寧鄉(xiāng)市一季稻“3414”肥料試驗(yàn)研究

胡賽晶 李 永 孫新平 盧小舟 嚴(yán)衛(wèi)華*

（1寧鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心 湖南 寧鄉(xiāng) 410600；2寧鄉(xiāng)市種子技術(shù)推廣服務(wù)站 湖南 寧鄉(xiāng) 410600）

為摸清寧鄉(xiāng)主要耕作土壤的供肥性能、水稻需肥規(guī)律和肥料增產(chǎn)效應(yīng)，優(yōu)化測土配方施肥技術(shù)參數(shù)，完善測土配方施肥指標(biāo)體系，根據(jù)《測土配方施肥技術(shù)規(guī)程》，實(shí)施一季稻“3414”肥料試驗(yàn)，為構(gòu)建一季稻施肥模型，促進(jìn)測土配方施肥技術(shù)推廣提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)概況。選擇在寧鄉(xiāng)市回龍鋪鎮(zhèn)沿河村鄧建新責(zé)任田進(jìn)行試驗(yàn)，面積1668m2。試驗(yàn)田土壤為黃砂泥，pH值5.9，有機(jī)質(zhì)40.1g/kg，堿解氮195.1mg/kg，速效磷16.3mg/kg，速效鉀133.4mg/kg。

1.2 供試材料。供試品種為兆優(yōu)5431，雜交中稻；供試肥料：氮肥為尿素(N46%)，折合N價(jià)格6.52元/kg，磷肥為生物磷肥(含P2O516%)，折合P2O5價(jià)格3.13元/kg，鉀肥為氯化鉀(K2O60%)，折合K2O價(jià)格7.5元/kg；水稻價(jià)格為2.6元/kg。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)。試驗(yàn)采用聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)提出的“3414”施肥試驗(yàn)完全實(shí)施設(shè)計(jì)方案[1]，即氮、磷、鉀3因素4水平14個處理的田間試驗(yàn)方案，其中4個水平分別是：0水平(不施肥)、2水平(當(dāng)?shù)刈罴咽┓柿?、1水平(2水平×0.5)、3水平(2水平×1.5，該水平為過量施肥水平)[1]。每個小區(qū)面積20m2，不設(shè)重復(fù)。插秧前進(jìn)行小區(qū)作埂，壓實(shí)后薄膜覆蓋，防止串水串肥，每個小區(qū)實(shí)行單排單灌，試驗(yàn)小區(qū)周圍設(shè)置保護(hù)行。各處理肥料施用量見表1。

表1 各處理肥料用量設(shè)計(jì)表

1.4 田間管理。試驗(yàn)田于2021年5月20日播種，6月16日對小區(qū)作埂，6月17日施基肥(氮肥60%、全部磷肥和50%鉀肥作基肥)，6月18日移栽(密度21萬蔸/hm2)，6月24日追肥(40%的氮肥和50%的鉀肥作追肥施用)，其它水肥管理和病蟲害防治措施與當(dāng)?shù)匾恢隆Ｔ囼?yàn)過程中未出現(xiàn)洪澇、旱災(zāi)、病蟲害、寒露風(fēng)等影響試驗(yàn)結(jié)果的情況，9月30日收割測產(chǎn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對水稻經(jīng)濟(jì)性狀的影響。從表2可以看出，在等量磷、鉀基礎(chǔ)上，氮因素0、1、2、3水平(處理2、3、6、11)隨施肥水平增加，穗長、株高、穗總粒數(shù)逐漸遞增，有效穗先增后降；在等量氮、鉀基礎(chǔ)上，磷因素0、1、2、3水平(處理4、5、6、7)中，實(shí)粒數(shù)最高出現(xiàn)在3水平；在等量氮、磷基礎(chǔ)上，鉀因素0、1、2、3水平(處理8、9、6、10)隨著施肥水平增加，千粒重逐漸增加。結(jié)果表明，氮主要影響穗長、株高、穗總粒數(shù)和有效穗，但氮肥過量有效穗反而降低；磷是實(shí)粒數(shù)的主要影響因子；鉀對千粒重的影響最明顯。

