廣德市水稻氮、磷、鉀肥施用效果研究

張幫寨

（廣德市邱村鎮(zhèn)人民政府，安徽 廣德 242200）

0 引言

我國(guó)是一個(gè)人口大國(guó)，但耕地面積有限，人均耕地占有量較低。為保障國(guó)家糧食安全，提高水稻單位面積產(chǎn)量十分關(guān)鍵。施肥是提高農(nóng)作物單位面積產(chǎn)量必不可少的一項(xiàng)措施。然而，對(duì)當(dāng)前我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中肥料施用情況進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，為追求高產(chǎn)，部分地區(qū)仍存在盲目施肥的現(xiàn)象。施肥不足，無(wú)法滿足水稻植株生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)養(yǎng)分的需求，施肥過量既會(huì)水稻養(yǎng)分奢侈吸收降低水稻產(chǎn)量，還會(huì)導(dǎo)致資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，制約水稻栽培經(jīng)濟(jì)效益提升。只有合理施用肥料，才能在保證環(huán)境安全的前提下獲得高產(chǎn)。因此，筆者根據(jù)《廣德市2021年中央財(cái)政耕地質(zhì)量保護(hù)與提升項(xiàng)目暨化肥減量增效示范縣實(shí)施方案》（廣農(nóng)政〔2021〕30號(hào)）目標(biāo)要求，在安徽省廣德市邱村鎮(zhèn)白云村開展“3414”田間肥效試驗(yàn)，驗(yàn)證廣德市水稻栽培中氮、磷、鉀等大量元素的最佳施用量和最佳施肥配比，以期為廣德市水稻栽培的科學(xué)施肥提供理論依據(jù)。

1 試驗(yàn)材料和方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)田塊位于廣德市邱村鎮(zhèn)白云村農(nóng)業(yè)科技示范基地。該基地位于廣德市高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建成區(qū)，地勢(shì)平坦，土壤肥力均勻，農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施完備。試驗(yàn)田土壤類型為潴育水稻土，土體無(wú)明顯障礙層；耕層土壤常規(guī)五項(xiàng)初始檢測(cè)結(jié)果為pH值6.3，有機(jī)質(zhì)含量22.3 g/kg，全氮含量1.38 g/kg，有效磷含量17.6 mg/kg，速效鉀含量105 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用《測(cè)土配方施肥技術(shù)規(guī)范》（NY/T 2911—2016）推薦的“3414”試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案（見表1）。每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)，小區(qū)面積為20 m，隨機(jī)區(qū)組排列。試驗(yàn)地周圍設(shè)寬度不小于1 m的保護(hù)行。磷、鉀肥作為基肥一次性施用，氮肥按基肥、分蘗肥、穗肥質(zhì)量比為5∶3∶2進(jìn)行分次施用。試驗(yàn)安排為2020年5月3日進(jìn)行育苗，6月10日進(jìn)行移栽，6月20日追施分蘗肥，7月26日追施穗肥，9月28日收獲水稻。

表1 “3414”施肥方案設(shè)計(jì)

3因素指氮（N，下同）、磷（PO，下同）、鉀（KO，下同）。4水平中，0水平為不施肥，2水平為當(dāng)?shù)刈罴咽┓柿康慕浦担?水平為2水平的0.5倍，3水平為2水平的1.5倍（為過量施肥水平）。廣德市邱村鎮(zhèn)白云村水稻“3414”試驗(yàn)各因素施肥水平見表2。

表2 水稻“3414”試驗(yàn)各因素667 m2施肥量 kg

1.3 供試材料

供試水稻品種為當(dāng)?shù)刂魍破贩N晶兩優(yōu)534。采用移栽的種植方式，株距為13.2 cm，行距為30 cm，密度為27萬(wàn)穴/hm。

水稻種植過程中施用的氮肥為普通顆粒狀尿素（含N量為46%），磷肥為過磷酸鈣（PO含量為12%），鉀肥為氯化鉀（KO含量為60%）。

1.4 樣品采集與測(cè)定

1.4.1 基礎(chǔ)土壤樣品采集。試驗(yàn)開始前，在供試田塊上按“S”法采集耕層土壤（0～20 cm），分析化驗(yàn)土壤基本理化性質(zhì)，包括土壤有機(jī)質(zhì)含量、全氮含量、有效磷含量、速效鉀含量和pH值等指標(biāo)。pH值用pH計(jì)測(cè)定（水土比2.5∶1.0），土壤總有機(jī)質(zhì)含量采用重鉻酸鉀容量法測(cè)定，土壤全氮含量采用濃HSO消化-流動(dòng)注射分析儀測(cè)定，有效磷含量采用0.5 mol/L NaHCO浸提-鉬銻抗比色法測(cè)定，速效鉀含量采用1 mol/L NHOAc浸提-火焰光度法測(cè)定。

