提高水稻肥料利用率的技術(shù)探討

毛振榮 王君

（徐州市銅山區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，江蘇徐州221116）

化肥是農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的基礎(chǔ)，也是當(dāng)今糧食生產(chǎn)中最重要的物質(zhì)投入之一，尤其是近年來(lái)，糧食生產(chǎn)對(duì)化肥的依賴(lài)程度越來(lái)越高。然而化肥的盲目施用不僅影響肥料利用率的提高，而且容易引起土壤質(zhì)地變差和環(huán)境污染，甚至影響作物產(chǎn)量及品質(zhì)安全[1]。

針對(duì)這種情況，國(guó)家提出了“一控兩減三基本”治理農(nóng)村污染的發(fā)展戰(zhàn)略，明確要把化肥、農(nóng)藥的施用總量減下來(lái)。如何實(shí)現(xiàn)減量不減效、糧食不減產(chǎn)，提高肥料利用率是關(guān)鍵。為此，近年來(lái)筆者圍繞本地主要糧食作物水稻，相繼組織開(kāi)展了氮磷鉀肥配施對(duì)水稻生長(zhǎng)、產(chǎn)量以及肥料利用率的影響試驗(yàn)，探討合理配施氮磷鉀肥條件下水稻的產(chǎn)量、養(yǎng)分吸收、肥料利用效率等狀況，取得了一定成效，可為水稻科學(xué)施肥提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試水稻品種為徐稻3號(hào)，屬中熟中粳，全生育期150 d左右。

1.2 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)設(shè)在沿湖農(nóng)場(chǎng)銅山糧食生產(chǎn)綜合試驗(yàn)基地。前茬小麥，土壤為粘土，肥力較好，單產(chǎn)8 250 kg/hm2。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3.1 配方施肥與普通施肥的肥料利用率比較試驗(yàn)

試驗(yàn)于2015年開(kāi)展。共設(shè)8個(gè)處理：處理1，常規(guī)施肥；處理2，常規(guī)施肥無(wú)氮；處理3，常規(guī)施肥無(wú)磷；處理4，常規(guī)施肥無(wú)鉀；處理5，配方施肥；處理6，配方施肥無(wú)氮；處理7，配方施肥無(wú)磷；處理8，配方施肥無(wú)鉀（各處理肥料用量見(jiàn)表1）。試驗(yàn)采取大田無(wú)重復(fù)設(shè)計(jì)，即選擇一塊能代表當(dāng)?shù)赝寥婪柿λ降奶飰K，分成常規(guī)施肥和配方施肥2個(gè)大區(qū)。在常規(guī)施肥大區(qū)中，設(shè)常規(guī)施肥區(qū)、常規(guī)施肥無(wú)氮區(qū)、常規(guī)施肥無(wú)磷區(qū)和常規(guī)施肥無(wú)鉀區(qū)4個(gè)小區(qū)；在配方施肥大區(qū)中，設(shè)配方施肥區(qū)、配方施肥無(wú)氮區(qū)、配方施肥無(wú)磷區(qū)和配方施肥無(wú)鉀區(qū)4個(gè)小區(qū)。每個(gè)小區(qū)面積均為33.3 m2，各小區(qū)之間設(shè)有寬30 cm、深30 cm的隔離溝，防止竄肥。除施肥外，各小區(qū)其他田間管理措施相同。

表1 各處理小區(qū)肥料施用量 （kg/hm2）

常規(guī)施肥大區(qū)：磷、鉀肥作基肥一次性施入，氮肥按照基肥占40%、分蘗肥占30%、穗肥占30%的比例施入。配方施肥大區(qū)：磷、鉀肥作基肥一次性施入，氮肥按照基肥占30%、分蘗肥占30%、穗肥占40%的比例施入。

1.3.2 氮肥用量對(duì)水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因子的影響試驗(yàn)

試驗(yàn)于2016年開(kāi)展，設(shè)置189、270、351 kg/hm23個(gè)施氮水平（純N用量），以不施氮肥作為對(duì)照。小區(qū)氮肥的施用比例：基肥∶蘗肥∶穗肥=2.4∶3.6∶4.0。每個(gè)小區(qū)面積均為33.3 m2，3次重復(fù)，隨機(jī)排列。

1.3.3 穗肥不同時(shí)期使用對(duì)水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響試驗(yàn)

2016年開(kāi)展不同時(shí)期施用穗肥試驗(yàn)，每hm2施氮總量270 kg（當(dāng)?shù)厮旧a(chǎn)施氮水平）。氮肥運(yùn)籌方法為基肥∶蘗肥∶穗肥=2.4∶3.6∶4．0。其中，基肥在滅茬前施入，分蘗肥分別在機(jī)插后7 d和12 d施入。穗肥施用時(shí)期設(shè)倒6葉、倒5葉、倒4葉、倒3葉、倒2葉和倒1葉6個(gè)時(shí)期處理，每個(gè)處理分別在該葉伸出初期和末期各施50%，各處理的穗肥施用方法均相同。

表2 不同處理水稻產(chǎn)量及100 kg經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量養(yǎng)分吸收量

表3 普通施肥區(qū)與配方施肥區(qū)肥料利用率比較

表4 不同施氮水平下水稻的產(chǎn)量及其產(chǎn)量構(gòu)成

1.4 試驗(yàn)操作

每年均于5月15日前后落谷，6月中旬旋耕滅茬施肥，6 月 18 日左右機(jī)插，密度 27．0～28.5 萬(wàn)叢/hm2，基本苗120萬(wàn)/hm2左右，10月10前后收獲。

