測土配方施肥對慈利縣中稻產(chǎn)量及養(yǎng)分利用率的影響?

摘 要：2020年通過田間小區(qū)試驗研究測土配方施肥對慈利縣中稻產(chǎn)量、產(chǎn)量構(gòu)成以及氮、磷、鉀肥料利用率的影響。結(jié)果表明：配方全肥處理的中稻籽粒產(chǎn)量達8 577.1 kg/hm2，較常規(guī)全肥處理增產(chǎn)2.24%；配方全肥處理每100 kg經(jīng)濟產(chǎn)量的氮、磷、鉀養(yǎng)分吸收量分別為2.01、0.92和1.88 kg，較常規(guī)全肥處理分別提高0.20、0.07和0.36 kg；與常規(guī)施肥處理相比，配方施肥處理中稻的氮、磷、鉀平均利用率分別提高1.86、2.01和6.59個百分點。總體而言，穩(wěn)氮控磷增鉀的測土配方施肥技術(shù)能有效改善慈利縣中稻產(chǎn)量結(jié)構(gòu)，提高水稻養(yǎng)分利用效率，實現(xiàn)增產(chǎn)增效，值得推廣。

關(guān)鍵詞：測土配方施肥；中稻；產(chǎn)量；肥料利用率

中圖分類號：S144.9 文獻標識碼：A 文章編號：1006-060X（2023）04-0050-05

Abstract： In 2020， a field plot experiment was conducted to study the effects of soil testing formula fertilization on middle rice yield and yield composition， and nitrogen， phosphorus and potassium fertilizer utilization rates were also investigated in Cili County. The results showed that the grain yield of middle rice in the formula full fertilizer treatment was 8 577.1 kg/hm2， 2.24% higher than in the conventional full fertilizer treatment; the uptake of N， P and K nutrients was 2.01， 0.92 and 1.88 kg per 100 kg economic yield， respectively， 0.20， 0.07 and 0.36 kg higher than in the conventional full fertilizer treatment; the average utilization rates of N， P and K in the formula fertilization treatment were respectively 1.86， 2.01 and 6.59 percentage points higher than those in the conventional fertilization treatment. In general， the soil testing formula fertilization technique of saving nitrogen， controlling phosphorus and increasing potassium can effectively improve middle rice yield structure， improve nutrient utilization efficiency， and realize the increases of rice yield and profits in Cili County， which is worth promoting.

Key words：soil testing formula fertilization; middle rice; production; fertilizer utilization rate

施用化肥是保障農(nóng)作物產(chǎn)量的物質(zhì)基礎(chǔ)，對于穩(wěn)定農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、保障糧食安全意義重大。但過去一段時間部分農(nóng)戶為追求水稻高產(chǎn)，在實際生產(chǎn)中進行不合理或盲目地施肥[1]，導(dǎo)致土壤養(yǎng)分失衡、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降、生態(tài)環(huán)境污染等一系列問題出現(xiàn)，嚴重威脅著食品安全和人類健康[2]?？茖W(xué)合理施肥可為作物提供充足、平衡的營養(yǎng)供給，保證作物高產(chǎn)潛力的充分發(fā)揮[3]，并對于土壤理化性狀改良、土壤微生態(tài)環(huán)境平衡有一定的作用，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)[4]。因此，開展糧食作物的減肥增效研究是實現(xiàn)我國水稻高產(chǎn)高效目標的重要內(nèi)容之一[5]。

測土配方施肥不但能滿足水稻各種養(yǎng)分供應(yīng)的需求，促進植株生長發(fā)育，還可減少肥料施用量，提高氮、磷、鉀肥料利用率[6]。前期研究認為，我國肥料利用率擁有較大的提升空間，需要加大測土配方施肥的推廣與宣傳力度[7]，并在有機肥的基礎(chǔ)上，不斷優(yōu)化施肥結(jié)構(gòu)及方式，持續(xù)提高養(yǎng)分利用[8]，從而實現(xiàn)控制化肥施用總量、科學(xué)肥料運籌的目的[9-10]。

