磷鉀調控對冷浸田水稻產量和養分吸收的影響

徐祥玉， 張敏敏， 劉 曄， 袁家富， 熊又升*， 周平剛

(1 湖北省農業科學院植保土肥研究所， 湖北武漢 430064; 2 湖北省陽新縣農業局， 湖北陽新 435200)

第二次土壤調查結果顯示我國三分之二的耕地屬于中低產田[1]，中低產田培肥改良在保證我國耕地面積不減少、糧食產量不降低方面至關重要。冷浸田是指長期受水浸漬，以“冷、爛、毒、瘦”為特征的水田，在中國土壤分類系統中歸屬于人為土綱人為水成土亞綱水稻土類。冷浸田是廣泛分布在我國江南地區的低產水田的一個主要類型，全國約有346萬公頃，占全國稻田面積的15.07%，占低產稻田面積的44.2%[2]。

上世紀五、六十年代我國曾經大規模進行過冷浸田的改良研究，也已有大量相關報道[3-5]。近年來我國在稻田施肥方面有大量研究報道，但主要集中在長期定位試驗和高產稻田，對低產田關注甚少。冷浸田增產潛力巨大，對其進行改良是保證我國糧食安全的有效途徑，因此對冷浸田施肥結構和模式進行研究具有現實意義。本研究以鄂東南低丘區冷浸田為研究對象，通過對冷浸田磷肥、鉀肥施用量進行調控，明確冷浸田基本施肥量，以期為冷浸田的改良和提高糧食產量提供基礎數據和理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.2 試驗設計

試驗2011年設8個處理，2012和2013年增設習慣施肥處理，各處理及其施肥量詳見表1。小區面積21 m2，每處理3次重復。氮肥為尿素，磷肥為過磷酸鈣，鉀肥為氯化鉀，鋅肥選擇大粒鋅(Zn≥25%)，硅肥用大粒硅(SiO2%≥20%)，除習慣處理(FP)外，其他處理50%的氮、70%的磷、70%的鉀作基肥，50%氮、30%磷、30%鉀作拔節肥。2011年5月20日施肥，6月16日追肥，5月21日插秧，9月底收獲；2012年5月4日施肥，5月20追肥，5月5日插秧，9月初收獲；2013年6月14日施肥，7月6日追肥，6月15日插秧，10月初收獲。各處理均按小區收獲計產。

表1 試驗設計

拔節前保持有水層，拔節后根據水稻生長需要進行不定期排水，土壤始終處于水分過飽和狀態。水稻管理同正常大田。

1.3 測定項目與方法

于插秧前、分蘗期(僅2011年)、拔節期、收獲期采集0—25 cm土層土樣，分析土壤堿解氮、速效磷、速效鉀；收獲期每小區取5兜進行考種，并分析不同部位氮、磷、鉀含量，所有指標均按照土壤農化分析[7]方法進行。肥料農學利用率的計算公式為：肥料農學利用率=(施肥區產量-無肥區產量)/(N+P2O5+K2O施用量)[8-10]。

試驗數據采用Microsoft Excel 2010、SPSS 17.0和Sigmaplot 12.0軟件進行分析。

2 結果與分析

2.1 磷鉀調控對水稻產量及其構成因素的影響

由表2可見，2011年與CK相比，施肥可極顯著提高水稻產量，其中以NP2K、NPK+Zn和NPK2處理產量最高，比CK增加20%以上；NPK、NP1K、NPK1和NPK+Si 4個處理次之，比CK高14%左右。

表2 磷鉀調控對水稻產量及構成因素的影響

圖1 磷鉀調控對冷浸稻田土壤速效養分變化的影響Fig.1 The change of soil available nutrients with the regulated phosphorus and potassium supply

