不同施肥處理對潢川縣水稻產(chǎn)量及化肥利用率的影響

蘆 睿，孫 浩，程海濤，白天武，程路凱，吳曉娟，程秀洲

（1.潢川縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，河南潢川 465150；2.潢川縣黃寺崗鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村服務(wù)中心，河南潢川 465150；3.潢川縣談店鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村服務(wù)中心，河南潢川 465150）

潢川縣地處河南省東南部，是全國首批商品糧生產(chǎn)基地縣，全國糧食生產(chǎn)大縣［1］，耕地面積10 萬公頃，人口88.4 萬。2020 年潢川縣主要糧食種植面積9.73 萬公頃，其中水稻面積7 萬公頃，占糧食作物面積71.9%。水稻是潢川縣面積最大的用肥作物，其施肥總量約為2.076 萬噸（折純）。2005 年以來，通過測土配方施肥技術(shù)的推廣與應(yīng)用，扭轉(zhuǎn)了盲目施肥、過量施肥的習(xí)慣，取得了顯著的社會、經(jīng)濟(jì)效益［2］。肥料利用率與氣候、土壤條件、作物種類、作物生育期、肥料性質(zhì)、施肥量、施肥方法等有密切關(guān)系［3］。2020 年按照《全國農(nóng)技推廣中心關(guān)于做好2020 年玉米、水稻化肥利用率田間試驗工作的通知》（農(nóng)技土肥水函〔2020〕8 號）的相關(guān)要求，潢川縣根據(jù)土壤類型分別在黃寺崗鎮(zhèn)油坊村、白術(shù)村布置了2 個水稻化肥利用率田間試驗，通過田間試驗準(zhǔn)確掌握了適宜該地區(qū)的水稻測土配方施肥模式下的化肥利用率，為潢川縣推廣應(yīng)用水稻化肥減量增效技術(shù)提供了科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

兩個試驗點(diǎn)安排在潢川縣黃寺崗鎮(zhèn)油坊村（設(shè)點(diǎn)A：經(jīng)度115.212 1、緯度32.160 191）和白術(shù)村（設(shè)點(diǎn)B：經(jīng)度115.226 8、緯度32.120 163）。海拔分別為25.7 m 和33.4 m；土壤類型分別為潮兩合土田和黃膠泥田［4］；土壤質(zhì)地分別為中壤和黏壤［5］。種植制度均為單季水稻。試驗點(diǎn)土壤基本性質(zhì)見表1。

表1 試驗點(diǎn)土壤基本情況

1.2 供試材料

1）供試作物為水稻，品種分別為夢兩優(yōu)華占和兩優(yōu)77；2）供試肥料：氮肥選用尿素，磷肥選用鈣鎂磷肥，鉀肥選用進(jìn)口氯化鉀。

1.3 試驗設(shè)計

試驗設(shè)置4 個處理，每個處理設(shè)置3 次重復(fù)。試驗在不施有機(jī)肥基礎(chǔ)上進(jìn)行，化肥施肥量按照前三年農(nóng)戶化肥施用量平均值設(shè)置，施肥方法按照配方施肥模式進(jìn)行［6］。小區(qū)面積20 m2。施肥設(shè)計為：1）處理1 為無氮區(qū)（PK），即試驗小區(qū)施用磷、鉀肥，不施氮肥；2）處理2 為無磷區(qū)（NK），即試驗小區(qū)施用氮、鉀肥，不施磷肥；3）處理3為無鉀區(qū)（NP），即試驗小區(qū)施用氮、磷肥，不施鉀肥；4）處理4為氮磷鉀區(qū)（NPK），即試驗小區(qū)施用氮、磷、鉀肥。

1.4 施肥量

根據(jù)橫川縣目前施肥水平，氮磷鉀區(qū)（NPK）施肥水平設(shè)置為N∶P2O5∶K2O=12∶5∶5（前三年農(nóng)戶化肥施用量平均值）。各處理小區(qū)施肥量見表2。

表2 不同處理小區(qū)施肥量 單位：g

1.5 施肥方法

100%磷、鉀肥和70%的氮肥作基肥施用，整地前撒施；移栽返青后用20%氮肥追施分蘗肥；曬田復(fù)水后用10%氮肥追施穗肥。兩個試驗施肥完全一致。

1.6 化肥利用率計算

氮肥利用率=（全肥區(qū)作物地上部分氮吸收量-無氮區(qū)作物地上部分氮吸收量）/全肥區(qū)養(yǎng)分氮投入量×100%［7］；

磷肥利用率=（全肥區(qū)作物地上部分磷吸收量-無磷區(qū)作物地上部分磷吸收量）/全肥區(qū)養(yǎng)分磷投入量×100%［7］；

鉀肥利用率=（全肥區(qū)作物地上部分鉀吸收量-無鉀區(qū)作物地上部分鉀吸收量）/全肥區(qū)養(yǎng)分鉀投入量×100%［7］。

其中，養(yǎng)分吸收量=籽粒產(chǎn)量×籽粒養(yǎng)分含量+莖葉產(chǎn)量×莖葉養(yǎng)分含量［7］。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理的水稻產(chǎn)量