中稻是慈利縣重要的糧食作物之一。為進一步明確適用于慈利縣水稻生產(chǎn)上的氮磷鉀配比，深入開展精準施肥[11-12]，在多年多點“3414”肥料試驗的基礎(chǔ)上，2020年以“足氮穩(wěn)磷增鉀”為施肥原則，分析比較了測土配方施肥與常規(guī)施肥對水稻生長的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2020年在湖南省慈利縣零溪鎮(zhèn)河塌村某農(nóng)戶的責(zé)任地進行，地理坐標為111°10′43.7″E、29°22′17.8″N，海拔108 m。試驗地屬中亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候區(qū)，年均氣溫16.8℃，年活動積溫5 200℃，年日照時數(shù)1 563.3 h，年降水日143.2 d，年降水量1 390 mm，無霜期年均267.6 d。供試土壤為潴育型水稻土發(fā)育的黃泥田，其土壤理化性質(zhì)為pH值6.3，有機質(zhì)34.3 g/kg，堿解氮148 mg/kg，有效磷18.5 mg/kg，速效鉀101 mg/kg，緩效鉀426 mg/kg，可代表當(dāng)?shù)赝寥婪柿λ健?/p>

1.2 供試材料

供試作物類型為中稻，品種為隆兩優(yōu)華占。供試肥料中氮肥為尿素（湖北枝江出產(chǎn)，含N 46%），磷肥為過磷酸鈣（銅陵出產(chǎn)，含P2O5 12%），鉀肥為氯化鉀（加拿大出產(chǎn)，含K2O 60%）。

1.3 試驗設(shè)計

試驗共設(shè)置8個處理：常規(guī)全肥、常規(guī)無氮、常規(guī)無磷、常規(guī)無鉀、配方全肥、配方無氮、配方無磷和配方無鉀，各處理施單質(zhì)肥料，施肥用量詳見表1。采用大區(qū)無重復(fù)設(shè)計，整體分成常規(guī)施肥和配方施肥2個大區(qū)，每個大區(qū)分隨機排列4個小區(qū)，每小區(qū)面積為24 m2，種植密度為12 000株/667m2。

各小區(qū)準確標識，四周設(shè)保護行，并用塑料薄膜覆蓋田埂隔開，單排單灌，避免串灌串排。氮肥采用“一基兩追”方式施用，磷、鉀肥作基肥施用。中稻于2020年4月28日播種，6月2日施基肥后移栽，6月18日施苗肥，7月21日施穗肥，9月24日收獲。除施肥不同外，各小區(qū)其他田間管理措施均與當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)操作相同。

1.4 調(diào)查內(nèi)容與方法

移栽前，采集試驗田0～20 cm耕層土壤混合土樣，風(fēng)干后及時制樣，測定堿解氮、有效磷、速效鉀、有機質(zhì)和pH值。記錄各處理的大田生育期。收獲時，分小區(qū)單打單收，測標準水分計實產(chǎn)，并取植株樣，將莖葉和稻谷分開，樣品烘干后分別稱重、粉碎，測定全氮、全磷、全鉀含量。采用硫酸–雙氧水消解，凱氏定氮法測定植株中氮含量，采用鉬銻抗比色法測定植株中磷含量，采用火焰光度計法測定植株中鉀含量，并計算氮、磷、鉀肥料利用率。計算公式見公式（1）～（4）。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel軟件和SPSS 19.0數(shù)據(jù)分析軟件進行數(shù)據(jù)整理和統(tǒng)計分析，采用LSD法檢驗處理間的差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理中稻的生育期

由表2可知，各處理中稻的全生育期為141～147 d，常規(guī)施肥區(qū)與配方施肥區(qū)中稻的全生育期長短均表現(xiàn)為無氮處理＜無鉀處理＜無磷處理＜全肥處理。這說明氮、磷、鉀肥中氮肥對水稻生育期的影響最大，鉀肥、磷肥次之。

