摘 要 重慶市江津區從2005年至2011年連續6年實施測土配方施肥項目,根據要求對全區主要農作物農戶施肥情況進行現場問卷調查,摸清江津區普通農戶和種植業主的施肥現狀。主要對樣本數較多的糧食作物進行評價分析,包括水稻、玉米和紅薯。調查研究表明,農戶施肥存在著氮磷鉀施用不平衡和有機無機肥施用不平衡,鉀肥和有機肥的用量不足等問題。應提倡施用有機肥,大力推廣配方施肥,實施秸稈還田。水稻產量隨著肥料用量的增加而增加,而玉米和紅薯的產量與肥料用量之間基本上缺乏相關性。因此,實際生產中應結合肥料用量與產量的關系以及江津區農戶施肥的情況有針對性地施肥。
關鍵詞 水稻;玉米;紅薯;測土配方施肥;農戶施肥;調查;評價;重慶市江津區
中圖分類號:S147.2 文獻標志碼:A DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2017.28.012
知網出版網址:http://kns.cnki.net/kcms/detail/50.1186.S.20171011.1347.006.html 網絡出版時間:2017/10/11 13:47:03
重慶市江津區從2005年至2011年連續6年實施測土配方施肥項目,根據要求對全區主要農作物農戶施肥情況進行現場問卷調查,摸清江津區普通農戶和種植業主的施肥現狀。本文主要對樣本數較多的糧食作物進行總結,包括水稻、玉米和紅薯。在進行匯總分析前,部分無效數據被剔除掉,比如實際產量不足一般年份平均產量的1/2的樣本,可能是由倒伏、病蟲害等非養分供應的原因造成的;而極少數樣本的實際產量高出常年平均產量的2倍,我們也將其剔除。最后共采用有效樣本數1937個,其中水稻1 227個、玉米371個、紅薯339個。
化學肥料養分含量根據調查情況按產品標注含量計算,有機肥養分含量根據《中國主要作物施肥指南》提供的養分含量計算。計算產出和投入時,肥料和農產品價格按2012年市場價格計算,每千克價格為:氮肥(N)5.6元、磷肥(P2O5)6.3元、鉀肥(K2O)5.8元、水稻2.6元、玉米2.4元、紅薯1.2元。
1農戶施肥現狀分析
1.1化肥施用情況
通過分析江津區農戶肥料投入情況(見表1),可以看出農戶在不同作物上的施肥情況有較大差異。江津區水稻肥料平均投入量相對合理,其中氮肥用量平均不到10 kg·667 m-2,低于全國平均水平(12 kg·667 m-2);磷肥用量為3.2 kg·667 m-2,在江津區土壤磷素較為缺乏的情況下,該用量偏低;鉀肥用量也明顯偏低,水稻平均僅2.8 kg·667 m-2,從水稻氮、磷、鉀肥的施用比例也可以看出,農戶肥料施用比例不合理,僅為1∶0.34∶0.30。
玉米氮肥用量為18.4 kg·667 m-2,磷肥用量約6.6 kg·667 m-2,用量較高,鉀肥用量居中,氮、磷、鉀平均比例為1∶0.34∶0.22,因此較高的氮、磷肥用量使得養分配比不夠均衡,鉀肥所占比例偏低。
紅薯的肥料投入明顯偏低,氮肥用量平均僅為5 kg·667 m-2,磷、鉀肥用量更低,平均值都在1 kg·667 m-2左右,3種養分投入比例為1∶0.22∶0.18。
1.2有機肥施用情況
在江津區主要糧油作物生長期中,水稻施用過有機肥的農戶有93戶,僅占調查總樣本的7.6%;有240戶在玉米生育期施用過有機肥,所占比例為64.7%;紅薯施用過有機肥的有122個樣本,所占比例為36.0%。水稻和旱地施用有機肥的差異情況可能與兩類作物的生產條件相關:一方面稻田淹水條件下施用有機肥操作不便,另一方面,稻田秸稈還田情況相對于旱地更為普遍,秸稈在水田里腐爛本身就是一種有機肥,但是調查時并未統計秸稈還田的情況。
對水稻施用過有機肥的93個樣本進行分析可以看出,生產過程中通過有機肥帶入的磷、鉀養分含量所占比例較低,分別為12.8%和29.6%,而鉀素占比較高,平均為76.5%。與水田情況不同,玉米通過有機肥投入的氮、磷素占總投入量的比例高于水稻,而鉀素低于水稻。盡管紅薯肥料使用量不高,但通過有機肥投入的氮、磷、鉀養分含量占總投入養分的比例都很高,氮、磷、鉀分別為70.1%、84.6%、93.0%(見表2)。
1.3肥料分期施用情況
通過對施肥次數統計分析可以看出,水稻肥料施用以分2次施用的農戶最多,所占比例為69.0%,分3次以上施用的比例僅占8.5%,一次性施肥的農戶占8.8%,而有13.6%的農戶在水稻生長期間不施用任何肥料。玉米基本上以2次和3次施肥為主,二者占總樣本數的95.7%。紅薯生長期最多施用2次肥料,比例占7.1%,一次性施肥的占大部分,為73.2%,整個生育期不施用肥料的比例為20.0%(見表3)。
通過剔除作物生長期內沒有施用氮、磷、鉀的調查樣本,然后計算剩余農戶肥料施用的基追比,其結果為:水稻通過基肥投入的氮肥占總量的比例平均為52.0%(n=1 059),磷肥平均為95.1%(n=970),鉀肥平均為90.5%(n=850);玉米的情況是氮肥39.7%(n=370),磷肥71.4%(n=366),鉀肥59.9%(n=332);紅薯基肥中投入的氮、磷、鉀素所占比例分別為93.9%(n=270)、96.9%(n=151)、95.3%(n=142)。可以看出,水稻磷、鉀肥主要通過基肥施入,氮肥約半數是通過基肥施入;與水稻比較,玉米氮、磷、鉀肥都相對后移;紅薯則基本上是一次性投入所有肥料。
