基于“3414”試驗的水稻推薦施肥指標體系應用

李玉琴 劉蘇 胡洪 劉長永 楊洋 王一

摘要 通過“3414”試驗對土壤速效養分與作物相對產量進行相關分析，建立水稻的土壤有效養分豐缺指標，統計最佳施肥量，計算得不同肥力水平確定推薦施肥量，翠屏區水稻推薦施肥指標為：當土壤堿解氮含量<100 mg/kg時，推薦施氮（N）量為11.6 kg/666.67 m2；當土壤堿解氮含量100～149 mg/kg時，推薦施氮（N）量為9 kg/666.67 m2；當土壤堿解氮含量149～170 mg/kg時，推薦施氮（N）量為7.2 kg/666.67 m2；當土壤堿解氮含量大于170 mg/kg時，建議少施或不施氮肥。當土壤有效磷含量<2.9 mg/kg時，推薦施磷（P2O5）量為6.6 kg/666.67 m2；當土壤有效磷含量2.9～8.1 mg/kg時，推薦施磷（P2O5）量為4.8 kg/666.67 m2；當土壤有效磷含量8.1～11.3 mg/kg時，推薦施磷（P2O5）量為3.4 kg/666.67 m2；當土壤有效磷含量大于11.3 mg/kg時，推薦施磷（P2O5）量為1 kg/666.67 m2。當土壤速效鉀含量<84 mg/kg時，推薦施鉀（K2O）量為4.1 kg/666.67 m2；當土壤速效鉀含量84～127 mg/kg時，推薦施鉀（K2O量為3 kg/666.67 m2；當土壤速效鉀含量大于127 mg/kg時，推薦施鉀（K2O量為1.7 kg/666.67 m2。該推薦施肥指標與宜賓市翠屏區水稻實際施肥需求基本切合，可以用于大田生產。

關鍵詞 “3414”試驗；推薦施肥；水稻；四川宜賓；翠屏區

中圖分類號 S511 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）06-0012-03

宜賓市翠屏區幅員面積1 123 km2，2015年末全區耕地面積4.24萬hm2，其中水田面積2.1萬hm2，占耕地總面積的49.7%。糧食播種面積3.3萬hm2，糧食總產量20.9萬t，其中水稻總產量13.5萬t，占全區糧食總產的65%。水稻在翠屏區糧食生產中占有重要地位。為實現翠屏區水稻高產、穩產，翠屏區土肥站從2001年起開展了水稻優化配方施肥的系列試驗，總結多年施肥經驗，提出了以增鉀為主，補磷、補微，合理用氮的優化配方施肥技術方案[1]。黃 迅等[2]對翠屏區滲育紫泥田水稻肥料效應進行了研究，通過肥料效應函數提出了肥料配方。但是都未對翠屏區水稻測土配方施肥進行針對性系統探討。目前，作物施肥模型的研究主要分為施肥理論模型和施肥決策支持系統兩方面，理論模型又分為微觀的作物配方施肥模型和宏觀的區域施肥模型兩方面[3-4]。理論模型的研究方法分屬于測土施肥法、肥料效應函數法、營養診斷法3類[5-6]，實際應用有地力分區（分級）法、目標產量法、地力差減法、肥料效應函數法、養分豐缺指標法和氮、磷、鉀比例法等[7]。其中，采用肥料效應函數和養分豐缺指標相結合的方法應用廣泛，也是農業部推薦用于建立測土配方施肥指標體系的方法之一，較為貼近實際農技推廣工作。本文通過“3414”試驗進行翠屏區水稻測土配方施肥指標體系探討，既是對前人經驗總結的重要補充，也是為促進翠屏區糧食增產增收、肥料使用結構優化和提供參考和依據。

1 材料與方法

1.1 試驗區域概況

宜賓市翠屏區地處四川盆地南緣，屬岷、金、長三江河谷亞熱帶氣候區，氣候溫和、雨量充沛、熱量豐富、無霜期長、雨熱同季，年平均氣溫17.9 ℃，降水量1 164.6 mm，無霜期344 d。土壤大部分是由蓬萊鎮組、遂寧組、沙溪廟組和白堊系夾關組砂泥巖母質發育而成的土壤，約占全區總面積的79.73%。

1.2 試驗材料

供試作物：水稻，品種均選擇當地主推品種，詳見表1。供試肥料為尿素（含N 46%）、鈣鎂磷肥（含P2O5 12%）或過磷酸鈣（含P2O5 12%）、氯化鉀（含K2O 60%）。

供試地塊：在全區選擇高、中、低肥力水平的田塊設置16個試驗，各試驗點采集基礎土樣測定土壤pH值、有機質、全氮、堿解氮、有效磷和速效鉀，測試方法采用四川省農業廳《測土配方施肥技術規范》規定的方法，各試驗點土壤基礎養分測試結果見表1。

1.3 試驗方法

試驗設計采用全國農技推廣服務中心推薦的“3414”試驗設計，即設氮磷鉀3個因素、4個水平、14個處理，試驗因素水平設置見表2。其中2水平為擬推薦施肥，具體用量為：氮肥（折純，以下均同）9 kg/666.67 m2，磷肥為5 kg/666.67 m2，鉀肥為4 kg/666.67 m2。1水平施肥量為2水平的0.5倍，3水平施肥量為2水平的1.5倍。小區面積根據地塊設置20～30 m2。每個試驗設3次重復，小區區組內隨機排列。