2.2 不同施肥處理中稻的產(chǎn)量與經(jīng)濟效益

由表3可知，配方全肥處理較常規(guī)全肥處理中稻籽粒產(chǎn)量增加2.24%，地上部產(chǎn)量增加6.65%，經(jīng)濟效益增加1.45%。與常規(guī)全肥處理，常規(guī)無氮、常規(guī)無磷、常規(guī)無鉀處理中稻籽粒產(chǎn)量分別降低29.41%、23.88%和11.94%，地上部產(chǎn)量分別降低30.98%、26.50%和15.79%，經(jīng)濟效益分別降低28.15%、24.28%和10.82%。與配方全肥處理，配方無氮、配方無磷、配方無鉀處理中稻籽粒產(chǎn)量分別降低26.15%、22.34%和5.87%，地上部產(chǎn)量分別降低28.27%、25.33%和9.36%，經(jīng)濟效益分別降低24.96%、22.83%和3.60%。由此說明，優(yōu)化測土配方施肥對中稻有一定的增產(chǎn)作用，對中稻產(chǎn)量及效益影響最為顯著的是氮素，磷素、鉀素次之。

2.3 不同施肥處理中稻的產(chǎn)量構(gòu)成因素

由表3可知，各處理的株高、有效穗數(shù)、穗長差異不大。常規(guī)施肥與配方施肥各處理的每穗總粒數(shù)和實粒數(shù)大小均表現(xiàn)為全肥＞無鉀＞無磷＞無氮。配方全肥處理的每穗實粒數(shù)較常規(guī)全肥處理增加6.41%。與常規(guī)全肥處理相比，常規(guī)無氮、常規(guī)無磷、常規(guī)無鉀處理的每穗實粒數(shù)分別降低19.64%、19.58%和2.16%；與配方全肥處理相比，配方無氮、配方無磷、配方無鉀處理的每穗實粒數(shù)分別降低23.38%、16.27%和4.27%。常規(guī)施肥和配方施肥各處理的千粒重大小表現(xiàn)為全肥＞無磷＞無鉀＞無氮。這說明優(yōu)化測土配方施肥能有效改善中稻的產(chǎn)量結(jié)構(gòu)，增加總粒數(shù)和每穗實粒數(shù)，提高千粒重。

2.4 不同施肥處理中稻的氮磷鉀養(yǎng)分吸收量

由表4可知，配方施肥處理籽粒氮、磷、鉀含量分別為1.295%、0.263%和0.237%，莖稈氮、磷、鉀含量分別為0.742%、0.144%和1.374%。配方全肥處理每100 kg籽粒氮、磷、鉀養(yǎng)分吸收量分別為2.01、0.92、1.88 kg，較常規(guī)全肥分別提高0.20、0.07和0.36 kg。這說明優(yōu)化測土配方施肥能有效提高中稻對氮、磷、鉀養(yǎng)分的吸收。

2.5 不同施肥處理中稻的肥料利用率

如圖1所示，常規(guī)施肥處理氮、磷、鉀肥料利用率分別為42.74%、29.20%和34.05%，配方施肥氮、磷、鉀肥料利用率分別為44.60%、31.21%和40.64%，與常規(guī)施肥比較，配方施肥處理的氮、磷、鉀肥料利用率分別提高了1.86、2.01、6.59個百分點。這說明優(yōu)化測土配方施肥能明顯提高中稻對肥料養(yǎng)分的利用效率。