1.5 測(cè)定項(xiàng)目及方法

試驗(yàn)前采集耕層（0～20 cm）土壤進(jìn)行化驗(yàn)分析，測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷、速效鉀含量；收獲前按照《水稻植株樣品采集、考種和測(cè)產(chǎn)技術(shù)規(guī)范》要求，在每個(gè)小區(qū)中隨機(jī)取3個(gè)1 m長(zhǎng)樣段，采集水稻植株樣品和籽粒樣品，風(fēng)干后進(jìn)行測(cè)產(chǎn)，并對(duì)樣品進(jìn)行化驗(yàn)分析，測(cè)定氮、磷、鉀養(yǎng)分含量。成熟期定點(diǎn)調(diào)查60叢植株的穗數(shù)，并取其中代表性植株10叢考查每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重等，并實(shí)收小區(qū)測(cè)產(chǎn)

1.6 數(shù)據(jù)處理

利用Excel 2003進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 配方施肥與普通施肥對(duì)肥料利用率的影響

從表2可以看出，配方施肥區(qū)各小區(qū)產(chǎn)量均高于普通施肥區(qū)，且兩種施肥方式均無(wú)氮處理對(duì)產(chǎn)量影響較大，說(shuō)明氮肥是決定水稻產(chǎn)量水平的首要因素。另外，從表3可以看出，配方施肥區(qū)氮肥利用率為39．01%，磷肥利用率為 24.91%，鉀肥利用率 59.60%；常規(guī)施肥區(qū)氮肥利用率為 33.35%，磷肥利用率為19.43%，鉀肥利用率為57.60%，前者較后者分別高5.66 個(gè)、5.48 個(gè)和 2．00 個(gè)百分點(diǎn)。說(shuō)明實(shí)施配方施肥可以提高肥料利用率。尤其是對(duì)氮肥、磷肥利用率的提高作用明顯。因此，在確保水稻生產(chǎn)水平不下降的前提下，要減少化肥用量，必須優(yōu)化氮、磷肥的施用方式。

2.2 不同施氮量對(duì)產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的影響

從表4可以看出，不同氮肥處理對(duì)水稻產(chǎn)量的影響表現(xiàn)為隨著施氮水平的增加，產(chǎn)量呈先增加后下降的趨勢(shì)。每hm2施270 kg時(shí)產(chǎn)量達(dá)最大值，為10 397.1 kg/hm2。進(jìn)一步分析不同施氮量與產(chǎn)量的關(guān)系，可用方程 y=－2.2207x2+90.884x－223.28（R2=0.9873**）來(lái)表達(dá)，最佳的施氮量為 306.9 kg/hm2，產(chǎn)量為 10 752．0 kg/hm2。從產(chǎn)量構(gòu)成因素來(lái)看，隨著施氮水平的增加，有效穗數(shù)顯著增加，每穗粒數(shù)在施氮量為270 kg/hm2時(shí)最大，而結(jié)實(shí)率與千粒重則隨著施氮量的增加而降低。

表5 不同時(shí)期穗肥處理水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成

2.3 穗肥不同時(shí)期施用對(duì)水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的影響

在總施氮量270 kg/hm2、穗肥用量占40%的前提下，穗肥不同施用時(shí)期對(duì)水稻產(chǎn)量的影響結(jié)果見(jiàn)表5。從表5可以看出，施用穗肥均比不施穗肥的處理產(chǎn)量顯著提高。其中，以倒3葉期施穗肥的處理產(chǎn)量最高，之后依次為倒4葉期、倒2葉期、倒5葉期、倒1期和倒6葉期施肥的處理。從產(chǎn)量構(gòu)成來(lái)看，隨著穗肥時(shí)間的提早，有效穗數(shù)有所增加，施得越早，成穗數(shù)增加越多。倒3葉期施用穗肥的處理每穗粒數(shù)最多，其次為倒4葉期施肥，倒1葉期和倒2葉期施穗肥每穗粒數(shù)比倒5葉期和倒6葉期施穗肥多；千粒重和結(jié)實(shí)率雖然差異不明顯，但隨著施穗肥時(shí)間的推遲有提高的趨勢(shì)。因此，如一次性施用穗肥，最佳施肥時(shí)間為倒3葉期，既可保證有一定的有效穗數(shù)，又可增加每穗粒數(shù)，千粒重和結(jié)實(shí)率也較高。

3 討論與結(jié)論

世界農(nóng)業(yè)發(fā)展的實(shí)踐證明，施用化肥是最快、最有效、最重要的增產(chǎn)措施。但目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特別是糧食生產(chǎn)過(guò)度依賴(lài)化肥的現(xiàn)象日趨嚴(yán)重。過(guò)量施用化肥，不僅導(dǎo)致生產(chǎn)成本快速增加，而且給土壤質(zhì)量提升和農(nóng)村環(huán)境保護(hù)帶來(lái)了困難[2]。因此，逐步減少化學(xué)肥料施用量已上升為國(guó)家戰(zhàn)略。筆者之前的試驗(yàn)研究結(jié)果表明，測(cè)土配方施肥可以有效提高肥料利用率，特別是氮肥、磷肥的利用率可提高5個(gè)百分點(diǎn)以上。

進(jìn)一步試驗(yàn)得知，氮肥與水稻生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量形成的關(guān)系密切，合理施用氮肥，特別是確定最佳氮肥施用量與施用時(shí)期，不僅能顯著提高水稻的最大庫(kù)容量，而且還能有效改善品質(zhì)，提高氮肥利用率，減少因氮肥使用不當(dāng)造成的環(huán)境污染[3－7]。在現(xiàn)有條件下，徐稻3號(hào)全生育期以施純 N 270～300 kg/hm2，基肥、蘗肥、穗肥的比例為 2.4∶3.6∶4．0 為宜，最佳穗肥施用時(shí)間是倒 3 葉期，既能保證充足的有效穗數(shù)，又可爭(zhēng)取較多的每穗粒數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)。