‘甬優(yōu)12’施肥量與產量關系模型及超高產栽培施肥技術研究

蔡建軍　汪恩國　林采舜　何杰

摘要：為了探明超級雜交稻‘甬優(yōu)12產量與施肥量關系，揭示其單季稻超高產栽培需肥規(guī)律，提升整體施肥技術水平，在統(tǒng)一栽培技術措施下測土配方施肥，跟蹤調查2012-2013年12個示范方不同施肥組合及施肥量，以專家組實割實收考查產量的方法，對單季稻‘甬優(yōu)12施肥量與產量關系及超高產栽培施肥技術進行研究。結果表明，在土壤肥力水平中等的情況下，單季晚稻‘甬優(yōu)12產量（Y）隨施肥量（有機肥F和N、P、K）增加而遞升且呈冪次函數（近似線性）遞升，其關系模型為：Y=0.00003F²-0.2963F+11302（Y=0.2301F+9258），Y=0.0504N²+24.566N+1953（Y=51.243N-1543），Y=0.0361P²+26.596P+8707（Y=34.143P+8358），Y=0.0208K²+7.4996K+8499（Y=17.793K+7306）。由此提出，11000～12000kg/hm²目標產量為投入農家有機肥8000～12000kg/hm²、純N量245～265kg/hm²、P₂O₅量75～105kg/hm²、K₂O量210～265kg/hm²，N：P：K比例1.00：0.35：0.93；目標產量15000kg/hm²為投入農家有機肥15000～20000kg/hm²、純N量320kg/hm²、P₂O₅量190kg/hm²、K₂O量410kg/hm²，N：P：K比例1.00：0.59：1.28。后者生產成本大幅度提高，生產風險大幅度上升，需集成超級栽培、肥料運籌、病蟲防治、水槳管理等一系列協(xié)調促進，才能實現預期目標。

關鍵詞：‘甬優(yōu)12；超級栽培；施肥量；產量

中圖分類號：S147.34

文獻標志碼：A

論文編號：2014-0895

0引言

‘甬優(yōu)12為浙江省寧波市農業(yè)科學院作物研究所和寧波市種子有限公司選育而成的遲熟秈粳雜交稻組合（浙審稻2010015），2011年農業(yè)部確定為超級稻品種，該品種具有高產穩(wěn)產、耐肥抗倒、優(yōu)勢明顯的特性，生產應用表現具有高產水平和超高產潛力。近年來‘甬優(yōu)12在浙東南稻區(qū)大面積推廣，成為主栽品種之一，其推廣種植大幅提高了單產水平。臨海地處浙江東南沿海，2012-2013年推廣種植面積3667hm²，占單季雜交水稻的14.1%，是平均單產最高的組合。針對‘甬優(yōu)12超高產栽培技術發(fā)展，本研究旨在通過施肥組合及其施肥量與高產關系試驗分析，為進一步開發(fā)高產潛力和超高產栽培提供施肥技術參數。

陳葉平等對‘甬優(yōu)1213500kg/hm²以上超高產栽培技術研究總結為“一早二減三增四防”，即適期早播，減少播種量，減少種植叢數，增施有機肥，增開豐產溝，增施穗肥，防稻曲病，防止早衰，防斷水過早，防割青；劉偉明通過‘甬優(yōu)12產量性狀相關分析認為超高產技術途徑為適當控制有效分蘗，主攻大穗，提高結實率；孫永飛等通過‘甬優(yōu)1213500kg/hm²群體長勢長相從日照時數、成穗率等方面對突破15000kg/hm²論證認為在足穗基礎上大幅度提高成穗率是最根本途徑；譚保欽等對超級稻基肥和追肥比例試驗結果認為以6：4對生長最好；吳建能等通過不同氮肥用量對‘甬優(yōu)12穗粒結構和產量的影響研究認為，‘甬優(yōu)12在中等土壤肥力條件下最佳施氮量為純氮225kg/hm²左右。對于‘甬優(yōu)12超高產栽培整體施肥技術卻鮮有報道。為了探明單季稻‘甬優(yōu)12超高產栽培施肥量與產量的關系，揭示其超高產栽培的需肥規(guī)律，制定超高產栽培施肥數學模型及其施肥技術，筆者于2012-2013年通過對12個單季稻‘甬優(yōu)12高產示范方施肥跟蹤調查，從施肥的角度開展單季稻‘甬優(yōu)12超高產栽培施肥量與產量關系模型研究，從而形成超高產栽培施肥方案，以期為完善超高產栽培提供配套施肥技術依據。