3 討 論

3.1 測土配方施肥對中稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

覃兆雄等[13]研究發(fā)現(xiàn)，測土配方施肥使水稻籽粒產(chǎn)量達8 505 kg/hm2，比常規(guī)施肥增產(chǎn)7.6%。袁月星等[14]通過連續(xù)5 a測土配方施肥逐年降低了純氮用量，水稻平均產(chǎn)量為619.42 kg/667m2，比常規(guī)施肥增產(chǎn)4.16%。在該研究中，測土配方施肥處理的中稻產(chǎn)量明顯優(yōu)于常規(guī)施肥處理，而缺氮、缺磷、缺鉀處理均在不同程度上影響水稻的生長發(fā)育[15]，尤其是對分蘗、拔節(jié)和孕穗的影響較大[16]，從而降低了最終產(chǎn)量。余永鳳等[17]研究發(fā)現(xiàn)，氮磷鉀配方全肥處理的產(chǎn)量高于配方缺素處理，缺素區(qū)產(chǎn)量表現(xiàn)為配方缺磷區(qū)＞配方缺鉀區(qū)＞配方缺氮區(qū)。黃建誠等[18]研究發(fā)現(xiàn)，與平衡施肥處理相比，缺氮處理顯著或極顯著降低了水稻產(chǎn)量，各元素肥對水稻產(chǎn)量效益的影響力表現(xiàn)為氮肥＞鉀肥＞磷肥。而郭紅等[19]研究認為，各元素對籽粒和莖葉的影響力大小應(yīng)為氮＞磷＞鉀。在試驗條件下，水稻產(chǎn)量及經(jīng)濟效益受氮、磷、鉀缺失的影響顯著，（配方）缺氮區(qū)最低，其次為（配方）缺磷區(qū)、（配方）缺鉀區(qū)。由于測土配方施肥適當(dāng)增加了鉀肥用量，水稻每穗實粒數(shù)和千粒重均較常規(guī)施肥有一定提高，從而實現(xiàn)增產(chǎn)，雖成本略微提高，但效益明顯增加。

3.2 測土配方施肥對中稻養(yǎng)分吸收及肥料利用率的影響

胡中澤等[20]研究表明，測土配方施肥處理籽粒的氮、磷、鉀含量均高于常規(guī)施肥處理，這與筆者的研究結(jié)果一致，平衡施肥的水稻秸稈養(yǎng)分吸收量均高于對應(yīng)的缺素處理。覃兆雄等[13]研究發(fā)現(xiàn)，配方施肥處理每100 kg經(jīng)濟產(chǎn)量的氮、磷、鉀養(yǎng)分吸收量分別為1.18、0.36、2.54，比常規(guī)施肥處理分別增加0.07、0.12、0.06 kg。而在該研究中，配方施肥處理每100 kg經(jīng)濟產(chǎn)量的氮、磷、鉀養(yǎng)分吸收量分別為2.01、0.92和1.88 kg，較常規(guī)施肥處理分別提高0.20、0.07和0.36 kg。造成這種差異的原因可能是隆兩優(yōu)華占的需肥水平較高，平衡施肥對提高植株養(yǎng)分吸收量的效果好。吳遠帆等[4]估算出，湖南省2018年水稻氮、磷、鉀肥料利用率分別為32.58%、16.56%、41.07%。福建省壽寧縣水稻生產(chǎn)的氮、磷、鉀肥平均利用率分別為39.84%、17.58%和55.60%[16]。袁月星等[14]通過連續(xù)5 a開展測土配方施肥適當(dāng)減少了水稻生產(chǎn)中的純氮用量，平均氮、磷、鉀肥利用率為38.96%、32.00%、50.68%，分別比常規(guī)施肥增加1.69%、1.33%、1.65%。覃兆雄等[13]研究發(fā)現(xiàn)，配方施肥處理的氮、磷、鉀平均利用率分別為23.3%、38.3%、55.4%，比常規(guī)施肥處理的氮、磷、鉀平均利用率分別提高2.9%、25.4%、19.7%。郭紅等[19]研究發(fā)現(xiàn)，測土配方施肥的氮、磷、鉀利用率分別比常規(guī)施肥的增加2.93、5.40和2.90百分點。而該研究中，與常規(guī)施肥處理相比，中稻測土配方施肥處理的氮、磷、鉀平均利用率分別提高1.86、2.01和6.59個百分點。

4 結(jié) 論

在試驗條件下，與常規(guī)施肥處理相比，測土配方施肥處理可改善中稻產(chǎn)量結(jié)構(gòu)，增加水稻每穗實粒數(shù)和千粒重，明顯提高籽粒產(chǎn)量及氮、磷、鉀肥料利用率，實現(xiàn)種植效益的提升。在慈利縣中稻生產(chǎn)上應(yīng)提倡穩(wěn)氮、控磷、增鉀的測土配方施肥策略。

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（責(zé)任編輯：肖彥資）