不同水稻土條件下“湘珠牌”水稻專用肥在早稻上的施用效果

張楊珠,肖志鵬,吳名宇,姚 莉,周衛軍

(湖南農業大學資源環境學院,長沙 410128)

水稻是湖南第一大作物。自1949年以來,湖南省水稻年播種面積和稻谷總產一直位居全國第一,特別是雙季稻生產保持穩步發展,其面積位居全國第一,單產保持前3名[1]。由此可見,水稻生產對于湖南省乃至全國的糧食安全均具有非常重要的意義[2,3]。

施肥是作物增產的重要技術措施之一,在各種技術措施中,其增產貢獻率最大。科學的施肥技術應該是根據特定土壤的供肥能力以及特定作物的需肥特性與增產潛力來確定需肥量、肥料種類、施用方法和時期的綜合技術體系,是協調土壤供肥與作物需肥之間矛盾的重要技術措施[3,4]。隨著人們對身體健康和生活質量的日益關注,對農產品產量和質量的要求也在不斷提高,要求農業生產向著高產、低耗、優質、高效的方向發展,對作物施肥技術也提出了更高的要求[4～10]。作物專用配方肥是根據某一作物的需肥規律專門配制生產的含有作物所需的多種大、中、微量營養成分的新型肥料,是實現作物優質高產,生態環境健康,提高肥料利用率,減少養分淋失的有效途徑[11～16]。“湘珠牌”水稻專用肥是20世紀80年代后期湖南農業大學與湘珠化工股份有限責任公司合作開發的作物專用肥。進入21世紀后,在原來產品的基礎上,對“湘珠牌”水稻專用肥的生產配方進行了優化,并于2007年在湖南省 8種主要成土母質發育的水稻土上布置早稻田間小區試驗,探討新研制的“湘珠牌”水稻專用肥的肥效,以期為“湘珠牌”水稻專用肥的推廣應用提供依據。

1 材料與方法

1.1 供試土壤

供試土壤為湖南省 8種主要成土母質發育的水稻土,它們是寧鄉縣的河沙泥和紅黃泥、醴陵市的麻沙泥、湘潭縣的紫泥田、株洲縣的黃泥田、祁陽縣的灰泥田、祁東縣的紫砂泥和南縣的紫潮泥。其基本成土條件和肥力性狀見表 1。

表 1 供試土壤的基本理化性質

1.2 供試作物

供試作物均為本地區主栽水稻品種,其中,醴陵為威優 227,南縣為 T優 207,寧鄉縣河沙泥上為岳優9113,紅黃泥上為兩優363,祁陽為淮兩優 527,株洲縣為威優 46,祁東為金優 207,湘潭為 T優 207。

1.3 施肥處理

在每個試驗點上設置4個處理。處理1:空白對照;處理2:施用單質肥料,分別用尿素、磷銨和氯化鉀作肥源;處理3:施用洋豐牌復合肥(15-15-15),以磷為基準計算肥料量,不足養分以尿素和氯化鉀補充;處理4:施用“湘珠”牌水稻專用肥(12-5-8),以氮和磷為基準計算肥料量,不足養分以磷酸二銨和氯化鉀補充。每個處理3次重復,隨機區組排列,小區面積為5 m×6 m=30 m2。處理 2、3、4的養分施用量一致,其中N,P2O5,K2O用量分別為每公頃150,75,150 kg。所有肥料作基肥于插秧前一次施入。

1.4 測定項目

于試驗前采集每個試驗田耕層混合樣,早稻收獲后采集每個試驗不同處理耕層混合土樣,分析測定土壤各種有效養分的含量。水稻生長期間,于水稻栽插后的第 5天開始,每隔3 d觀測水稻的分蘗數、株高等生長發育指標;收獲前采集每小區水稻5株,考察經濟性狀,并采樣測定稻草和稻谷的養分含量,根據施肥處理和無肥處理的產量和稻谷、稻草的養分含量計算不同處理水稻的養分吸收量,以無肥處理水稻的養分吸收量為土壤供肥量,計算肥料養分的利用率。

1.5 測定方法

供試土壤的主要肥力指標按以下方法進行測定分析:土壤水分:烘干法;有機質:重鉻酸鉀容量法—外加熱法;全氮:凱氏蒸餾法;全磷:NaOH熔融—— 鉬銻抗比色法;全鉀:NaOH熔融——火焰光度法;有效氮:1.0 mol/L NaOH水解——堿解擴散法;有效磷:0.5 mol/L NaHCO3提取——鉬銻抗比色法;速效鉀:N H4OAc浸提—— 火焰光度法;緩效鉀:1.0 mol/L熱HNO3浸提——火焰光度法。