1材料與方法

1.1示范方布局

根據臨海市區(qū)位特點及其糧食專業(yè)合作社生產水平，2012年選定4個鎮(zhèn)5家糧食專業(yè)合作社創(chuàng)辦單季稻‘甬優(yōu)12示范方5個，分別為桃渚鎮(zhèn)里魚高產示范方、小芝鎮(zhèn)塔洋高產示范方、小芝鎮(zhèn)西鳳高產示范方、江南街道小溪高產示范方、尤溪鎮(zhèn)于岙高產示范方，其示范面積平均為72.04hm²/方（幅度66.7-76.7hm²/方），合計示范面積360.2hm²；2013年選定6個鎮(zhèn)7家糧食專業(yè)合作社創(chuàng)辦單季稻‘甬優(yōu)12示范方7個，分別為桃渚鎮(zhèn)里魚高產示范方、小芝鎮(zhèn)塔洋高產示范方、江南街道小溪高產示范方、杜橋鎮(zhèn)溪口高產示范方、杜橋鎮(zhèn)大汾高產示范方、永豐鎮(zhèn)白毛高產示范方、汛橋鎮(zhèn)利豐高產攻關示范方，其前6個方平均示范面積為70.93hm²/方（幅度67.3-76.7hm²/方），后者稱百畝方為7.5hm²/方，合計示范面積433.1hm²。

1.2示范方土壤肥力特性

根據對示范方的50個土壤化驗數據結果分析，土壤的pH 4.6-6.3之間，平均為5.4，表現為酸性偏重土壤；有機質在18.0-55.2g/kg之間，平均為29.9g/kg，總體較為豐富；有效磷在0.9-50mg/kg，平均為14.2mg/kg，其中10mg/kg以下的達26個，占52%，表明缺磷較為普遍；有效鉀在30-200mg/kg，平均為70.1mg/kg，80mg/kg以下的有38個，占76%，有效鉀整體含量不豐富；陽離子交換量在6.4～18.6cmol/kg，平均10.5cmol/kg，整體表現為中等水平。表明示范方的土壤整體表現為酸性偏重、富含有機質、缺磷、少鉀、陽離子交換量中等的土壤肥力特性。

1.3示范方主要栽培措施與施肥方法

高產示范方實行統(tǒng)一品種、統(tǒng)一育秧、統(tǒng)一栽培技術、統(tǒng)一測土配方施肥、統(tǒng)一植保、統(tǒng)一機械作業(yè)。根據統(tǒng)一制定的示范方組織實施方案，主要技術措施有：適時培育壯秧：播種時間為5月13-20日，塑盤育秧大田用種量為13.5-16.5kg/hm²，秧齡16-19天；合理稀植，機械插種密度30cm×21cm左右，即14.7萬叢//hm²～16.2萬叢/hm²，計落田苗數在45萬/hm²-52萬/hm²；病蟲害防控依預測預報，采用統(tǒng)一時間和統(tǒng)一配方進行有效控制；全生育期推行淺濕間歇灌溉技術，后期不脫水，及時、科學、節(jié)水灌溉。施肥方法推廣測土配方施肥，以重施有機肥為基礎，穩(wěn)氮增磷增鉀補微，前肥后移，減少基蘗肥，增施穗肥，控制前期無效生長量，主攻大穗，淘汰“一頭轟”施肥技術。

1.4施肥調查與考查方法

施肥數量調查采用各個示范方根據實際農事操作，落實專人負責農事記載，從開始組織實施到示范方收割的整個水稻生產當季的施肥投入量，包括有機肥和化肥總量及折純量。產量考查采用省、市專家組實割實收辦法進行，即隨機選擇3塊田進行全田機械實割實收，經揚凈測定水分含量，折標準含水量的稻谷產量。

1.5統(tǒng)計與建模方法

調查監(jiān)測數據采用Excel 2003和DPS軟件進行建模，原始調查數據不作任何轉換。

2結果與分析

2.1總體施肥量與產量關系測定

根據對2012-2013年12個‘甬優(yōu)12超高產栽培示范方施肥量及產量實割驗收統(tǒng)計，結果見表1。經表1顯示，‘甬優(yōu)12超高產栽培示范方平均施農家有機肥（主要為欄肥、畜糞、禽糞漚制而成，下同）7750kg/hm²，純N量246kg/hm²，P₂O₅量79kg/hm²，K₂O量210kg/hm²，實收產量11041kg/hm²。即每產出1000kg產量需投入農家有機肥702kg/hm²，純N量22.3kg/hm²，P₂O₅量7.2kg/hm²，K₂O量19.0kg/hm²。

