寒地水稻機械施肥肥料利用率試驗

楊衛斌， 謝延彬， 王紅霞

（黑龍江北大荒農業股份有限公司 八五四分公司，黑龍江 雞西 158403）

氮、磷、鉀肥合理配比施用能顯著提高作物的產量， 而肥料利用率是衡量施肥合理性的一個重要指標［1，2］。 在實際農業生產中，由于不合理的灌溉施肥方式導致養分的利用率低下， 肥料資源浪費，生產成本提高，效益低下，環境污染大等問題，威脅人類的健康和生態環境安全。 化肥在糧食增產中的確有著不可替代的作用， 但過高的化肥投入不僅降低了作物的氮肥利用率，浪費了資源，同時也加重了環境負擔［3，4］。 因此在實際生產中要合理施肥，不能盲目增加肥料用量。目前我國化肥的當季利用率平均僅為30%左右， 氮肥為20%～45%，磷肥為10%～25%，鉀肥為25%～45%［5］。為了明確本農場常規下水稻氮肥、磷肥、鉀肥的利用率現狀和測土配方施肥提高氮肥、磷肥、鉀肥利用率的效果。本試驗采用測土配方施肥技術，研究配方施肥對提高水稻肥料利用率的影響， 為控制化肥施用總量，優化施肥結構，科學肥料運籌，改進施肥方式提供科學依據［6］。

1 材料與方法

1.1 試驗地點概況

試驗于2020 年4 月10 日～9 月28 日在黑龍江北大荒農業股份有限公司八五四分公司水田試驗地進行。 試驗地肥力中等，地勢平坦，土壤為白漿土。 土壤堿解氮含量180.5 mg／kg， 有效磷42.42 mg／kg，速效鉀148.1 mg／kg，有機質42.40 g／kg，pH 值5.46。

1.2 試驗材料

供試水稻品種：龍粳31。

供試肥料：尿素（含N 46%），河南心連心化肥有限公司生產；重過磷酸鈣（有效磷44%），云南云天化國際化工有限公司生產；磷酸二銨（18-46-0），貴州開磷（集體）有限責任公司生產；氯化鉀（含K2O 60%），俄羅斯生產。

1.3 試驗設計

試驗設置5 個處理，每個處理設置3 次重復，隨機排列。 小區面積180 m2。

處理1：無氮區（PK），即試驗小區施用磷、鉀肥，不施氮肥。

處理2：無磷區（NK），即試驗小區施用氮、鉀肥，不施磷肥。

處理3：無鉀區（NP），即試驗小區施用氮、磷肥，不施鉀肥。

處理4：氮磷鉀區（NPK），即試驗小區施用氮、磷、鉀肥。 667 m2施肥純量為：N 7.70 kg，P2O53.93 kg，K2O 3.90 kg。 氮肥基肥∶分蘗肥∶穗肥=3∶5∶2，氯化鉀基肥施總量60%，穗肥施總量的40%。

處理5：空白對照區（CK）。

1.4 主要栽培管理措施

2020 年5 月16 日機械插秧， 水稻插秧規格30 cm×12 cm，密度27 穴／m2，5～7 株／穴，病蟲草防治及其它管理同常規措施。 水稻試驗小區要求達到寸水不露泥，單灌單排，避免串灌串排。 施肥方法是氮肥總量的30%做基肥、50%做分蘗肥、20%做穗肥；磷肥100%做基肥；鉀肥60%做基肥、40%做穗肥。

1.5 調查與收獲測產

生育期調查，生物性狀調查，植株形態、產量等農藝性狀調查。

小區采用人工全區收獲， 現場記錄水稻收獲籽粒產量，并取樣測定籽粒含水量、含雜率。 準確丈量收獲小區實際面積， 再由小區產量折算成單位面積產量。

1.6 相關指標統計及數據處理

依存率（%）=無肥區作物產量（kg／667 m2）／全肥區作物產量（kg／667 m2）×100%；

增產率（%）=（施肥處理產量-不施肥處理產量）／不施肥處理產量×100；

生產100 kg 水稻所需氮量=［（全素區莖稈全氮含量×單位面積莖稈重量+全素區籽粒全氮含量×單位面積籽粒重量）×100］／單位面積籽粒重量；

生產100 kg 水稻所需磷量=［（全素區莖稈全磷含量×單位面積莖稈重量+全素區籽粒全磷含量×單位面積籽粒重量）×100］／單位面積籽粒重量；

生產100 kg 水稻所需鉀量=［（全素區莖稈全鉀含量×單位面積莖稈重量+全素區籽粒全鉀含量×單位面積籽粒重量）×100］／單位面積籽粒重量。

肥料利用率=［施肥區農作物吸收養分量（kg／667 m2）-缺素區農作物吸收養分量（kg／667 m2）］／［肥料施用量（kg／667 m2）×肥料中養分含量（%）］×100%。