表2 不同施肥處理對水稻經(jīng)濟(jì)性狀的影響

2.2 不同施肥處理對中稻產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響

2.2.1 氮肥對產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響。對表3進(jìn)行分析，在磷、鉀等量施用的基礎(chǔ)上，施用氮肥對提高產(chǎn)量、增加產(chǎn)值和純收入有明顯影響，3項(xiàng)都以2水平最高，但產(chǎn)投比以1水平最高，達(dá)到9.94，說明在缺氮的情況下施用氮肥效益最為明顯[2]；產(chǎn)量隨著氮肥施用量的增加而增加，但氮肥施用量超過一定范圍后產(chǎn)量降低，說明氮肥施用量不宜過多，過多產(chǎn)量反而降低[3]。

表3 氮肥對產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響

2.2.2 磷肥對產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響。對表4進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，在氮、鉀施用等量的基礎(chǔ)上，施用磷肥與不施磷肥相比，具有一定增產(chǎn)效果。當(dāng)磷肥施用達(dá)到中等水平時(shí)，產(chǎn)量、產(chǎn)值和純收入都最高，當(dāng)磷肥施用達(dá)到高水平時(shí)，3項(xiàng)指標(biāo)均出現(xiàn)下降，這表明，即使施用磷肥具有增產(chǎn)效果，但也要合理施用才能實(shí)現(xiàn)效益最佳。

表4 磷肥對產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響

2.2.3 鉀肥對產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響。從表5可知，在氮、磷施用等量的基礎(chǔ)上，施用鉀肥與不施鉀肥相比，具有增產(chǎn)效果，產(chǎn)量最高出現(xiàn)在鉀肥施用中等水平，這表明，在低水平用量下，產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益隨著鉀肥用量增加而增加，但達(dá)到一定峰值后，產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益隨著鉀肥用量增加而減少。

表5 鉀肥對產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響

2.3 肥料效應(yīng)模型及推薦施肥量

2.3.1 中稻產(chǎn)量數(shù)學(xué)模型。根據(jù)田間試驗(yàn)結(jié)果，用“3414”試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行分析，求得產(chǎn)量函數(shù)模型：Y=301.8759+17.3907N+8.9385P+8.4792K-0.9456N2-0.4776P2-0.1049K2+0.7762NP+0.3741 NK-1.431PK，經(jīng)方差分析F為36.82，大于F0.01的14.66，達(dá)到極顯著水平(見表6)，表明可利用該函數(shù)構(gòu)建推薦施肥模型。

表6 方差分析表

2.3.2 推薦施肥量。根據(jù)肥料效應(yīng)模型計(jì)算出中稻氮磷鉀的最高產(chǎn)量施肥量和推薦施肥量：最高產(chǎn)量7489.05kg/hm2，N、P2O5、K2O最大施肥量分別是214.5kg/hm2、125.7kg/hm2、126.15kg/hm2。通過邊際效益分析，按目前肥料和稻谷市場價(jià)格，計(jì)算得出，最佳產(chǎn)量為7409.1kg/hm2，N、P2O5、K2O最佳施肥量分別177.3kg/hm2、86.7kg/hm2、119.25kg/hm2。

3 結(jié)論與討論

在本試驗(yàn)條件下，氮肥主要影響穗長、株高、穗總粒數(shù)和有效穗，但氮肥過量有效穗反而降低；磷是實(shí)粒數(shù)的主要影響因子；鉀對千粒重的影響最明顯。

結(jié)果表明，不同氮磷鉀合理施用，可增加中稻產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益，處理6與氮、磷、鉀缺素區(qū)相比，施用氮磷鉀肥料可分別增產(chǎn)52.28%、6.3%和6.93%，氮、磷、鉀肥對一季稻的增產(chǎn)效果順序?yàn)榈?鉀>磷。這與劉新偉[2]、曾小梅[3]等研究結(jié)果一致。隨著施肥水平的增加，產(chǎn)量呈現(xiàn)先增后減的趨勢，因此在實(shí)際生產(chǎn)中要加強(qiáng)氮磷鉀各元素的配合，合理施用，避免過量施肥，氮磷鉀的產(chǎn)量效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)都遵循“肥料報(bào)酬遞減律”[4]。

經(jīng)回歸統(tǒng)計(jì)與方差分析，結(jié)合寧鄉(xiāng)中稻生產(chǎn)實(shí)際，氮磷鉀養(yǎng)分的最佳施肥量分別177.3kg/hm2、86.7kg/hm2、119.25kg/hm2，氮磷鉀比為1∶0.49∶0.67，可獲得最佳產(chǎn)量7409.1kg/hm2。