不同配比施肥對晚稻產量和經濟性狀的影響

黃科延，戴金鵬，魯艷紅，聶 軍，袁向紅，廖育林，謝 堅

（1.長沙農輝農業科技有限責任公司，湖南 長沙 410132；2.長沙縣干杉鄉農業技術推廣站，湖南 長沙 410134；3.長沙縣農業局農業技術推廣中心，湖南 長沙 410100；4.湖南省土壤肥料研究所，湖南 長沙 410125；5.長沙縣優質農產品推廣中心，湖南 長沙 410100）

水稻是全球的主要糧食作物，全世界約有半數人口以稻米為主食，在我國有超過60%的人口以稻米為主食。隨著耕地面積的不斷減少和人口數量的不斷增加，糧食安全問題也越來越突出。為了獲得單位面積更高的水稻產量，人們往往通過片面增加肥料投入來獲得高產，這勢必會帶來巨大的資源浪費和嚴重的環境污染，使高產、高效、生態的矛盾更加突出[1]。

在主攻單產的同時，兼顧優質、高效、生態和稻米安全的栽培理論與技術也越來越受到重視，并提出了增施有機肥等施肥模式。為了進一步提高肥料利用率，提出了根據倒三葉葉色差進行施肥的葉色診斷施肥法，并開展了區域化精確定量施肥技術研究，明確了不同生態區稻田基礎產量、氮肥利用率、百公斤籽粒需氮量等相關技術參數，取得了顯著的增產效果[2-3]。但由于各地環境氣候條件、栽培方式、耕作制度等的差異，提出的相關栽培技術措施具有很大的局限性。生產中高產與優質、高產與資源高效、高產與生態安全仍然是水稻生產中十分突出的問題。

中國現代稻作的施肥問題與相關研究成果的系統性和實用性具有重要關系，國際植物營養研究所（IPNI）中國項目部在此方面進行了大量工作，突破了相關地區的施肥配比及關鍵技術，取得了一系列重要成果和推薦施肥技術，為推動地區水稻高效生產提供了重要的技術支撐，但從系統性研究和施用技術完善方面需要進行整理和具體化[4-5]。隨著人口不斷增加和社會的發展，在保證糧食安全的條件下進一步提高資源利用率，在更高產量水平下達到高產與資源高效的平衡是土肥科技工作者的重要任務。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2011年晚稻種植期間進行。試驗點位于湖南省長沙縣干杉鄉，供試土壤為第四紀紅土發育的紅黃泥田，根據上三季的水稻產量情況，選取高、中產水稻田2塊進行試驗。高產田耕層土壤的基本理化性狀為：pH值5.4，有機質20.7 g/kg，全氮1.96 g/kg，堿解氮 179.7 mg/kg，全磷 0.74 g/kg，速效磷 30.4 mg/kg，全鉀 11.2 g/kg，速效鉀 73.8 mg/kg，陽離子交換量（CEC）9.9[cmol（+）/kg]；中產田耕層土壤的基本理化性狀為：pH值5.1，有機質17.6 g/kg，全氮 1.65 g/kg，堿解氮 157.4 mg/kg，全磷 0.59 g/kg，速效磷11.6 mg/kg，全鉀10.3 g/kg，速效鉀69.6 mg/kg，陽離子交換量（CEC）7.2[cmol（+）/kg]。

1.2 試驗設計

試驗設 8個處理，即（1）CK（不施肥），（2）農民習慣施肥（N 148 kg/hm2，P2O552.7 kg/hm2，K2O 61 kg/hm2），（3）NPKZn （N 180 kg/hm2、P2O560 kg/hm2、K2O 150 kg/hm2、ZnSO4·7H2O 15 kg/667m2，（4）－N（不施氮肥，其余同NPKZn處理），（5）－P（不施磷肥，其余同NPKZn處理），（6）－K（不施鉀肥，其余同NPKZn處理），（7）－Zn（不施鋅肥，其余同 NPKZn處理），（8）30%M+70%F（不施鋅肥，其余同NPKZn處理，其中30%的N以有機肥形式施入，70%的N以化肥形式施入，有機肥中不足的P、K元素以化肥形式補齊，有機肥為農家豬糞）。供試氮磷鉀化肥品種為尿素、過磷酸鈣和氯化鉀。氮肥施用方式均采用 4∶3∶2∶1（N 肥分基施∶分蘗肥∶穗肥∶粒肥），K 肥作基肥與穗肥各施用50%；其他肥料均作基肥一次施用。試驗設3次重復，隨機區組排列，小區面積30 m2，各小區用泥埂隔開，單排單灌，避免水肥相互串混，整個生育期的其他田間管理與大田一致。供試晚稻品種為豐源優299，于6月15播種，7月15插秧，10月23收獲，株行距20.0 cm×20.0 cm。

1.3 測定項目與方法

水稻收獲前1 d從各處理的3重復中分別采集有代表性的植株10蔸，進行穗部性狀考察，主要包括株高、有效穗、穗粒數、結實率和千粒重。各小區單打單收，曬干后分別測定稻谷和稻草產量。

