)PP比其他施肥處理提高莖蘗數(shù)，到分蘗盛期，F(xiàn)PP比F、F+PK和F+TS莖蘗數(shù)分別增加了5.5%、8.5%和4.4%，F(xiàn)、F+PK和F+TS莖蘗數(shù)差異不明顯。原因可能是FPP的肥料分為基肥和分蘗肥，總養(yǎng)分量比F、F+PK和F+TS提高了37、40和42kg/hm2，大量肥料集中在晚稻生育前期，促進(jìn)了晚稻的分蘗增加。

2.2 配方肥對晚稻產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響 F處理產(chǎn)量最高，分別比CK和FPP增產(chǎn)98.4%和7.4%（表3）。產(chǎn)量排在第2和3為的分別為F+PK和F+TS，分別比FPP增加了2.7%和0.8%。F的有效穗數(shù)和穗粒數(shù)最高，其中有效穗數(shù)分別比CK和FPP提高了65.8%和7.5%。穗粒數(shù)則分別提高了13.5%和10.1%。CK結(jié)實率最高，F(xiàn)次之。因此，F(xiàn)處理晚稻具有較高的有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和結(jié)實率，是晚稻增產(chǎn)的保障。

2.3 配方肥對晚稻養(yǎng)分利用率的影響 4個施肥處理的氮、磷、鉀肥料偏生產(chǎn)力結(jié)果不同（表4）。與FPP相比，F(xiàn)、F+PK和F+TS的PFPN分別顯著增加了37.0%、28.6%和31.1%，而這3個配方肥處理間的PFPN差異不顯著。F+PK和F+TS的PFPP2O5差異不顯著，但顯著高于F和FPP。對于PFPK2O，F(xiàn)PP顯著高于F、F+PK和F+TS?？傮w上，F(xiàn)PP的PFPN和PFPP2O5結(jié)果較低，而PFPK2O結(jié)果較高。這主要是FPP氮、磷肥用量較高，而鉀肥用量較低。而試驗地測土的結(jié)果表明這種施肥量屬于氮肥過量，磷和鉀肥用量相對較少，配方肥處理，改變了氮、磷、鉀肥的用量及配比有利于PFPN和PFPP2O5提高。

2.4 配方肥對晚稻經(jīng)濟(jì)效益的影響 與CK相比，施肥處理晚稻的產(chǎn)值增加了9473～10999元/hm2（表5）。F處理晚稻凈收入最高，F(xiàn)+TSD晚稻凈收入次之。與FPP相比，晚稻F、F+PK和F+TS減少了肥料投入175、198和189元/hm2，凈收入增加了1547、44和591元/hm2。

3 小結(jié)

不同施肥處理中，配方肥處理與農(nóng)民習(xí)慣處理相比，減少了氮肥用量，增加了鉀肥用量，降低了晚稻無效分蘗數(shù)，但增加了穗粒數(shù)和結(jié)實率，最終產(chǎn)量增加了2.7%～7.4%，經(jīng)濟(jì)效益增加了44～1547元/hm2，氮和磷肥的偏生產(chǎn)力亦增加明顯。

4 討論

合適群體的構(gòu)建是水稻獲得高產(chǎn)的關(guān)鍵因素之一[14]。水稻等作物的分蘗具有自動調(diào)控的能力，分蘗數(shù)增加，成穗數(shù)也相對增多，反之，成穗數(shù)相對減少[15]。水稻的分蘗與田間施肥量、施肥次數(shù)、淹水、曬田等措施密切相關(guān)[16]。本研究表明，與農(nóng)民習(xí)慣施肥處理相比，其他處理降低了分蘗數(shù)，但增加了有效穗數(shù)，即增加了成穗率，可以認(rèn)為農(nóng)民習(xí)慣處理增加了基肥和分蘗肥的用量，分蘗末期已經(jīng)停止供肥，抽穗是供肥不足，導(dǎo)致幼穗分化期土壤供氮能力不夠，無效分蘗數(shù)增多，成穗率下降[17]。

水稻產(chǎn)量構(gòu)成的主要因素是單位面積有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、結(jié)實率和千粒重[18]。本研究表明，與不施肥處理比較，施肥處理顯著提高了水稻的產(chǎn)量，可能與施肥顯著提高水稻的產(chǎn)量構(gòu)成有關(guān)。氮肥是水稻生長所需的大量元素之一[1]。研究表明，習(xí)慣施肥的氮肥用量偏高，磷、鉀肥用量偏低，限制水稻增產(chǎn)，甚至可能造成減產(chǎn)[19]。本研究的農(nóng)民習(xí)慣施肥處理產(chǎn)量較低可能與此有關(guān)。農(nóng)民習(xí)慣施肥處理是一種高氮、高投入、低產(chǎn)出的生產(chǎn)方式。與之相比，配方肥處理和調(diào)磷鉀處理減少了氮肥用量，減少了肥料費用，增加了經(jīng)效益，也獲得了較高的氮、磷肥偏生產(chǎn)力，具有促進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的效果。

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（責(zé)編：王慧晴）