水稻養分利用效率試驗初報

摘要：通過田間試驗，研究了配方施肥條件下的水稻養分利用效率。結果表明，配方施肥能提高肥料養分利用率，N、P2O5、K2O的利用率分別提高121%、38%、64%，土壤氮素水平和氮肥用量是影響水稻產量的關鍵因素。

關鍵詞：水稻；配方施肥；肥料養分利用效率

中圖分類號：S511.062 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）14-3268-03

水肥已成為影響水稻生長發育、產量及品質的重要因子[1，2]，合理施肥能促進水稻的生長發育、提高產量，并改善養分吸收，提高肥料利用率[3-5]，是發展農業生產、提高作物產量和保障糧食安全的重要技術路徑[6]。肥料利用效率是衡量肥料施用是否合理的一項重要指標，它受土壤肥力、養分間的協同作用、施肥技術與施肥量、作物及品種、土壤水分、氣候因子、栽培管理措施等諸多因素的影響，是反映作物、土壤、肥料之間關系的動態參數。

當陽市地處于鄂西山地向江漢平原過渡的地帶，常年水稻面積3萬hm2左右，為了解該地區測土配方施肥土壤肥料養分利用效率，研究了配方施肥對水稻養分利用效率的影響，以期進一步規范測土配方施肥技術，優化施肥結構、提高肥料養分利用效率。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗安排在湖北省當陽市玉陽鎮進行，供試田塊位于東經111°52′33.3″，北緯30°43′12.8″， 田面海撥60 m，土壤為黃棕壤母質上發育的水稻土，屬潴育型水稻土亞類，土壤基礎養分狀況[7]為：有機質14.3 g/kg，pH 5.9，堿解氮113.0 mg/kg，有效磷8.3 mg/kg，速效鉀100.0 mg/kg。供試水稻品種為Y兩優1號，采用水播育苗移栽，移栽密度為每公頃18萬株，株距23 cm，行距24 cm。

1.2 試驗設計

1.2.1 試驗處理 試驗設8個處理，即FP（習慣施肥）、FP-N（習慣施肥無氮）、FP-P（習慣施肥無磷）、FP-K（習慣施肥無鉀）、OPT（配方施肥）、OPT-N（配方施肥無氮）、OPT-P（配方施肥無磷）、OPT-K（配方施肥無鉀）。

試驗采用大區無重復設計，將田塊先分成常規施肥和配方施肥2個大區。在2個大區中，分別相應設置各處理，各處理小區面積50 m2。小區間筑土埂糊薄膜分隔，各小區單設排灌溝。除施肥外，各小區其他田間管理措施均相同。

1.2.2 肥料用量與施肥方法 習慣施肥FP處理的氮、磷、鉀養分用量及施肥方法按所試區域多點調查的農戶習慣施肥而確定，氮、磷、鉀施用量分別為N 195.0 kg/hm2、P2O5 37.5 kg/hm2、K2O 60.0 kg/hm2。配方施肥OPT的施肥量根據測試值按豐缺指標法推薦，氮、磷、鉀施用量分別為N 120.0 kg/hm2、 P2O5 36 kg/hm2、K2O 60.0 kg/hm2。施用時按氮肥60%作基肥，20%作返青分蘗肥，20%作穗肥。磷肥和鉀肥作基肥一次施用。

試驗所用氮、磷、鉀肥料分別為尿素（含N 46%，中石化集團湖北化肥廠）、過磷酸鈣（含P2O5 12%，湖北洋豐股份有限公司）、氯化鉀（含K2O 60%，德國鉀鹽公司）。

1.3 數據分析方法

1）肥料養分利用率。某肥料養分利用率=（全施肥處理該養分吸收總量-僅不施該養分處理該養分吸收總量）/全施肥處理該肥料養分施用量×100%

2）作物每百千克經濟產量各養分吸收量。作物每百千克經濟產量某養分吸收量（kg）=作物該養分吸收總量/子粒產量×100

3）肥料的農學效率。肥料的農學效率=（全施肥處理的產量-僅不施該養分處理的產量）/該肥料養分施用量

2 結果與分析

2.1 配方施肥對肥料養分利用率的影響

試驗結果（表1）表明，配方施肥的N、P2O5、K2O養分利用率分別比習慣施肥高121%、38%、64%，試驗進一步說明氮磷鉀科學合理的配方顯著提高養分利用率，習慣施肥偏施氮肥養分利用率很低，同時還影響了對磷鉀的吸收利用。這與楊利等[5]、童軍等[8]的研究結果是一致的。