土壤的基本理化性狀均按常規方法測定[6]。

用Excel和SPSS軟件進行數據分析和處理。

2 結果與分析

2.1 不同配比施肥對晚稻產量的影響

從表1可知，中產田上的晚稻產量順序為：NPKZn處理＞－Zn處理＞－P處理＞－K 處理＞習慣施肥處理＞30%M+70%F處理＞CK處理＞－N處理；高產田上的晚產量順序為：NPKZn處理＞－Zn處理＞習慣施肥處理＞－P處理＞－K 處理＞30%M+70%F處理＞－N處理＞CK處理。高產田和中產田兩種土壤上的產量均以NPKZn處理最高，其次為－Zn處理。中產田土壤上的NPKZn處理、－Zn處理、－P處理和－K處理稻谷產量較農民習慣施肥處理高，但差異未達到顯著水平（p＞0.05）；高產田上只有 NPKZn處理和－Zn處理稻谷產量較農民習慣施肥處理高，處理間差異亦不顯著（p＞0.05）；在高、中產田土壤上CK和－N處理的產量極顯著低于農民習慣施肥處理（p＜0.01）和其他處理（p＜0.01），表明晚稻稻田土壤上施氮肥對稻谷的產量影響較大。比較NPKZn處理和－Zn處理的產量發現施用鋅肥可略微提高兩種肥力土壤上稻谷的產量，但增產效果不明顯（p＞0.05）。30%M+70%F處理產量極顯著高于CK和－N處理（p＜0.01），但較農民習慣施肥處理和其他施肥處理稍低（p＞0.05）。

表1 不同配比施肥對晚稻產量的影響

2.2 不同配比施肥對晚稻產量構成因素的影響

不同配比施肥對晚稻產量構成因素的影響表明，高、中產田水稻株高和單位面積有效穗數均以CK和-N處理較低，其他施肥處理間的差異不明顯（表2）；每穗實粒數與結實率各處理間變化不大，但均以-N處理最低。不同配比施肥處理的千粒重差異不明顯。谷草比以CK和-N處理較高。

表2 不同配比施肥對晚稻產量構成因素的影響

2.3 不同配比施肥對晚稻經濟效益的影響

除不施氮肥處理外，高、中產水稻田上各配比施肥處理凈收入明顯高于不施肥處理，各施肥處理比不施肥處理增加了化肥投入成本，但只要肥料種類搭配合理，肥料用量適宜，仍然能在獲得較高稻谷產量的同時獲得較高的凈收入和產投比（≥7.7），明顯提高了經濟效益（表3）。相比農民習慣施肥處理，中產田上僅—P和—K處理凈收入高于農民習慣施肥處理，而高產土上各配比施肥處理凈收入均低于農民習慣施肥處理，由于受近年來肥料價格猛漲（特別是鉀肥）的影響，經濟施肥量明顯低于氮、磷和鉀肥推薦施肥量。

表3 不同配比施肥對晚稻經濟效益的影響

3 小結與討論

水稻產量與肥料施用量、肥料種類、土壤肥力水平、氣候與環境及水稻品種等諸多因素有關。有研究表明，單施氮肥或氮肥磷肥鉀肥兩兩配施均不能最有效地利用養分資源[7-8]，只有在氮磷鉀肥三者配施情況下才能獲得高產，三者配施時養分表觀利用率最高，水稻產量與有效穗數、結實率之間存在著較強的相關性，這與本研究中NPKZn處理和－Zn處理稻谷產量和單位有效穗數較高的結果一致。

高產和中產條件下，減N處理產量較低，而減P、減K和減Zn的處理水稻產量相對影響較小，另外不減素處理無論是在高產還是在中產條件下都能取得較高產量，說明晚稻稻谷產量對氮素營養最為敏感。

水稻產量由株高、單位面積穗數、每穗粒數、結實率、千粒重等產量構成因素共同決定，水稻高產要求各因子在較高水平上達到協調統一。與不施肥處理和不施氮肥處理相比，其他不同施肥配比處理的株高、單位面積有效穗數明顯增加，說明促進水稻植株生長和增加水稻有效穗數是不同配比施肥處理造成水稻增產的主要原因。有機無機肥配施處理能夠有效提高水稻分蘗和成穗率，但增施有機肥處理影響水稻結實，低產條件下還影響畝穗數，所以當季產量不高。原因可能與豬糞有機肥當季施用的殘留有關。

水稻施肥的經濟效益主要與稻谷產量和肥料投入成本有關，隨著科技的發展，復合肥料特別是水稻專用肥的大面積施用，調查的農民習慣施肥配比較以前更加合理，本研究中農民習慣施肥處理在高肥力土壤上的經濟效益最高，中肥力土壤上僅—P和—K處理凈收入比農民習慣施肥處理高132.2和190.2元/hm2。由于肥料價格的逐年增漲，農民施肥越來越理性，施肥量趨向于經濟施肥量，而明顯低于最高產量施肥量。

[1]彭少兵.論新時期作物栽培管理在全球水稻增產中的作用[J].作物研究，2008，22（4）：207-208.

[2]魯艷紅，廖育林，黃鐵平，等.湖南稻-油、稻-稻-油輪作制施肥現狀調查研究[J].湖南農業科學，2010，（17）：57-59，63.

[3]李向輝，魯艷紅，廖育林，等.氮肥施用量對晚稻產量、氮肥利用率的影響[J].湖南農業科學，2010，（15）：52-54.

[4]湯雷雷，萬開元，李祖章，等.施肥模式對雙季稻產量、養分吸收及經濟效益的影響 [J].植物營養與肥料學報，2011，17（2）：259-268.

[5]謝 堅，鄭圣先，楊曾平，等.湖南雙季稻種植區不同生產力水稻土質量及評價的研究，中國農業科學，2010，43（23）：4840-4851.

[6]魯如坤.土壤農業化學分析方法[M].北京：中國農業科學技術出版社，2000.

[7]吳如成，包懷成，吳玉青，等.氮磷鉀三因素四水平在水稻上的肥料效應研究[J].農業裝備技術，2009，35（2）：38-40.

[8]敖和軍，王淑紅，鄒應斌，等.超級雜交稻干物質生產特點與產量穩定性研究[J].中國農業科學，2008，41（7）：1927-1936.