氮肥施用量對(duì)建甌市單季中稻產(chǎn)量及效益的影響

鐘守健，李玉明

（1.建甌市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局土肥站，福建建甌 353100；2.邵武市土壤肥料技術(shù)站，福建邵武 354000）

建甌市位于福建省閩江上游，是福建省面積最大的縣級(jí)市，省級(jí)商品糧主要產(chǎn)區(qū)。屬于亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，多年平均氣溫19 ℃，多年平均降水量為1 673 mm，全市耕地面積40 466 hm2，農(nóng)業(yè)是本市的支柱產(chǎn)業(yè)，2019 年水稻種植面積23 467 hm2、產(chǎn)量15.6 萬(wàn)t。氮肥是影響水稻生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量的重要因子，但氮肥投入具有邊際效應(yīng)，過(guò)量施用不僅不會(huì)增加產(chǎn)量，還會(huì)降低氮肥利用率，造成肥料浪費(fèi)和環(huán)境污染[1]。因此，研究不同施氮量對(duì)水稻產(chǎn)量效益的影響，明確合理的施氮量，對(duì)提高福建省建甌市氮肥利用率和減少氮素面源污染具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 土樣采集與檢測(cè)

試驗(yàn)前依照《測(cè)土配方施肥技術(shù)規(guī)范》（NY/T 2911—2016）的規(guī)定要求并參照福建省地方標(biāo)準(zhǔn)《耕地地力提升與保持技術(shù)規(guī)范》（DB35/T 1836—2019），采集耕層土壤混合樣品進(jìn)行有機(jī)質(zhì)、pH 值、堿解氮、有效磷與速效鉀等養(yǎng)分測(cè)試。

試驗(yàn)A 安排在建甌市房道鎮(zhèn)房道村，試驗(yàn)B 安排在建甌市房道鎮(zhèn)七道村，土壤種類(lèi)為黃底灰泥田，土壤成土母質(zhì)及質(zhì)地為坡積物的中壤土，主要養(yǎng)分性狀如表1 所示。

表1 試驗(yàn)地土壤主要養(yǎng)分性狀

1.2 水稻氮肥施用量梯度試驗(yàn)

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)處理設(shè)置參照全國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心編著的《肥料田間試驗(yàn)指南》中的田間“2+X”肥效測(cè)試方案實(shí)施[2]。處理1 為無(wú)氮肥區(qū)；處理2 為少量氮肥區(qū)（氮肥施用量為適量氮肥區(qū)的70%）；處理3 為適量氮肥區(qū)；處理4 為過(guò)量氮肥區(qū)（氮肥施用量為適量氮肥區(qū)的130%）。其中處理2、3、4 氮肥用量分別為89.25 kg·hm-2、127.50 kg·hm-2、165.75 kg·hm-2，每個(gè)處理分別配施P2O551.00 kg·hm-2和K2O 89.25 kg·hm-2。試驗(yàn)設(shè)計(jì)為隨機(jī)區(qū)組3 次重復(fù)，每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)面積20 m2。每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)之間的田埂用薄膜覆蓋隔離，預(yù)防肥水滲透，每個(gè)小區(qū)用水單獨(dú)排灌，防止竄水竄肥[3]。供驗(yàn)水稻品種為“野香優(yōu)996”，供施肥料為尿素、過(guò)磷酸鈣、氯化鉀。

試驗(yàn)于2022 年6 月10 日開(kāi)始整地劃分小區(qū)施基肥移栽，10 月13 日進(jìn)行實(shí)割測(cè)產(chǎn)并采集稻株，測(cè)量稻株各種構(gòu)成糧食產(chǎn)量因素的農(nóng)藝特性。水稻全生育期肥料施用方案：氮肥按基肥45%、第一次追肥40%、第二次追肥15%；磷肥一次性基施；鉀肥按基肥50%、第一次追肥50%。病蟲(chóng)害防治、除草及其他農(nóng)業(yè)措施均按常規(guī)管理進(jìn)行。

1.2.2 樣品采集與測(cè)定指標(biāo)

在供試水稻收獲時(shí)，每小區(qū)隨機(jī)選取10 株測(cè)定稻株高度、穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重、單位面積有效穗及曬干率等農(nóng)藝性狀指標(biāo)。株高用卷尺測(cè)量，千粒重用天平稱(chēng)重。每個(gè)小區(qū)全部收獲進(jìn)行測(cè)產(chǎn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 和SPSS 25 進(jìn)行計(jì)算處理，組間差異使用單因素ANOVA 檢驗(yàn)[4-5]。

