水稻氮磷鉀和有機肥配合施用長期定位試驗

伍少福

(浙江省紹興市農業技術推廣總站，浙江 紹興 312000)

長期定位試驗具有時間的長期性和空間的定位性等特點，信息量豐富，準確可靠，是全面了解農田生態系統的重要手段，長期定位試驗能系統了解各因素的相互作用，為評估施肥對土壤肥力及生態環境的影響提供了重要的研究基礎［1］。也有相關報道報道了長期定位監測對作物產量和土壤養分的影響［2-4］。作者從2010年開始，利用紹興市土壤肥料定位監測點進行了有關試驗，旨在探明長期定位施肥對水稻產量和水田培肥的效果，為當地的培肥途徑提供科學依據。現將有關結果報道如下。

1 材料與方法

1.1 參試監測點的基本情況

紹興市共設監測點24個，其中市區3個、紹興縣6個、諸暨市6個、嵊州市5個、上虞市2個、新昌縣2個。所有監測點均為水田，涉及青紫泥田等12種土種和麥-稻等6種種植制度或典型作物。監測點建點時基礎肥力有高、中、低等不同肥力水平。本研究選取其中11個監測點 (表1)的數據進行試驗分析。

表1 各定位監測點的基本情況

1.2 處理設計

參試監測點均設4個處理:處理1，長期無肥區，不施用任何化學肥料，也不種植綠肥和采用秸稈還田等有機肥;處理2，常規施肥區，施肥量與當地絕大多數農戶的施肥量、肥料品種相一致;處理3，測土配方施肥純化肥區，根據土壤養分情況和作物確定最佳施肥量;處理4，測土配方施肥化肥+有機肥區。各處理施肥量每年保持一致。

小區面積33.3～66.7 m2。小區間用水泥板隔開，水泥板高60～80 cm，厚5 cm，埋深30～50 cm，露出田面30 cm。灌水管內置在2塊水泥板間，水管用直徑8 cm PV管。每小區有一進水口和出水口，進水口高于出水口，都裝有閥門。

1.3 監測內容與方法

每年監測作物產量以及作物收獲時各小區土壤養分和植株養分等。土壤和植株分析測試方法，按NY/T 1119—2006土壤監測規程分析測試。

2 結果與分析

2.1 長期施肥對水稻產量的影響

圖1表明，施肥處理水稻產量 (籽粒、莖葉)高于不施肥產量。水稻產量不施肥處理 (處理1)逐年下降，常規施肥處理 (處理2)先降后升，測土配方施肥 (處理3)和配施有機肥處理 (處理4)逐年增加。說明合理施肥可較好地提高水稻產量。

圖1 長期施肥對水稻產量的影響

2.2 耕層土壤理化性狀及其變化

2.2.1 年度間變化

對建點時 (2010年)與實施3年后 (2012年)數據進行比較 (表2)，土壤酸堿性總體變化趨勢不十分明顯，11個點中有2個點 pH值降低，9個點pH值有所升高，平均升高0.18。土壤有機質含量全部升高，平均增加5.96 g·kg-1，增幅19.8%。土壤全氮含量變化趨勢基本與土壤有機質變化趨勢一致，平均含量由2010年2.1 g·kg-1上升到2.28 g·kg-1，增幅比土壤有機質略小。各監測點土壤有效磷含量變化幅度很大，開始時最高的為 19.56 mg·kg-1，最低的僅為 0.4 mg·kg-1，通過3年試驗后，多數表現為升高，但各監測點數據仍然相差很大，這可能與成土母質有關。表2結果還表明，速效鉀平均含量呈上升趨勢，但不同監測點差別較大，其中有4個點下降，7個點上升，平均升高了9.63 mg·kg-1，其中有3個點升高超過 30 mg·kg-1。

2.2.2 處理間變化

由表3可以看出，作物收獲時土壤養分不施肥處理 (處理1)明顯低于施肥處理。施肥處理中，有機質、全氮含量處理3、處理4和處理2之間的差異不是十分明顯，全氮以處理3最高，處理4最低。有效磷中，處理3明顯大于處理2和處理4，說明測土配方施肥比較容易提高土壤含磷量。對于速效鉀和緩效鉀，處理3、處理4均大于處理2，可見測土配方施肥和配施有機肥比常規施肥處理能較好地保持土壤速效養分含量。

2.3 肥料投入

參試監測點投入的肥料主要是單質化肥和復合肥，其中處理2中，氮肥的投入品種主要為尿素、碳酸氫銨，磷肥主要鈣鎂磷肥和過磷酸鈣，鉀肥都是氯化鉀;而測土配方施肥處理中，除上述肥料品種外，大多使用配方復合肥。有機肥除處理4外都不使用，且一般為商品有機肥，數量1 500～2 500 kg·hm-2。處理 2平均投入化肥 (折純，下同)325.65 kg·hm-2，其中氮肥 213.9 kg·hm-2、磷肥49.8 kg·hm-2、鉀肥 61.95 kg·hm-2;處理 3投入 化 肥 272.7 kg·hm-2，氮 肥 157.95 kg·hm-2、 磷 肥 42.45 kg·hm-2， 鉀 肥72.3 kg·hm-2。

