六種施鉀量對(duì)臺(tái)山市水稻生長(zhǎng)及產(chǎn)量效益的影響

雷竹光，羅國(guó)提，何小平，陳新勝，熊 飛，張 木

（1.臺(tái)山市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，廣東臺(tái)山 529200；2.臺(tái)山市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，廣東臺(tái)山 529200；3.廣東天禾農(nóng)資股份有限公司，廣東廣州 510030；4.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所，廣東廣州 510640）

臺(tái)山市常年種植水稻面積68 000 hm2，是廣東省重要的糧食生產(chǎn)地區(qū)。自2005 年臺(tái)山市作為廣東省首批測(cè)土配方施肥技術(shù)試點(diǎn)縣，至今水稻配方肥已得到廣泛應(yīng)用[1]。隨著稻作技術(shù)的進(jìn)步，臺(tái)山市農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平、水稻產(chǎn)量不斷提高。針對(duì)水稻施用鉀肥與水稻產(chǎn)量的關(guān)系，前人已做了大量研究并取得了許多成果。鮑士旦認(rèn)為除鉀素極缺的土壤外，一般每公頃水稻總穗數(shù)受土壤鉀素影響較小，從生長(zhǎng)情況看，各施鉀區(qū)植株比對(duì)照區(qū)生長(zhǎng)旺盛，有利于籽粒灌漿，每穗實(shí)粒數(shù)、籽實(shí)千粒重增加，從而獲得高產(chǎn)[2]；陳防等認(rèn)為化學(xué)鉀肥的施入及土壤礦物鉀的釋放使土壤全鉀中有效鉀所占比例增大，有利于作物吸收[3]；孫靜等認(rèn)為在氮磷肥施用量相同條件下，隨著配施鉀肥量的增加，氮磷利用率相應(yīng)上升，水稻單產(chǎn)隨之提高[4]。南方地區(qū)水稻復(fù)種指數(shù)高，為提高水稻產(chǎn)量，施用鉀肥是最直接有效的方法。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期宣傳推廣，臺(tái)山市農(nóng)戶在種植水稻過(guò)程中普遍會(huì)施用一定量的鉀肥。同時(shí)，近年來(lái)水稻秸稈還田較為普遍，有機(jī)肥相對(duì)施用量少，導(dǎo)致不合理施肥問(wèn)題依然存在，氮磷鉀養(yǎng)分元素比例失調(diào)，水稻產(chǎn)量難以提高。本研究通過(guò)比較不同鉀肥施用量對(duì)水稻農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量的影響，并遵循多年來(lái)推廣的測(cè)土配方“大配方、小調(diào)整”施肥原則，以期探索出適合實(shí)際情況的氮磷鉀養(yǎng)分元素配比和水稻鉀肥施用量，為臺(tái)山市合理施用鉀肥達(dá)到水稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)目標(biāo)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)狀況

試驗(yàn)地點(diǎn)位于臺(tái)山市東南部?jī)蓚€(gè)鎮(zhèn)，地處亞熱帶，屬海洋氣候，年平均氣溫23.0 ℃，極端最高氣溫37.0 ℃，極端最低氣溫4.3 ℃，年降水量1 654.6～2 300.0 mm，年日照時(shí)間2 149.5 h。臺(tái)山市比較適宜水稻、蔬菜等多種農(nóng)作物生長(zhǎng)，一年種植水稻兩造，水資源豐富，是廣東省重要的優(yōu)質(zhì)稻產(chǎn)區(qū)。試驗(yàn)區(qū)水稻田土壤質(zhì)地、養(yǎng)分狀況及農(nóng)戶習(xí)慣施肥狀況如表1、表2 所示。

表1 試驗(yàn)區(qū)土壤質(zhì)地與養(yǎng)分狀況

表2 試驗(yàn)區(qū)農(nóng)戶習(xí)慣施肥狀況調(diào)查表 單位：kg/667 m2

1.2 供試材料

供試肥料為尿素（含N 46%）、過(guò)磷酸鈣（含P2O512%）、加拿大氯化鉀（含K2O 60%）。供試水稻品種為象牙香占、金香油占、玉香占。

1.2.1 施肥時(shí)期及比例

采用水稻“三控”施肥法，T3～T6 處理組氮肥按基肥50%、移植后15 d 追肥20%、移植后30 d 隨肥30%比例施用；磷肥做基肥1 次施用；鉀肥按基肥50%、移植后30 d 穗肥50%比例施用[5]。

1.3 田間管理方式

在插秧前對(duì)秧苗施送嫁肥和送嫁藥，插秧后6 d施除草劑；插秧后15 d 第2 次追肥，中期抓好露田，防治病蟲害；在執(zhí)行各項(xiàng)管理措施時(shí)，除試驗(yàn)設(shè)計(jì)所規(guī)定的處理差異外，其他管理措施基本一致。