1.4施肥量與產量的相關性
通過將作物產量與氮磷鉀肥總用量進行三元一次線性回歸方程擬合,可以分析不同作物的產量與肥料施用總量之間的關系,回歸方程擬合公式為y=a+bx1+cx2+dx3,其中:y為作物產量,x1、x2和x3分別為氮、磷、鉀肥用量。擬合結果如表4。可以看出,水稻和玉米產量與氮磷鉀肥施用量的相關性呈極顯著(P<0.01),而紅薯與氮磷鉀肥總用量的相關性不顯著。
一元線性方程擬合的結果與三元一次線性擬合結果相一致。
水稻產量與氮磷鉀肥總施用量呈極顯著正相關(見圖1),其線性方程為y=2.646 4x+455.39,相關系數R=0.246※※(n=1 222)。水稻產量與氮肥、磷肥、鉀肥施用量也分別呈極顯著正相關,其線性方程為y=1.593 6x+480.75,y=8.578 2x+468.5,y=10.436x+467.26,相關系數分別為0.094※※(n=1 225), 0.231※※(n=1 222), 0.340※※(n=1 223)。說明水稻產量隨肥料投入量的增加而增加。
玉米產量與鉀肥產量呈顯著正相關(見圖2),其線性方程為y=3.178 3x+397.64,相關系數R=0.161※(n=371),說明玉米產量隨鉀肥用量增加而增加。玉米產量與氮肥、磷肥用量的相關系數為負,相關性不顯著。
紅薯產量與肥料投入量的相關性均不顯著。
2測土配方施肥效果分析
2.1測土配方施肥對作物產量的影響
測土配方施肥與農民習慣施肥相比,都表現出增產趨勢。水稻配方施肥比農民習慣施肥平均增產71 kg·667 m-2,增產率14%;玉米平均增產79 kg·667 m-2,增產率22%;紅薯平均增產434 kg·667 m-2,增產率32%(見表5)。3種作物的配方施肥比農民習慣施肥增產的情況是:紅薯>玉米>水稻。
2.2測土配方施肥對肥料效率的影響
配方施肥可以提高作物的氮肥偏生產力,農民習慣施肥條件下的氮肥偏生產力水稻、玉米分別為49 kg·kg-1、26 kg·kg-1;而配方施肥處理的氮肥偏生產力水稻、玉米分別為54 kg·kg-1、32 kg·kg-1。農民習慣施肥條件下,水稻和玉米磷肥的偏生產力較高,其中水稻磷肥偏生產力為211 kg·kg-1,玉米為131 kg·kg-1;水稻鉀肥偏生產力為284 kg·kg-1,玉米為187 kg·kg-1。其中磷肥變異情況很大,水稻變異系數為170.1%,玉米為62.9%。與農民習慣施肥相比,配方施肥的磷鉀肥的偏生產力有很大降低,水稻磷肥偏生產力為143 kg·kg-1,鉀肥為137 kg·kg-1,玉米磷肥偏生產力為77 kg·kg-1,鉀肥為93 kg·kg-1(見表6、表7)。
作物的肥料利用率遵循報酬遞減律,農民習慣施肥條件下,單位肥料的產量很高,說明磷鉀肥的投入量不足,從而限制了產量的進一步提高。配方施肥處理的磷鉀肥偏生產力有很大的降低,主要是在農民習慣施肥的基礎上增加了磷肥和鉀肥的投入,實現養分投入平衡的目的。
2.3測土配方施肥對經濟效益的影響
對比農民習慣和配方施肥處理下的經濟效益可以看出,配方施肥可以明顯提高經濟效益,其中:水稻配方施肥比農民習慣增加155元·667 m-2,增加率12.7%;玉米配方施肥比農民習慣增加149元·667 m-2,增加率17.2%,紅薯增加491元·667 m-2,增加率31.2%。3種作物的配方施肥比農民習慣施肥經濟效益增加的情況是:紅薯>玉米>水稻,經濟效益增加的趨勢與產量增加的趨勢一致。
3農戶施肥情況評價與建議
通過對農戶的調查發現,農戶施肥存在著氮磷鉀施用不平衡和有機無機肥施用不平衡,鉀肥和有機肥的用量不足等問題。所以應提倡施用有機肥,大力推廣配方施肥,同時,通過秸稈還田,不僅能夠培肥地力,還可補充相當一部分鉀素。
在施肥時期上要進一步提倡分期施用和肥料后移,以實現作物對養分的吸收與土壤和肥料養分供應同步。
不同作物施肥對于產量的效應有所不同。本調查研究表明,水稻產量隨著肥料用量的增加而增加,而玉米和紅薯的產量與肥料用量之間基本上缺乏相關性。因此,實際生產中應結合肥料用量與產量的關系以及江津區農戶施肥的情況有針對性地施肥。
1)江津區水稻上氮磷鉀肥投入相對偏低,建議進一步增加肥料用量,以提高水稻產量。
2)江津區玉米上農戶施用的鉀肥不足,可以增施鉀肥,提高產量;應采取維持甚至降低氮、磷肥料的用量,以實現在不降低產量的同時不造成對環境的污染。
3)而對紅薯來說,在不施用肥料或者肥料用量很低的情況下,產量表現出很大的差異,產量與肥料用量間缺乏相關性,可能是紅薯產量的高低較多依賴于土壤本身的肥力,而對肥料的反應不敏感,所以增施多少肥料才能達到經濟增產并且保護環境的目的,需要通過試驗進一步研究確定。
(責任編輯:丁志祥)