1.4.2 收獲測(cè)產(chǎn)。水稻收獲時(shí)，各區(qū)單打單收。

1.4.3 肥料貢獻(xiàn)率。氮肥貢獻(xiàn)率反映氮肥對(duì)作物增加產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率，即=（-）/×100%。其中，、分別為施氮肥、不施氮肥時(shí)作物產(chǎn)量。磷肥和鉀肥貢獻(xiàn)率測(cè)算方法與氮肥相同。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)利用EXCEL 2020進(jìn)行計(jì)算處理，采用SPSS 18.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用Origin 2017繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

由圖1可知，在不同施肥處理?xiàng)l件下，水稻每 667 m產(chǎn)量為436～776 kg。其中，不施肥處理水稻的產(chǎn)量最低，每667 m產(chǎn)量為436 kg，施肥后水稻增產(chǎn)幅度為12.05%～77.98%。不同處理667 m水稻產(chǎn)量由高到低依次為NPK＞NPK＞NPK＞NPK＞NPK＞NPK＞NPK＞NPK＞NPK＞NPK＞NPK＞NPK＞NPK＞NPK。其中，NPK處理水稻產(chǎn)量最高，每667 m產(chǎn)量為776 kg。這說明肥料施用不足或者施用過量均不利于水稻增產(chǎn)。

圖1 不同施肥處理對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

2.1.1 不同氮肥用量對(duì)水稻產(chǎn)量的影響。由圖2可知，不施氮處理每667 m水稻產(chǎn)量最低，為 489 kg；每667 m施氮（N）量為6.0 kg時(shí)，667 m水稻產(chǎn)量為648 kg，比不施氮處理增加了159 kg，增產(chǎn)率為32.52%；每667 m施氮（N）量為12.0 kg時(shí)，667 m水稻產(chǎn)量為776 kg，比不施氮（N）處理增加了287 kg，增產(chǎn)率為58.69%；每667 m施氮（N）量為18.0 kg時(shí)，667 m水稻產(chǎn)量為720 kg，比不施氮處理增加了231 kg，增產(chǎn)率為47.24%。

圖2 不同氮肥（N）用量對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

通過對(duì)氮肥（N）不同施肥水平各處理施肥量、產(chǎn)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，獲得了一元二次氮肥肥料效應(yīng)函數(shù)：=-1.493 1+40.558+481.35，=0.974 8，擬合達(dá)到了顯著水平。該試驗(yàn)結(jié)果表明：在磷、鉀肥施肥水平一定的前提下，氮素肥料對(duì)水稻產(chǎn)量起著決定性作用；隨著氮肥施用量的增加，水稻的產(chǎn)量也在不斷增加，當(dāng)?shù)剩∟）每667 m施用量達(dá)到13.58 kg時(shí)，理論上水稻667 m產(chǎn)量達(dá)到最大值，為756.78 kg；然后隨著施氮量的增加，水稻產(chǎn)量反而表現(xiàn)為降低趨勢(shì)。這說明施氮量不足或者施氮量過多均不利于水稻獲得高產(chǎn)。

2.1.2 不同磷肥用量對(duì)水稻產(chǎn)量的影響。由圖3可知，不施磷處理每667 m水稻產(chǎn)量最低，為 543 kg；每667 m施磷（PO）量為2.5 kg，667 m水稻產(chǎn)量為658 kg，比不施磷處理增加了115 kg，增產(chǎn)率為21.18%；每667 m施磷（PO）量為5.0 kg時(shí)，667 m水稻產(chǎn)量為776 kg，比不施磷處理增加了 233 kg，增產(chǎn)率為42.91%；每667 m施磷（PO）量為7.5 kg時(shí)，667 m水稻產(chǎn)量為751 kg，比不施磷處理增加了208 kg，增產(chǎn)率為38.31%。

圖3 不同磷肥（P2O5）用量對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

通過對(duì)磷肥（PO）不同施肥水平各處理施肥量、產(chǎn)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，獲得了一元二次磷肥肥料效應(yīng)函數(shù)：=-5.600+71.680+535.700，=0.682，擬合達(dá)到顯著水平。該試驗(yàn)結(jié)果表明：在氮、鉀肥施用量一致條件下，磷素肥料對(duì)水稻的產(chǎn)量形成有很大的作用，在一定區(qū)間內(nèi)，隨著磷肥施用量的增加，水稻產(chǎn)量也相應(yīng)增加，當(dāng)每667 m施用量增至6.40 kg時(shí)，理論上水稻產(chǎn)量達(dá)到最大值，為765.08 kg；當(dāng)每667 m施用量超過6.40 kg，繼續(xù)加大磷肥用量，水稻產(chǎn)量表現(xiàn)為不增反降趨勢(shì)。這說明在水稻生產(chǎn)實(shí)踐中，磷肥施用要適量。

2.1.3 不同鉀肥用量對(duì)水稻產(chǎn)量的影響。由圖4可知，不施鉀處理水稻每667 m產(chǎn)量最低， 為550 kg；每667 m施 鉀（KO）量 為3.0 kg時(shí)， 667 m水稻產(chǎn)量為648 kg，比不施鉀（KO）處理增加了98 kg，增產(chǎn)率為17.82%；每667 m施鉀（KO）量為6.0 kg時(shí)，667 m水稻產(chǎn)量為776 kg，比不施鉀處理增加了226 kg，增產(chǎn)率為41.09%；每667 m施鉀（KO）量為9 kg時(shí)，667 m水稻產(chǎn)量為755 kg，比不施鉀處理增加205 kg，增產(chǎn)率為37.27%。