2.1.1施農家有機肥量與產量的關系模型 通過12個示范方施農家有機肥量（F）與產量（Y）統(tǒng)計分析，表明總體隨施農家有機肥量增加而產量提高，兩者呈極顯著水平的冪次函數關系或線性相關關系，其數學模型為Y=0.00003F²-0.2963F+11302（df12，r=0.7958^**，r_0.01=0.7079）或Y=0.2301F+9258（df=12，r=0.7262^**，r_0.01=0.7079）。由此可知，一般示范產量11000～12000kg/hm²，其每公頃需施農家有機肥量8000～12000kg；若要獲超級產量15000kg/hm²，其每公頃施農家有機肥量需15000～20000kg。

2.1.2施N量與產量的關系模型 通過12個示范方施N量（N）與產量（Y）統(tǒng)計分析，表明‘甬優(yōu)12超高產栽培產量隨施N量增加而提高，兩者呈極顯著水平的冪次函數關系，其變化軌跡與其線性相關關系基本一致，其數學模型為Y=0.0504N²+24.566N+1953（df=12，r=0.8203^**，r_0.01=0.7079）或Y=51.243N-1543（df=12，r=0.8202^**，r_0.01=0.7079）。由此可知，一般示范產量11000～12000kg/hm²，其每公頃需配套施純N量245～265kg；若要獲超級產量15000kg/hm²，其每公頃需施純N量320kg。

2.1.3施P量與產量的關系模型 通過12個示范方施P₂O₅量（P）與產量（Y）統(tǒng)計分析，表明‘甬優(yōu)12超高產栽培產量隨施P量提高而增加，兩者呈極顯著的冪次函數關系，其變化軌跡與其線性相關關系基本相似，其數學模型為Y=0.0361P²+26.596P+8707（df12，r=0.8308^**，r_0.01=0.7079）或Y=34.143P+8358（df=12，r=0.8306^**，r_0.01=0.7079）。由此可知，一般示范產量11000-12000kg/hm²，其每公頃需配套施P₂O₅量需75～105kg；若要獲超級產量15000kg/hm²，其需每公頃施P₂O₅量190kg。

2.1.4施K量與產量的關系模型 通過‘甬優(yōu)12超高產栽培示范施K₂O量（K）與產量（Y）統(tǒng)計分析，表明‘甬優(yōu)12超高產栽培產量隨施K量增加而增加，兩者呈極顯著的冪次函數關系，其數學模型為Y=0.0208K²+7.4996K+8499（df=12，r=0.8893^**，r_0.01=0.7079）或Y=17.793K+7306（df=12，r=0.8871^**，r_0.01=0.7079）。由此可知，一般產量11000-12000kg/hm²，其每公頃需配套施K₂O量210-265kg；若要獲超級產量15000kg/hm²，其每公頃施K₂O量需410kg。

2.2‘甬優(yōu)12超高產栽培施肥方案分析

2.2.1‘甬優(yōu)1211000-12000kg施肥技術方案 經圖1和表1顯示，‘甬優(yōu)12產量11000-12000kg/hm²施肥量在農家有機肥施5250-11250kg/hm²基礎上，配套施入純N量246kg/hm²P₂O₅量82kg/hm²，K₂O量227kg/hm²，即N：P：K結構比例為1.00：0.33：0.92；較模型計算總體投入量略所偏低，即需配套施入純N量255kg/hm²，P₂O₅量90kg/hm²，K²O量238kg/hm²，即N：P：K結構比例為1.00：0.35：0.93。為此提出施肥技術方案為：基肥在翻耕前每公頃施腐熟農家有機肥10000kg左右，為水稻提供各種營養(yǎng)元素，保持土壤有機質平衡，促進水稻穩(wěn)健生長；耙面肥施17%碳酸氫銨440-450kg/hm²，16%過磷酸鈣315-320kg/hm²，氯化鉀180-185kg/hm²。分蘗肥每公頃施尿素300-305kg，氯化鉀150kg，尿素分二次施用，第一次在移栽后6-7天施，第二次在移栽后13-14天施，比例為4：6，氯化鉀在第二次時施用。穗肥每公頃用15-15-15復合肥260-265kg，也可分二次，比例為6：4，第一次在倒四葉露尖后施，第二次在倒二葉露尖后施。