2 結果與分析

2.1 生育期調查情況

由生育期調查可知， 不同肥料處理對水稻生育期有一定的影響。空白對照區成熟最早，生育期比氮磷鉀區早5 d。 無磷區比氮磷鉀區早3 d，無氮區和無鉀區比氮磷鉀區早1 d。

2.2 不同施肥處理水稻產量性狀調查

通過對試驗點的考種結果進行分析， 得到不同施肥參數考種結果。結果表明：不同施肥處理對水稻產量因素有不同的影響。從施肥效果上看，氮肥施肥主要增加了水稻株高、穗長、有效穗數，進而提高了水稻產量。

從水稻籽粒產量上看， 水稻氮磷鉀肥區增產效果最明顯，其次是無鉀區＞無磷區＞無氮區。 與空白對照相比， 氮磷鉀區增產196.6 kg／667 m2，增產率44.8%（表1）。 無氮區增加水稻產量7.7 kg／667 m2， 增產率1.8%。 無磷區增加水稻產量148.5 kg／667 m2，增產率33.8%。無鉀區增加水稻產量177.7 kg／667 m2，增產率40.5%。

表1 水稻產量性狀調查

從水稻秸稈產量上看， 水稻氮磷鉀肥區秸稈產量最高，其次是無鉀區＞無磷區＞無氮區。 與空白對照相比， 氮磷鉀區增產308.5 kg／667 m2，增產率61.5%。 無氮區增加水稻秸稈產量33.8 kg／667 m2，增產率6.7%。 無磷區增加水稻秸稈產量172.6 kg／667 m2，增產率34.4%。無鉀區增加水稻秸稈產量210.9 kg／667 m2，增產率42.0%。

2.3 土壤養分依存率的測定

依存率是指作物產量對土壤的依賴程度。 是空白對照區（不施任何肥料）產量占氮磷鉀區產量的百分比。從依存率可以判斷土壤肥力狀況，為指導施肥提供依據。 本試驗中的平均土壤養分依存率為69.0%。說明，本地區水稻產量有69%的產量依靠土壤獲得。 結果表明，培肥土壤依然很重要，在提高水稻產量的同時依然需要加強對土壤肥力的保護。

2.4 不同施肥處理肥料利用率

2.4.1 100 kg 水稻經濟產量所需氮、磷、鉀的測定 100 kg 經濟產量所需氮、磷、鉀的確定，可以作為計算目標產量所需要養分總量和肥料利用率的參數。 100 kg 水稻經濟產量所吸收氮、磷、鉀分別為1.54 kg、0.96 kg、2.74 kg。

2.4.2 肥料利用率 肥料利用率指當季作物從所施肥料中吸收的養分占施入肥料養分總量的百分數。通過差減法來計算，利用施肥區作物吸收的養分量減去不施肥區農作物吸收的養分含量， 其差值視為肥料供應的養分量， 再除以所用肥料養分量就是肥料利用率。 分別計算出常規施肥及配方施肥條件下的肥料利用率。由表2 可以看出，水稻機械施肥氮肥的利用率為36.90%，磷肥的利用率為33.43%，鉀肥的利用率為58.00%。

表2 水稻各試驗點肥料利用率（%）

3 結論

（1） 空白對照區成熟最早，生育期比氮磷鉀區早5 d。無磷區比氮磷鉀區早3d，無氮區和無鉀區比氮磷鉀區早1 d。

（2） 本試驗表明，水稻氮磷鉀肥配施增產效果最明顯，其次是無鉀區＞無磷區＞無氮區。 與空白對照相比， 氮磷鉀區增產196.6 kg／667 m2，增產率44.8%。 水稻產量對土壤的依存率為69.0%。

（3） 100 kg 水稻經濟產量所吸收氮、磷、鉀分別為1.54 kg、0.96 kg、2.74 kg。

（4） 水稻機械施肥氮肥的利用率為36.90%，磷肥的利用率為33.43%， 鉀肥的利用率為58.00%。