通過對(duì)鉀肥（KO）不同施肥水平各處理施肥量、產(chǎn)量進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，獲得一元二次鉀肥肥料效應(yīng)函數(shù)：=-3.305 6+54.517+541.05，=0.951 1，擬合達(dá)到顯著水平。該試驗(yàn)結(jié)果表明：在氮、磷肥施肥水平一致前提下，鉀肥對(duì)水稻的產(chǎn)量形成起到重要作用，在一定范圍內(nèi)增加鉀肥施用量，水稻產(chǎn)量相應(yīng)增加；當(dāng)每667 m鉀肥（KO）施用量達(dá)到8.25 kg時(shí)，667 m水稻理論產(chǎn)量達(dá)到最大值，為766 kg；當(dāng)每667 m施鉀（KO）量超過8.25 kg時(shí)，繼續(xù)加大用量，水稻產(chǎn)量不再增加。

圖4 不同鉀肥（K2O）用量對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

這說明在實(shí)際生產(chǎn)中，施鉀量不足，將嚴(yán)重影響水稻產(chǎn)量；施鉀過量，將造成肥料浪費(fèi)，增加種植成本。

2.2 不同處理對(duì)肥料貢獻(xiàn)率的影響

2.2.1 不同氮水平下氮肥貢獻(xiàn)率。由圖5可知，廣德市邱村鎮(zhèn)白云村水稻氮肥施用水平是影響氮肥貢獻(xiàn)率的重要因素。每667 m施氮（N）量為12.0 kg時(shí)，氮肥貢獻(xiàn)率最大，為36.98%。其次是每667 m施氮（N）量為18.0 kg，氮肥貢獻(xiàn)率為32.08%，比施氮（N）量為12.0 kg時(shí)的氮肥貢獻(xiàn)率低4.90個(gè)百分點(diǎn)。每667 m施氮（N）量為6.0 kg時(shí)，氮肥貢獻(xiàn)率最低，為24.54%，比施氮（N）量為12 kg時(shí)的氮肥貢獻(xiàn)率低12.44個(gè)百分點(diǎn)。

圖5 不同氮肥處理下氮肥貢獻(xiàn)率

2.2.2 不同磷水平下磷肥料貢獻(xiàn)率。由圖6可知，廣德市邱村鎮(zhèn)白云村水稻磷肥施用水平是影響磷肥貢獻(xiàn)率的重要因素。每667 m施磷（PO）量為5.0 kg時(shí)，磷肥貢獻(xiàn)率最大，為30.03%。其次是每667 m施磷（PO）量為7.5 kg時(shí)，磷肥貢獻(xiàn)率為27.70%，比施磷（PO）量為5.0 kg時(shí)的磷肥貢獻(xiàn)率低2.33個(gè)百分點(diǎn)。每667 m施磷（PO）量為 2.5 kg時(shí)，磷肥貢獻(xiàn)率最低，為17.48%，比施磷（PO）量為5.0 kg時(shí)的磷肥貢獻(xiàn)率低12.55個(gè)百分點(diǎn)。

圖6 不同磷肥處理下磷肥貢獻(xiàn)率

2.2.3 不同鉀水平下鉀肥料貢獻(xiàn)率。由圖7可知，廣德市邱村鎮(zhèn)白云村水稻鉀肥施用水平是影響水稻季鉀肥貢獻(xiàn)率的重要因素。每667 m施鉀（KO）量為6.0 kg時(shí)，鉀肥貢獻(xiàn)率最大，為29.12%。其次是每667 m施鉀（KO）量為9.0 kg時(shí)，鉀肥貢獻(xiàn)率為27.15%，比施鉀（KO）量為6.0 kg時(shí)的鉀肥貢獻(xiàn)率低1.97個(gè)百分點(diǎn)。每667 m施鉀（KO）量為 3.0 kg時(shí)，鉀肥貢獻(xiàn)率最低，為15.12%，比施鉀（KO）量為6.0 kg時(shí)的鉀肥貢獻(xiàn)率低14.00個(gè)百分點(diǎn)。

圖7 不同鉀肥處理下鉀肥貢獻(xiàn)率

3 結(jié)論

試驗(yàn)表明，合理施肥可有效促進(jìn)水稻生長(zhǎng)，氮、磷、鉀肥施用不足或者施用過量均不利于水稻生長(zhǎng)。在試驗(yàn)條件下，通過不同的肥料用量田間試驗(yàn)，明確了廣德市邱村鎮(zhèn)白云村水稻獲得最大單位面積產(chǎn)量時(shí)每 667 m氮肥（N）、磷肥（PO）和鉀肥（KO）施用量分別為13.58 、6.40 、8.25 kg。