2.2.2‘甬優(yōu)1215000kg施肥方技術方案 經對農家有機肥及三要素模型化分析，‘甬優(yōu)12目標產量15000kg/hm²施肥方案需在農家有機肥需15000-20000kg/hm²的基礎上，需配套施肥量為純N量320kg/hm²，P₂O₅量190kg/hm²，K₂O量為410kg/hm²，其N：P：K結構比例為1.00：0.59：1.28。為此提出施肥技術方案為：基肥在翻耕前每公頃施腐熟農家有機肥15000-20000kg，以提供水稻生長需要的N、P、K和各種中微量元素，保持土壤有機質平衡，為水稻高產攻關打下肥力基礎；耙面肥施17%碳酸氫銨675kg/hm²，16%過磷酸鈣480kg/hm²，氯化鉀380kg/hm²。分蘗肥第一次移栽后6-7天每公頃施尿素195kg，氯化鉀115kg，第二次移栽后13-14天用15-15-15復合肥375kg。穗肥也分二次施，第一次倒四葉露尖后施促花肥，每公頃用15-15-15復合肥225kg；第二次倒二葉露尖后施保花肥用15-15-15復合肥150kg。灌漿期可用磷酸二氫鉀3kg加尿素7.5kg加水750kg噴施1～2次，防止早衰，提高籽粒充實度，增加產量。

3結論與討論

研究表明，施肥技術是超級稻‘甬優(yōu)12超高產栽培實現超高產目標的關鍵措施之一，無論施肥總量還是施肥組合（農家有機肥（F）及N、P、K化肥）對實現超高產目標都具有十分突出的作用，并存在顯著的多項式二次肥料效應函數或線性函數相關關系，即‘甬優(yōu)12單位產量（Y）是隨其施肥量增加而呈二次函數或近似線性函數遞升，其數學模型為：Y=0.00003F²-0.2963F+11302（或Y=0.2301F+9258），Y=0.0504N²+24.566N+1953（或Y=51.243N-1543），Y=0.0361P²+26.596P+8707（或Y=34.143P+8358），Y=0.0208K²+7.4996K+8499（或Y=17.793K+7306），深化了以往單要素肥料或僅N、P、K組合關系的研究。通過上述模型分析，其二次函數為開口向上，從肥料投入角度表明生產上尚具15000kg/hm²超高產潛力，與陳葉平等2012年有4塊田單產超過15000kg/hm²實踐一致。同時表明若目標產量11000-12000kg/hm²需投入農家有機肥8000～2000kg/hm²、純N量245-265kg/hm²、P₂O₅量75-105kg/hm²、K₂O量210-265kg/hm²，N：P：K結構比例為1.00：0.35：0.93，與彭恩明等研究的N：P：K結構比例1.00：0.27-0.47：0.68-1.09、何旭華等試驗結果的1.00：0.33：0.90基本一致；若目標產量15000kg/hm²需投入農家有初肥15000～20000kg/hm²、純N量320kg/hm²，P₂O₅量190kg/hm²、K₂O量410kg/hm²，其N：P：K結構比例為1.00：0.59：1.28。因此，‘甬優(yōu)12目標產量進入12000kg/hm²后投入肥料總量處激升狀態(tài)，總施肥量增幅較大，特別是N、P、K需求量顯著上升，尤以P、K肥需求量更大，使之高N配以高P和高K，以利提升群體抗倒健穗增產之效應，促進群體高產豐收。

‘甬優(yōu)12耐肥抗倒性能優(yōu)勢明顯，生產上以推廣目標產量11000-12000kg/hm²方案較為可行；若示范攻關目標產量15000kg/hm²，其生產成本大幅度提高，生產風險也大幅度上升，在增加施肥總量的同時，需提高有機肥和P、K肥配套，注重提高群體抗倒能力，使之田間群體活力健壯，實現多穗基礎上攻大穗增粒重，為之需集成超級栽培、肥料運籌、病蟲防治和水槳管理等一系列協(xié)調促進，保障實現預期目標。

本研究著重對‘甬優(yōu)12產量與施肥量關系研究，缺乏對施肥組合及施肥量對超高產群體和經濟性狀關系測定，有待進一步深化研究，以更精準完善超高產栽培施肥技術體系。