2 結(jié)果與分析

2.1 氮肥施用量對(duì)水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

如表2 所示，處理1 在株高、穗粒數(shù)、穗實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率等指標(biāo)上與處理2、3、4差異均顯著。與處理3相比，減少氮肥用量時(shí)，水稻株高降低了3.85%～10.69%，穗粒數(shù)降低了2.43%～17.73%，穗實(shí)粒數(shù)降低了7.39%～23.30%，結(jié)實(shí)率降低了3.44%～10.94%，千粒重降低了0.76%～2.30%，667 m2有效穗數(shù)降低了3.87%～13.45%；增加氮肥用量時(shí)，水稻株高降低了0.66%～1.89%，穗粒數(shù)降低了0.91%～2.43%，穗實(shí)粒數(shù)降低了3.41%～5.95%，結(jié)實(shí)率降低了2.52%～4.23%，千粒重降低了0.38%～0.77%，667 m2有效穗數(shù)降低了2.89%～3.28%。

表2 不同處理的水稻主要農(nóng)藝性狀表

綜上，施用氮肥影響水稻的株高、667 m2有效穗數(shù)、穗實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重等產(chǎn)量構(gòu)成因素，其中對(duì)穗實(shí)粒數(shù)的影響最大。

2.2 氮肥施用量對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

如表3 所示，2 個(gè)試驗(yàn)區(qū)均以處理3 的水稻產(chǎn)量最高，各處理水稻產(chǎn)量順序均為處理3 ＞處理4 ＞處理2 ＞處理1。與處理3 相比，處理1 減產(chǎn) 了1 717.65～1 867.05 kg·hm-2，處理2 減產(chǎn)了753.15～880.20 kg·hm-2，處理4 減產(chǎn)了575.55～612.15 kg·hm-2。與處理1 相比，施用氮肥均可增加產(chǎn)量，其中處理3 增產(chǎn)效果最明顯。單因素ANOVA 檢驗(yàn)結(jié)果表明，處理3 的產(chǎn)量極顯著高于處理1、處理2，顯著高于處理4。

表3 不同處理對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

綜上所述，施用氮肥會(huì)影響水稻產(chǎn)量，同時(shí)說(shuō)明氮肥施用的重要性。

2.3 氮肥施用量對(duì)水稻效益的影響

如表4 所示，按照建甌市超市與農(nóng)資門(mén)市部?jī)r(jià)格計(jì)算水稻生產(chǎn)效益，其中水稻干谷售價(jià)4.0 元·kg-1，尿素4.0 元·kg-1，過(guò)磷酸鈣1.5 元·kg-1，氯化鉀6.0 元·kg-1。與處理3 相比，處理1 收益減少了5 761.90～6 359.50 元·hm-2，處理2 收益減少了2 679.99～3 188.19 元·hm-2，處理4 收益減少了2 634.81～2 781.21 元·hm-2。綜上，適量施用氮肥可以增收2 634.81～6 359.50 元·hm-2。

表4 不同處理對(duì)每1 hm2 水稻收益的影響

2.4 施氮量與水稻產(chǎn)量的關(guān)系

如圖1 所示，水稻產(chǎn)量隨著氮肥用量的增加，呈現(xiàn)出增加趨勢(shì)，通過(guò)水稻產(chǎn)量和氮肥用量的函數(shù)關(guān)系，發(fā)現(xiàn)當(dāng)試驗(yàn)區(qū)A 氮肥用量為139.8 kg·hm-2時(shí)，產(chǎn)量最高達(dá)7 731.80 kg·hm-2；當(dāng)試驗(yàn)區(qū)B 氮肥用量為132.2 kg·hm-2時(shí)，產(chǎn)量最高達(dá)8 166.54 kg·hm-2；2 個(gè)試驗(yàn)區(qū)的氮肥最佳用量平均為136.0 kg·hm-2。

圖1 水稻產(chǎn)量與氮肥用量的關(guān)系

3 結(jié)論

1）氮肥用量在一定程度上影響了株高、穗粒數(shù)、穗實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重及667 m2有效穗等產(chǎn)量構(gòu)成因素，從而影響產(chǎn)量。施用氮肥比不施氮肥增產(chǎn) 了837.45～1 867.05 kg·hm-2，增收2 573.71～6 359.50 元·hm-2；適量施用氮肥比少施和過(guò)量施肥增產(chǎn)了575.55～880.20 kg·hm-2，增收2 634.81～3 188.19 元·hm-2。

2）水稻產(chǎn)量在一定范圍內(nèi)隨著氮肥用量的增加，呈現(xiàn)出增加趨勢(shì)，通過(guò)水稻氮肥效應(yīng)模型計(jì)算結(jié)果，在堿解氮含量中等水平的稻田土壤、水稻在7 731.8～8 166.5 kg·hm-2的目標(biāo)產(chǎn)量下，氮肥推薦用量為132.2～139.8 kg·hm-2。