2.2 不同施肥量對氮磷鉀農學效率的影響

試驗結果（表2）表明，習慣施肥時氮的農學效率為4.85 kg/kg，低于配方施肥時氮的農學效率（7.91 kg/kg）；鉀的農學效率同樣是習慣施肥（3.20 kg/kg）低于配方施肥（4.50 kg/kg），然而，在磷的農學效率方面，習慣施肥（15.68 kg/kg）高于配方施肥（7.29 kg/kg），而試驗田塊的有效磷本底值并不高，這可能與配方施肥磷的推薦量仍然較低有關。配方施肥每千克氮養分增稻谷顯著高于習慣施肥，施氮肥的效果好于習慣施肥；無論配方施肥還是習慣施肥，總的趨勢是：氮肥的增產量最高，磷肥的增產量次之，鉀肥有一定的增產作用。說明土壤氮素水平和氮肥用量對水稻產量影響最大[9]。

2.3 配方施肥對養分吸收量的影響

由表3可知，配方施肥與習慣施肥每百千克經濟產量養分吸收量差異不明顯，說明不同施肥方法下每百千克經濟產量養分吸收量比較穩定，可以視為一個常數，養分吸收量上有鉀﹥氮﹥﹥磷的趨勢，配方施肥經濟產量為8 853 kg/hm2，按產量定氮施氮量為106.5 kg/hm2，與配方施肥方案基本相符，若以產量定磷、鉀，則施磷、鉀量分別為13.5、132 kg/hm2，進一步說明配方施肥以產量定氮、以土壤豐缺程度定磷、鉀的做法基本符合生產實際。

2.4 不同施肥量對經濟產量、生物產量的影響

與習慣施肥相比，配方施肥時，其子粒產量、莖葉產量、生物產量分別增加313.5、465.0、778.5 kg/hm2，增幅分別為3.67%、4.94%、4.33%，說明配方施肥既提高經濟產量，也提高生物產量。在其他投入一致的條件下，配方施肥比習慣施肥增產313.5 kg/hm2，增收877.5元/hm2，肥料投入節支439.5元/hm2，增收節支合計1 317元/hm2，配方施肥效益明顯高于習慣施肥（表4）。

2.5 配方施肥對子粒和莖葉養分含量的影響

與習慣施肥比較，配方施肥水稻子粒氮含量顯著提高，增幅達33.33%，但莖葉氮含量則大幅下降， 降幅達21.62%；子粒磷含量也明顯降低，降幅為15.90%，但莖葉磷含量則有所上升，增幅為8.62%；子粒和莖葉鉀含量變化不大。因氮是合成蛋白質的主要成分，可能配方施肥對稻谷品質有一定提高。但無論配方施肥還是習慣施肥，有一個共同趨勢，即子粒氮含量遠遠高于子粒磷、鉀含量，子粒磷和鉀含量則無明顯差異；莖葉鉀含量明顯高于氮，而磷含量則更低；莖葉鉀含量大大高于子粒鉀含量，子粒磷含量高于莖葉磷含量，配方施肥子粒氮含量高于莖葉氮含量，習慣施肥子粒氮含量與莖葉氮含量差異不明顯（表5）。

3 結論

1）氮磷鉀合理配施能顯著提高肥料養分利用率。與習慣施肥相比，配方施肥N、P2O5、K2O利用率分別提高121%、38%、64%，習慣施肥偏施氮肥養分利用率很低，同時還影響了對磷鉀的吸收利用。

2）水稻配方施肥與習慣施肥的每百千克經濟產量養分吸收量差異并不明顯，說明不同施肥量下水稻每百千克經濟產量養分吸收量比較穩定，可以視為一個常數，但各養分間吸收量差異較大，即鉀﹥氮﹥﹥磷，試驗也驗證配方施肥以產量定氮、以土壤豐缺程度定磷、鉀的做法基本符合生產實際。

3）配方施肥與習慣施肥相比經濟產量、莖葉產量、生物產量均明顯提高，說明配方施肥既提高經濟產量，也提高生物產量，此次試驗增收節支合計1 317元/hm2，配方施肥效益明顯高于習慣施肥。

4）與習慣施肥比較，配方施肥使水稻子粒氮含量大幅提升，而子粒磷含量卻明顯降低，鉀含量變化不大。子粒中氮的提高會有助于蛋白質的合成，從而對提高稻谷品質有一定影響。

5）配方施肥每千克氮養分增加稻谷產量顯著高于習慣施肥，施氮肥的效果好于習慣施肥；無論配方施肥還是習慣施肥，總的趨勢是氮肥的增產量最高，磷肥的增產量次之，鉀肥有一定的增產作用。表明土壤氮素水平和氮肥用量是影響水稻產量的關鍵因素。

參考文獻：

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