1.4 數據方法

在土壤速效養分與作物相對產量相關關系分析的基礎上，建立土壤有效養分豐缺指標，針對不同肥力水平確定推薦施肥量[8]。具體步驟參考陳新平等[9]的通過“3414”試驗建立測土配方施肥指標體系的方法，即：①在Excel軟件中，繪出土壤有效養分測定值與作物相對產量的散點圖；②利用Excel軟件的添加趨勢線功能，獲得相對產量與土壤養分測試值的數學關系，并繪出趨勢線；③以作物相對產量為標準，獲得土壤養分豐缺指標；④計算每個試驗點的最佳施肥量；⑤將多年多點的結果按不同肥力水平匯總，計算不同肥力水平下的平均推薦施肥量和上下限。

2 結果與分析

2.1 土壤速效養分含量與缺素區相對產量的回歸分析

根據試驗結果，計算各試驗點土壤氮磷鉀速效養分與各缺素區相對產量，結果見表3。對各試驗點基礎土樣速效養分測定值和其相應的相對產量進行相關分析，堿解氮、有效磷、速效鉀與對應相對產量的相關系數分別為0.662**、0.859**、0.813**，相關關系均極顯著。以各試驗點基礎土樣速效養分測定值為橫坐標，相應的相對產量為縱坐標，繪制散點圖和趨勢線，應用對數模型[10]擬合出土壤養分測定值與相對產量的回歸方程[8]，見圖1、2、3。

對回歸系數進行顯著性檢驗，堿解氮、有效磷與其對應的水稻相對產量的回歸系數達到了1%的顯著水平，速效鉀與缺鉀區水稻相對產量的回歸系數達到了5%的顯著水平，說明擬合的方程均可靠，可以進行下一步分析。

2.2 土壤養分豐缺指標

根據翠屏區各試驗點缺素區水稻相對產量，結果見表4，將相對產量小于50%所對應的養分含量為極低，50%～75%為低，75%～90%為中等，90%～95%為高，大于95%為極高。將相對產量的臨界值代入圖1、2、3中公式，計算出土壤養分臨界值，即為土壤有效養分的臨界指標值。根據土壤有效養分臨界指標值，推出翠屏區水稻土壤氮磷鉀豐缺指標體系。

2.3 水稻氮磷鉀推薦施肥指標體系的建立

將各試驗點的最佳施肥量結果按不同等級匯總。根據翠屏區全區采集土樣化驗數據統計，堿解氮、有效磷、速效鉀含量極低，堿解氮含量極高、速效鉀等級低的水田比例很小（1%）（表4），結合測土配方施肥推廣應用實際，對推薦施肥指標進行歸并，計算出不同養分豐缺程度土壤的推薦施肥量，具體見表5。當土壤某養分元素含量極高時，建議少施或不施該肥。

3 結論與討論

翠屏區水稻推薦施肥指標為：當土壤堿解氮含量<100 mg/kg時，推薦施氮（N）量為11.6 kg/666.67 m2；當土壤堿解氮含量100～149 mg/kg時，推薦施氮（N）量為9 kg/666.67 m2；當土壤堿解氮含量149～170 mg/kg時，推薦施氮（N）量為7.2 kg/666.67 m2；當土壤堿解氮含量大于170 mg/kg時，建議少施或不施氮肥。當土壤有效磷含量<2.9 mg/kg時，推薦施磷（P2O5）量為6.6 kg/666.67 m2；當土壤有效磷含量2.9～8.1 mg/kg時，推薦施磷（P2O5）量為4.8 kg/666.67 m2；當土壤有效磷含量8.1～11.3 mg/kg時，推薦施磷（P2O5）量為3.4 kg/666.67 m2；當土壤有效磷含量大于11.3 mg/kg時，推薦施磷（P2O5）量為1 kg/666.67 m2。當土壤速效鉀含量<84 mg/kg時，推薦施鉀（K2O）量為4.1 kg/666.67 m2；當土壤速效鉀含量84～127 mg/kg時，推薦施鉀（K2O）量為3 kg/666.67 m2；當土壤速效鉀含量大于127 mg/kg時，推薦施鉀（K2O）量為1.7 kg/666.67 m2。通過實地走訪調查，推薦施肥指標與宜賓市翠屏區水稻實際施肥需求基本切合，可以用于大田生產。

4 參考文獻

[1] 黃迅，胡洪.翠屏區水稻優化配方施肥方案的探索[J].宜賓科技，2007（1）：23-27.

[2] 黃迅，李玉琴.宜賓市翠屏區滲育紫泥田水稻肥料效應研究[J].宜賓科技，2009（4）：8-10.

[3] 張葦.脫毒馬鈴薯氮磷鉀肥料效應數學模型的研究[J].中國馬鈴薯，2006，20（6）：336-338.

[4] 姚寶全，徐志平，章明清，等.福建主要糧油作物測土配方施肥指標體系研究Ⅲ：區域施肥模型及其推薦施肥[J].福建農業學報，2009，24（2）：137-142.

[5] 韓峰，高雪，彭志良，等.貴州水稻3414肥料試驗模型擬合的探討[J].貴州農業科學，2009（6）：235-238.

[6] 張建麗.福建主要糧油作物測土配方施肥指標體系研究Ⅳ：土壤速效氮磷鉀測定值與最佳施肥量的關系[J].福建農業學報，2009，24（3）：246-250.

[7] 侯彥林，陳守論.施肥模型研究綜述[J].土壤通報，2004，35（6）：493-501.

[8] 付瑩瑩，同延安，趙佐平，等.陜西關中灌區夏玉米土壤養分豐缺及推薦施肥指標體系的建立[J].干旱地區農業研究，2010，28（1）：88-93.

[9] 陳新平，張福鎖.通過“3414”試驗建立測土配方施肥技術指標體系[J].中國農技推廣，2006，22（4）：36-39.

[10] 孫義祥，郭躍升，于舜章，等.應用“3414”試驗建立冬小麥測土配方施肥指標體系[J].植物營養與肥料學報，2009，15（1）：197-203.