各處理在施肥上的不平衡現象，表現為氮磷鉀比例不協調。氮∶磷∶鉀的比例在處理2中為 1∶0.21∶0.29，處理 3 中為 1∶0.27∶0.46。

表2 參試監測點土壤耕地質量的變化情況

表3 作物收獲時各處理土壤養分的情況

2.4 土壤養分平衡狀況

土壤養分平衡決定于養分投入和支出2個方面。當投入小于支出時，說明施肥量不足，耕地養分虧缺;當投入大于支出時，說明耕地養分有盈余。養分平衡狀況一般以表觀盈虧量 (肥料養分的投入量-作物養分的吸收量)、實際平衡盈虧率［(投入/支出-1) ×100］以及平衡系數 (養分投入/養分支出 ×100%)來衡量。本監測所指的土壤養分平衡不考慮降水、肥料損失等途徑的影響，僅限于養分被作物消耗和施肥投入之間的平衡。

表4表明，養分投入中，氮、磷鉀肥表現不十分一致，其中氮肥以常規施肥 (處理2)投入最大，達213.9 kg·hm-2，測土配方施肥 (處理3)最小，僅為157.95 kg·hm-2;磷肥以處理3最小，配施有機肥處理 (處理4)最大;鉀肥以處理3最大，處理2最小。氮、磷養分支出，從大到小的順序依次為處理4＞處理3＞處理2＞處理1，鉀肥以處理1最大。土壤養分，僅有處理2氮、磷處于盈余水平，其余處理均處于虧缺狀態。特別以農田鉀素處于比較嚴重虧缺狀態，處理2、處理3、處理4的實際虧缺率分別達 51.24%，53.92%和56.56%。養分平衡系數，氮是0.80～1.15，磷是0.78～1.18，鉀是0.43～0.49。說明氮、磷基本平衡，鉀肥投入不足。各處理間處理3最為接近平衡，處理2氮、磷肥過量。

2.5 耕地基礎地力

耕地基礎地力量化指標采用在常規的生產水平下不施肥區的產量與常規施肥區作物產量之比，又稱地力貢獻率。它是農田土壤養分供給力的一種相對評價方式。土壤地力貢獻率低，則表明土壤肥力差，作物對肥料依賴性強，反之亦然。11個參試監測點耕地基礎地力分析結果表明，不施肥區最高產量為8.77 t·hm-2，最低為3.26 t·hm-2，平均產量為 6.81 t·hm-2;常規施肥區最高為 10.39 t·hm-2，最低為5.38 t·hm-2，平均產量為8.17 t·hm-2。地力貢獻率最大為 97.55%，最小為65.38%，平均為88.27%。按地力貢獻率低于75%的為低肥力水平，75%～85%為中等肥力水平，高于85%為高肥力水平來劃定，11個參試監測點2010年無低肥力水平，3個中等肥力水平，8個高肥力水平;2011年1個低肥力水平，8個中等肥力水平，3個高肥力水平;2012年3個位低肥力水平，5個位中等肥力水平，3個位高肥力水平。說明農田基礎地力呈下降趨勢。

表4 參試監測點養分投入與支出的情況

3 小結

對11個土壤養分監測點的3年數據分析結果表明，建點3年后土壤酸堿性、有機質、全氮等含量多數表現為升高趨勢，但各監測點數據相差很大，這可能與土壤的成土母質有關。作物收獲時土壤養分不施肥處理 (處理1)明顯低于施肥處理。施肥處理中，有機質、全氮含量在處理3、處理4和處理2之間的差異不明顯，全氮以處理3最高，處理4最低。有效磷、速效鉀和緩效鉀等養分，處理3明顯大于處理2和處理4，說明測土配方施肥相比常規施肥處理保持較好的土壤速效養分含量。

僅有常規施肥處理氮、磷處于盈余水平，其余處理均處于虧缺狀態。特別是農田鉀素處于比較嚴重虧缺狀態，處理2、處理3、處理4的實際虧缺率分別達51.24%，53.92%和56.56%。養分平衡系數氮是 0.80～1.15，磷是 0.78～1.18，鉀是0.43～0.49。說明氮、磷基本平衡，鉀肥投入不足。各處理間處理3最為接近平衡，處理2氮、磷肥施用過量。

11個參試監測點耕地基礎地力分析結果表明，不施肥區平均產量為6.81 t·hm-2，常規施肥區平均產量為 8.17 t·hm-2，地力貢獻率平均為88.27%。2010年無低肥力水平，3個中等肥力水平，8個高肥力水平;2011年1個低肥力水平，8個中等肥力水平，3個高肥力水平;2012年3個低肥力水平，5個中等肥力水平，3個高肥力水平，農田基礎地力呈下降趨勢。

參試監測點投入的肥料主要是單質化肥和復合肥。有機肥除處理4外都不使用。化肥投入結構中，氮磷化肥所占比例呈下降趨勢，復混肥施用比例則呈逐年上升趨勢。其中氮∶磷∶鉀的比例常規施肥處理為1∶0.21∶0.23，測土配方施肥處理為 1∶0.24∶0.39，與平衡施肥要求相差甚遠，需要在今后的工作中重視。

［1］ 危鋒，郝明德.長期氮磷化肥配施對不同種植體系土壤交換性鎂分布與累積的影響 ［J］.浙江大學學報:農業與生命科學版，2012，38(2):204-210.

［2］ 介曉磊，楊先明，黃紹敏，等.石灰性潮土長期定位施肥對小麥根際無機磷組分及其有效性的影響 ［J］.中國土壤與肥料，2007(2):53-58.

［3］ 徐祖祥.長期定位施肥對水稻、小麥產量和土壤養分的影響 ［J］.浙江農業學報，2009，21(5):485-489.

［4］ 徐祖祥.長期不同施肥對作物產量和土壤肥力的影響［J］.浙江農業科學，2007(4):439-441，444.