雖然不同年份氣候、水稻品種等均不相同，但3年的結果顯示，施肥顯著提高了冷浸田水稻產量，NPK處理比FP處理增產達到15%以上；在氮磷鉀的基礎上增施鋅肥和增加鉀肥施用量可顯著提高水稻產量，增施磷肥和硅肥具有增產的趨勢。說明保證磷肥用量、增施鉀肥、配施鋅肥對保證冷浸田水稻產量非常關鍵，增加磷肥和硅肥也有提高水稻產量的趨勢，產量在年度之間的差異可能與氣候或者插秧時間有關。

2.2 土壤養分含量變化趨勢

2.3 植株養分含量及籽粒養分累積量

各處理植株養分濃度的差異在一定程度上能夠反映植物對養分的吸收或利用效率，若高效吸收低效利用說明該處理的生產力較低。

2.3.2 莖稈 2011年所有施肥處理的莖稈氮含量顯著高于CK(P<0.05)，但各施肥處理之間無差異；2012年莖稈氮含量CK顯著高于NP1K、NP2K、NPK+Zn和NPK+Si處理；2013年NPK2則顯著高于CK和NPK處理。2011年以NPK1處理的莖稈磷含量最高，顯著高于CK；2012年則所有處理差異不顯著；2013年則施肥處理明顯或顯著高于CK處理。莖稈鉀含量2011年以NPK+Si處理最高，顯著高于CK處理；2012年除FP處理外其他處理顯著高于CK，其中以NPK2處理最高；2013年施肥處理明顯或顯著高于CK處理。

從以上結果可以看出，施肥對籽粒氮含量、莖稈氮含量均有顯著影響，磷、鉀肥則對籽粒磷、鉀含量無明顯影響，對莖稈磷、鉀含量有明顯影響，但除個別處理莖稈磷(NPK1處理)、鉀含量(NPK+Si處理)顯著高于CK外，其余處理雖然含量高于CK但沒有達到顯著水平。

由圖2可以看出，3年的結果顯示施肥處理籽粒氮累積量顯著高于CK和FP處理(2012、2013年)；2011年各施肥處理之間無顯著差異，2012年以FP(62.22 kg/hm2)、NPK(72.25 kg/hm2)兩個處理明顯低于其他施肥處理，其中NPK2處理最高(82.91 kg/hm2)，顯著高于FP和NPK處理(P<0.05)；2013年與2012年結果相似，以NPK+Si處理最高(104.83 kg/hm2)，顯著高于FP(24.77 kg/hm2)和NPK(70.71 kg/hm2)兩個處理。

籽粒磷累積量的結果顯示，2011年NP2K處理最高(15.49 kg/hm2)，顯著高于CK(12.20 kg/hm2)和NPK(12.14 kg/hm2)處理；2012年所有施肥處理的籽粒磷累積量顯著高于CK處理，其中NPK2處理最高(27.06 kg/hm2)，極顯著高于CK(3.35 kg/hm2)，顯著高于FP(14.85 kg/hm2)、NP1K(18.85 kg/hm2)、NP2K(17.31 kg/hm2)和NPK+Zn(18.33 kg/hm2)處理；2013年則除FP處理外所有施肥處理均顯著或極顯著高于CK處理，其中NP2K(28.58 kg/hm2)處理最高。

2011年度所有處理籽粒鉀累積量沒有明顯差異；2012年所有施肥處理籽粒鉀累積量顯著或極顯著高于CK，其中NPK2處理最高(27.12 kg/hm2)，極顯著高于CK(3.08 kg/hm2)，顯著高于FP(16.96 kg/hm2)、NP2K(19.04 kg/hm2)和NPK+Zn(19.00 kg/hm2)處理；2013年與2012年相似，施肥處理籽粒鉀累積顯著或極顯著高于CK處理，其中NP2K處理最高(28.22 kg/hm2)，極顯著高于CK(9.23 kg/hm2)、FP(18.11 kg/hm2)和NPK(19.86 kg/hm2)。

3 討論與結論

表3 磷鉀調控對水稻植株養分含量的影響(%)

圖2 磷鉀調控對籽粒養分累積的影響Fig.2 Effects of regulating phosphorus and potassium on accumulation of grain nutrients

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