植株樣品測定方法:全氮:硫酸-加速劑消煮——凱氏蒸餾法;全磷:硫酸-加速劑消煮——鉬銻抗比色法;全鉀硫酸-加速劑消煮——火焰光度法。

2 結果與分析

2.1 供試土壤的地力產量與施肥處理的增產效應

由表2可知,施肥對水稻都有明顯的增產效果。不同土壤條件下各施肥處理 (處理 2、3、4)的產量都與處理 1(CK)的產量達到極顯著差異。不同施肥處理之間也存在著一定的差異,但不同土壤條件下差異不同:8種土壤條件下各處理的水稻產量均以處理 4最高,其中,醴陵的麻沙泥處理 4與處理 2差異達極顯著水平。株洲縣的黃泥田、祁東縣的紫砂泥田和南縣的紫潮泥處理4與處理2差異達顯著水平。醴陵的麻沙泥和湘潭的紫泥田處理4與處理3差異也達顯著水平。其他各土壤條件下處理2、3、4之間產量差異未達顯著水平。8個點的平均產量也以處理4最高,處理1最低。就不同處理的增產效果而言,處理 4比處理 1平均增產 2 887 kg/hm2,平均增幅達到75.52%,比處理2平均增產495 kg/hm2,增幅達到 7.96%,比處理 3平均增產 323 kg/hm2,增幅為 5.05%。由此可以看出,湘珠牌水稻專用配方肥(處理4)由于實施了科學配方和加工,肥料中養分含量適中,配比合理,并能緩慢釋放,能較好地滿足水稻生育對養分的需求,所以,施用后增產效果最好。洋豐牌復合肥雖然其 N、P養分含量高,為優質肥料,但因其養分含量與水稻對養分的需求比例不合適,還要另外添加不同數量的其它同養分,加之價格昂貴,雖然產量與湘珠牌水稻專用配方肥相差不大,但其經濟效益肯定要比湘珠牌水稻專用配方肥處理差。

表2 各試驗點不同處理的稻谷產量(kg/hm2)

2.2 不同處理對水稻經濟性狀的影響

由表 3可知,在黃泥田條件下,3個施肥處理與不施肥相比,株高、有效穗數、每穗粒數和實粒數均增加,其中株高和有效穗數均以湘珠牌專用肥處理最高,而每穗粒數和實粒數則以洋豐牌復合肥處理最高,結實率以不施肥處理最高,但理論產量由高到低依次分別是湘珠牌專用肥、洋豐牌復合肥、單質肥和不施肥處理,與實際產量結果一致。

表 3 黃泥田條件下不同處理水稻的經濟性狀考察結果(株洲)

表 4結果表明,在麻沙泥條件下,湘珠牌水稻專用肥處理水稻有效穗數和每穗實粒數均顯著高于其它處理,其它經濟性狀也與高濃度復合肥處理不相上下,而明顯高于單質肥和不施肥處理,因而其理論產量也明顯高于其它各處理,與黃泥田上的試驗結果基本一致,也與實際產量結果一致。

表 4 麻沙泥條件下不同處理水稻的經濟性狀(醴陵)

表 5結果表明,無論在河沙田條件下,還是在紅黃 泥田條件下,湘珠牌水稻專用肥處理的有效穗數和每穗的總粒數與實粒數均顯著高于其他 2個施肥處理,其他指標也稍好于其他 2個施肥處理或與之相當,因而理論產量也以湘珠牌水稻專用肥處理最高,顯著高于其他施肥處理。

由表6可知,在灰泥田條件下,湘珠肥處理主要是增加了水稻株高和有效穗數,其他經濟性狀與其他施肥處理相當,因而各處理水稻的理論產量也以湘珠牌水稻專用肥處理最高,與上述結果一致。

以上結果說明,湘珠牌水稻專用肥由于養分配比合理和有效性高,且具有緩釋性,較好地滿足了水稻的營養需求,從而促進了水稻的生長發育,普遍增加水稻的株高、有效穗數與每穗實粒數,從而使水稻增產。

表 5 河沙田和紅黃泥條件下不同處理水稻的經濟性狀(寧鄉)

表 6 灰泥田條件下不同處理水稻的經濟性狀(祁陽)