從表3 看出，不同施肥處理對水稻產(chǎn)量的影響不同。試驗點(diǎn)A：以全肥區(qū)產(chǎn)量最高，為568.06 kg/667 m2，比無氮區(qū)處理增產(chǎn)量220.0 kg/667 m2，增產(chǎn)率為63.21%；比無磷區(qū)處理增產(chǎn)量77.81 kg/667 m2，增產(chǎn)率為15.87%；比無鉀區(qū)處理增產(chǎn)量69.14 kg/667 m2，增產(chǎn)率為13.86%。試驗點(diǎn)B：也以全肥區(qū)產(chǎn)量最高，為584.51 kg/667 m2，比無氮區(qū)處理增產(chǎn)量224.0 kg/667 m2，增產(chǎn)率為62.13%；比無磷區(qū)處理增產(chǎn)量52.8 kg/667 m2，增產(chǎn)率為9.93%；比無鉀區(qū)處理增產(chǎn)量31.9 kg/667 m2，增產(chǎn)率為5.77%。從以上2 個試驗點(diǎn)分析得出，潢川縣區(qū)域內(nèi)氮肥對水稻的產(chǎn)量影響最大，磷肥次之，鉀肥較小。

表3 不同施肥處理水稻產(chǎn)量

2.2 不同施肥處理的水稻肥料利用率

2.2.1 氮肥利用率

依據(jù)表4地上部分氮（N）養(yǎng)分吸收量，計算水稻氮肥利用率（REN），公式如下。

公式（1）中，UNPK為氮磷鉀區(qū)（NPK）水稻植株吸氮量，Upk為無氮區(qū)（PK）水稻植株吸氮量，F(xiàn)N為氮肥投入量，其中水稻植株吸氮量為水稻籽粒吸氮量與莖葉吸氮量之和即地上部分吸氮（N）量。

油坊試驗點(diǎn)（A）水稻氮肥利用率：

REN=（9.83-5.05）/12×100%=39.83%。

白術(shù)試驗點(diǎn)（B）水稻氮肥利用率：

REN=（9.58-5.88）/12×100%=30.83%。

由以上計算結(jié)果可以看出，同一施肥量，試驗點(diǎn)A 氮肥利用率大于試驗點(diǎn)B，說明氮肥利用率與土壤基礎(chǔ)地力養(yǎng)分含量大小有關(guān)。土壤含有機(jī)質(zhì)、全氮量低則氮肥利用率較高［3］。

表4 不同處理地上部分養(yǎng)分氮吸收情況

2.2.2 磷肥利用率

依據(jù)表5 地上部分磷（P2O5）養(yǎng)分吸收量，計算水稻磷肥利用率（REP），公式如下。

公式（2）中，UNPK為氮磷鉀區(qū)（NPK）水稻植株吸磷量，Upk為無磷區(qū)（NK）水稻植株吸磷量，F(xiàn)P為磷肥投入量，其中水稻植株吸磷量為水稻籽粒吸磷量與莖葉吸磷量之和即地上部分吸磷（P2O5）量。油坊試驗點(diǎn)（A）水稻磷肥利用率：

REP=（5.64-4.22）/5×100%=28.4%。

白術(shù)試驗點(diǎn)（B）水稻磷肥利用率：

REP=（5.77-4.74）/5×100%=20.6%。

由上述計算結(jié)果可以看出，同一施肥處理磷肥利用率試驗點(diǎn)1高于試驗點(diǎn)2，說明磷肥利用率與土壤有效磷含量、土壤質(zhì)地有關(guān)。土壤速效磷含量低則磷肥利用率高；土壤黏重，施用的磷素養(yǎng)分易被吸附固定則磷肥利用率低。

表5 不同處理地上部分養(yǎng)分磷吸收情況

2.2.3 鉀肥利用率

依據(jù)表6地上部分鉀（K2O）養(yǎng)分吸收量，計算水稻鉀肥利用率（REK），公式如下。

公式（3）中，UNPK為氮磷鉀區(qū)（NPK）水稻植株吸鉀量，UNp為無鉀區(qū)（NP）水稻植株吸鉀量，F(xiàn)K為鉀肥投入量，其中水稻植株吸鉀量為水稻籽粒吸鉀量與莖葉吸鉀量之和即地上部分吸鉀（K2O）量。

油坊試驗點(diǎn)（A）水稻鉀肥利用率：

REK=（16.80-15.02）/5×100%=35.60%。

白術(shù)試驗點(diǎn)（B）水稻鉀肥利用率：

REK=（19.90-17.73）/5×100%=43.40%。

由上述計算結(jié)果可以看出，同一施肥處理鉀肥利用率試驗點(diǎn)A 低于試驗點(diǎn)B，說明鉀肥利用率與土壤質(zhì)地、耕地類型有關(guān)。土壤質(zhì)地為壤質(zhì)或砂質(zhì)，耕地類型為水田，施用的鉀肥易滲漏流失，其肥料利用率低。

表6 不同處理地上部分養(yǎng)分鉀吸收情況

3 結(jié)論

肥料利用率是衡量肥料是否合理施用的一項重要指標(biāo)［9］。從本試驗結(jié)果來看，1）潢川縣內(nèi)氮肥對水稻產(chǎn)量的影響最大，磷肥次之，鉀肥較小。2）氮肥利用率與土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分含量即土壤有機(jī)質(zhì)、全氮含量有關(guān)，有機(jī)質(zhì)及全氮含量越低，氮肥利用率越高。3）磷肥利用率受土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分速效磷影響，速效磷越低，磷肥利用率越高；磷肥利用率同時也受土壤質(zhì)地影響，土質(zhì)越粘則磷肥養(yǎng)分固定越多，其利用率越低。4）鉀肥利用率大小與土壤質(zhì)地、農(nóng)田種類相關(guān)，輕質(zhì)土壤且耕地類型為水田則因鉀養(yǎng)分易滲漏流失而利用率低。