測土配方施肥對水稻產量和肥料利用率的影響

郭 紅，趙呈明，李 玲，孟 靜，費新茹，許 業

（1.鹽城市鹽都區農業科學研究所，江蘇鹽城224011；2.南大鹽城環境檢測科技有限公司，江蘇鹽城224600）

水稻是我國的主要糧食作物之一，水稻生產關乎國家安全。鹽城市是江蘇省水稻生產第一大市[1]，牢牢把握水稻產量是當前保證糧食安全的必然要求。長期以來，化肥的施用對我國糧食增產的貢獻率超過40%[2]，但是化肥施用量長期處于過量施用的狀況，肥料利用率一直不高。化肥流失已成為我國農業面源污染的重要因素之一。測土配方施肥作為長期推廣應用的技術，可根據土壤情況、作物類型作出具有針對性的施肥方案，協調氮磷鉀比例，提高肥料利用率，減少農業面源污染[3-4]。為控制鹽城市化肥施用總量、優化施肥結構與肥料運籌、改進施肥方式提供科學依據，進行了常規施肥和測土配方施肥方式下的肥料利用率和水稻產量試驗。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗設于江蘇（鹽都）現代農業（稻麥）科技綜合示范基地（120.041°E、33.356°N），面積1 330 m2。地處鹽城市區西郊，光照條件和通風條件均好，地勢平坦，田間排灌方便，不受森林和建筑物影響。土壤黏性，肥力中等偏上，地力均勻，前茬為小麥，適合水稻生長。

1.2 供試材料

試驗水稻品種為南粳9108，2019年5月29日播種育苗，2019年6月26日人工拉繩定點栽插，基本苗均在9萬株/667 m2左右。2019年11月3日收割脫粒。

氮肥為尿素（N質量分數46%），磷肥為地產普鈣（P2O5質量分數12%），鉀肥為進口氯化鉀（K2O質量分數60%）。

1.3 試驗設計

試驗分成常規施肥和測土配方施肥2個大區，設8個處理，包括常規施肥、常規施肥無氮、常規施肥無磷、常規施肥無鉀、配方施肥、配方施肥無氮、配方施肥無磷、配方施肥無鉀。各小區面積40 m2（長8 m、寬5 m），小區間設置寬1 m的保護行，小區田埂用塑料膜覆蓋，并埋至田埂下20 cm，防止竄水竄肥，各小區均設置獨立的進排水口。除施肥外，各小區其他田間管理措施相同。每個處理設置3個重復。

1.4 肥料運籌

常規肥料運籌參考當地種植大戶的施肥習慣，常規施肥施氮總量22 kg/667 m2，配方施肥施氮總量18 kg/667 m2。磷肥、鉀肥全作基肥，基蘗肥與拔節孕穗肥施用尿素，質量比為5.5︰4.5。各處理施肥用量見表1。

1.5 數據統計與計算

水稻生長期間定期查苗，避開小區邊緣，每個小區測3個點取平均值。抽穗后每個小區隨機選取5株，測量株高并取平均值。成熟期每個小區隨機取15穴用于考種，測定有效穗數、穗長、每穗粒數、結實率和千粒質量。收獲前1 d，各小區隨機選取5株沿根莖結合處剪斷，將莖葉和籽粒分開，混合稱質量。烘干后粉碎測定各養分含量。各品種全部現場實收測產，收獲產量=收獲鮮質量×（1－含水率）/（1－14.5%）[5-6]。

表1 各處理施肥用量 kg/667 m2

以常規施肥區為例，肥料利用率計算如下：常規施肥區氮肥利用率=（常規施肥區作物吸氮總量－無氮區作物吸氮總量）/所施肥料中氮素的總量×100%。其中：常規施肥區作物吸氮總量=常規施肥區產量×施氮下形成100 kg經濟產量養分吸收量/100；無氮區作物吸氮總量=無氮區產量×無氮下形成100 kg經濟產量養分吸收量/100；每形成100 kg經濟產量養分吸收量=（籽粒產量×籽粒養分含量+莖葉產量×莖葉養分含量）/籽粒產量×100。磷肥、鉀肥利用率計算方法同氮肥利用率。

2 結果與分析

2.1 不同處理對水稻產量結構的影響

從表2可以看出，各大區中無氮區的植株最矮，分別為105.8、106.2 cm，與其他處理有顯著差異（P＜0.05）。全肥區的株高最高，但與無磷區和無鉀區無顯著差異。常規施肥比配方施肥株高稍高，但無顯著差異。有效穗數方面，各大區無氮處理有效穗數最少，與其他處理均有顯著差異（P＜0.05）。其他處理的有效穗數相當，無顯著差異。配方施肥全肥區的有效穗數最多，為19.96萬個/667 m2。總粒數、實粒數方面，各處理間的差異性較大。在結實率上，各處理間均無顯著差異。常規施肥無氮區的結實率最低，為84.28%；常規施肥全肥區的結實率最高，為91.57%。千粒質量方面，無氮處理小于其他處理，并有顯著差異（P＜0.05），其余處理間差異不明顯。

從產量上看，各大區中無氮處理產量最低，分別為455.78、444.67 kg/667 m2，與其他處理有顯著差異；無磷區和無鉀區之間產量相差不大，無顯著差異；全肥區產量最高，分別為690.35、685.90 kg/667 m2，與其他處理均有顯著差異（P＜0.05）；配方施肥與常規施肥相比，各處理均有增產。

2.2 不同處理對肥料利用率的影響

從表3可以看出，不同處理間的籽粒產量和莖葉產量的變化趨勢是一樣的，都是全肥區＞無鉀區＞無磷區＞無氮區。說明N、P、K均對籽粒產量和莖葉產量有影響，且對籽粒和莖葉的生長效應是一致的，對產量的影響程度為N＞P＞K。常規施肥各處理產量整體比測土配方施肥相應處理產量低（其中常規施肥無磷區莖葉產量高于測土配方施肥無磷區莖葉產量，可能與試驗誤差有關），說明與常規施肥相比，測土配方施肥更能促進植株生長和產量提高。

從表4可知，水稻常規施肥氮、磷、鉀化肥利用率分別為36.94%、13.09%、44.77%，測土配方施肥氮、磷、鉀化肥利用率分別為39.87%、18.49%、47.67%。與常規施肥相比，測土配方施肥方式可顯著提高肥料利用率，其中，氮肥利用率提高2.93百分點，磷肥利用率提高5.40百分點，鉀肥利用率提高2.90百分點。

表2 不同施肥處理的水稻產量結構

表3 各施肥處理產量及養分含量

表4 各處理肥料利用率

3 結論

本試驗結果表明，氮、磷、鉀3種元素均對水稻的植株性狀和產量有影響，其中以氮影響最大，磷、鉀之間造成的影響基本無顯著差異。水稻的正常生長離不開氮、磷、鉀肥料三要素的協調施用。測土配方施肥相較于常規施肥，可以較好地提升水稻植株性狀和產量，但二者之間無顯著差異。與常規施肥相比，測土配方施肥方式可顯著提高肥料利用率，其中：氮肥利用率提高2.93百分點，磷肥利用率提高5.40百分點，鉀肥利用率提高2.90百分點。因此，在實際生產中，要重視測土配方施肥，提高肥料利用率，以減少肥料施用量，減少面源污染，降低成本。