2.3 水稻對養分的吸收及對肥料養分的利用率

從表 7可以看出,不同處理水稻對氮的吸收量除紫泥田上以高濃度復合肥處理最高、紫潮泥上高濃度復合肥與湘珠牌水稻專用肥處理相當外,其他土壤條件下都以湘珠牌水稻專用肥處理最高,8個試驗點處理 4水稻的平均吸氮量也以湘珠牌水稻專用肥處理最高。不同處理水稻對磷的吸收量除紫潮泥和灰泥田外,其他土壤條件下也都以湘珠牌水稻專用肥處理最高,8個試驗點不同處理水稻的平均吸磷量也以湘珠牌水稻專用肥處理最高。不同處理水稻對鉀的吸收量除紫潮泥和紫泥田外,其他土壤條件下也都以湘珠牌水稻專用肥處理最高,8個試驗點不同處理水稻的平均吸鉀量也以湘珠牌水稻專用肥處理最高。由此可見,湘珠牌水稻專用肥處理水稻對肥料的氮、磷、鉀利用率均為最高,比單質肥處理分別提高 6.8%,4.5%和10.7%,比高濃度復合肥處理分別提高4.6%,2.0%和6.3%。由此可見,湘珠牌水稻專用肥由于優化了其養分配方,不僅依據水稻對養分的需求規律合理配置了 N,P,K等大量養分,還通過添加養分載體的方式補充了硅、鈣、鎂等中量養分和鐵、錳、銅、鋅等微量養分,較好地滿足了水稻的營養需求。另外,由于湘珠牌水稻專用肥中的養分載體具有一定的養分緩釋作用,能較好地滿足水稻的吸肥規律,不僅使水稻增產,還提高了水稻對肥料養分的利用率。

2.4 不同處理對土壤有效養分的影響

由表8可以看出,在不同水稻土條件下,各施肥處理對早稻收獲后土壤不同有效養分的影響不同。總的來說,無論在哪一種土壤條件下,試驗后土壤速效鉀含量除麻沙泥上升外均較試驗前下降,其中以紅黃泥下降最明顯,其次是河沙泥;土壤堿解氮含量也是大部分下降,其中灰泥田、河沙泥、麻沙泥和紅黃泥普遍下降明顯;而土壤有效磷含量普遍上升,尤以高濃度復合肥處理上升幅度最大,僅個別土壤條件下無肥對照和湘珠牌水稻專用肥處理土壤有效磷含量下降。就不同處理而言,大部分土壤條件下,試驗后以無肥處理土壤有效養分含量最低,其次是湘珠水稻專用肥處理,以高濃度復合肥處理最高,其原因可能與湘珠水稻專用肥具有一定的緩釋性,又能滿足水稻的營養需求,因而對作物的有效性高,被水稻吸收的比例較高。以上結果也可以作為確定不同土壤條件下水稻施肥方案以及分區確定水稻專用肥配方的參考依據。例如,在供試土壤條件下,目前可以適當降低磷肥的施用量,在麻沙泥條件下,可以適當降低鉀肥施用量,而在其他土壤條件下則應視土壤供鉀能力適當增加鉀肥施用量,大部分土壤條件下均應適當增加氮肥施用量。

表7 不同處理水稻對肥料養分的吸收量及利用率

3 結 論

(1)供試土壤條件下各施肥處理對水稻都有明顯增產效果,但不同土壤條件與不同施肥處理之間均存在一定差異。各供試土壤條件下均以湘珠牌水稻專用配方肥處理水稻產量最高,8個點的水稻平均產量也以湘珠牌水稻專用肥處理最高。湘珠牌水稻專用肥處理比無肥處理平均增產 75.5%,比單質肥處理增產7.96%,比高濃度復合肥處理增產5.05%。其增產的主要機理是湘珠牌水稻專用肥養分配比合理和有效性高,且具有緩釋性,較好地滿足了水稻的營養需求,促進了水稻的生長發育,能普遍增加水稻的株高、有效穗數、每穗實粒數與結實率。

(2)除個別試驗點外,水稻對氮、磷、鉀的吸收量以及對肥料養分的利用率均以湘珠牌水稻專用肥處理最高,8個試驗點水稻對氮、磷、鉀的平均吸收量和對肥料養分的平均利用率也以湘珠牌水稻專用肥處理最高。湘珠牌水稻專用肥處理水稻對肥料的氮、磷、鉀利用率比單質肥處理分別提高6.8%,4.5%和10.7%,比高濃度復合肥處理分別提高 4.6%,2.0%和 6.3%。

(3)供試土壤條件下,試驗后土壤堿解氮和速效鉀含量均較試驗前下降,而土壤有效磷含量普遍上升,僅個別土壤條件下無肥處理和湘珠牌水稻專用肥處理土壤有效磷含量下降。在供試土壤條件下,目前可以適當降低磷肥的施用量,在麻沙泥條件下,可以適當降低鉀肥施用量,而在其他土壤條件下則應視土壤供鉀能力適當增加鉀肥施用量,大部分土壤條件下均應適當增加氮肥施用量。

表 8 試驗后各處理土壤有效NPK含量(mg/kg)

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