1.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)置6 個(gè)處理，隨機(jī)區(qū)組排列，每個(gè)處理重復(fù)3 次，每個(gè)小區(qū)單獨(dú)排灌。根據(jù)耕地基礎(chǔ)地力條件，在臺(tái)山市區(qū)域內(nèi)選擇莘村（高地力等級(jí)）、西墩村（中地力等級(jí)）和大灣村（低地力等級(jí)）3 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)。依據(jù)歷年水稻平均產(chǎn)量設(shè)定400～500 kg/667 m2為目標(biāo)產(chǎn)量。T1 處理按農(nóng)戶習(xí)慣施肥量計(jì)算N、P2O5、K2O的折純量（見表2）。鉀肥按目標(biāo)產(chǎn)量所需鉀量，以T5 處理為標(biāo)準(zhǔn)施肥方案，即K2O 8 kg/667 m2確定為100%鉀（全鉀）。設(shè)置T3 處理不施鉀（0），N、P2O5按標(biāo)準(zhǔn)施肥方案統(tǒng)一施入。其余各處理按比例增減施肥總量，T4處理低鉀（50%鉀）、T6處理高鉀（120%鉀）等不同梯度，研究不同鉀肥施用量對(duì)水稻產(chǎn)量等性狀的影響（見表3）。

表3 各試驗(yàn)點(diǎn)每667 m2 施肥處理方案 單位：kg

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 21.0 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，多重比較采用Duncan 方法（P＜0.05）；采用Excel 2013 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

莘村試驗(yàn)點(diǎn)單穗粒數(shù)T4 處理最高，單株籽粒質(zhì)量、結(jié)實(shí)率T5 處理最高；西墩村試驗(yàn)點(diǎn)和大灣村試驗(yàn)點(diǎn)單穗粒數(shù)、單株籽粒質(zhì)量、結(jié)實(shí)率T5 處理最高。3 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)T6 處理單穗粒數(shù)、單株籽粒質(zhì)量較T5 處理有下降趨勢(shì)。對(duì)不同處理水稻主要農(nóng)藝性狀的方差分析表明，試驗(yàn)點(diǎn)因水稻品種不同，各處理株高、穗長(zhǎng)、籽實(shí)千粒重、結(jié)實(shí)率差異顯著。適量施用鉀肥對(duì)穗長(zhǎng)、單穗粒數(shù)、單株籽粒質(zhì)量有顯著影響（見表4）。

表4 水稻不同處理主要農(nóng)藝性狀

2.2 產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)及分析

3 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，T4、T5、T6 處理小區(qū)平均產(chǎn)量分別為5 963.43 kg·hm-2、5 982.83 kg·hm-2、5 840.96 kg·hm-2，較T1（農(nóng)民習(xí)慣施肥）小區(qū)分別增產(chǎn)356.27 kg·hm-2、375.67 kg·hm-2、233.80 kg·hm-2，增產(chǎn)5.97%、6.28%和4.00%。T4 處理（施50%鉀）和T5 處理（施100%鉀）的水稻產(chǎn)量高于T6 處理（施120%鉀）及其他處理（見圖1）。這說(shuō)明農(nóng)民習(xí)慣施肥重視鉀肥的施用和秸稈回田等耕作措施，導(dǎo)致土壤中鉀含量較豐富，該地塊農(nóng)民施鉀T5 處理是合適的推薦量。方差分析表明，同一試驗(yàn)點(diǎn)不同處理間產(chǎn)量差異顯著（P＜0.05）。

圖1 3 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)各處理小區(qū)平均產(chǎn)量對(duì)比圖

2.3 經(jīng)濟(jì)效益分析

莘村試驗(yàn)點(diǎn)施鉀T5 處理純收益最高，為21 747.83 元·hm-2，其 次 是T4 處 理，純 收 益 為21 319.80 元·hm-2；大灣村試驗(yàn)點(diǎn)T4 處理純收益最高，為25 347.75 元·hm-2，其次是T5 處理，純收益為25 041.30 元·hm-2；西墩村試驗(yàn)點(diǎn)T4 處理純收益最高，為17 381.40 元·hm-2，其次是T5 處理，純收益為16 696.36 元·hm-2。3 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)經(jīng)濟(jì)效益分析表明，施鉀50%～100%范圍內(nèi)，水稻經(jīng)濟(jì)效益最好（見表5）。

表5 試驗(yàn)點(diǎn)水稻經(jīng)濟(jì)效益統(tǒng)計(jì)表

3 結(jié)論

我國(guó)南方（包括臺(tái)山市）的土壤普遍缺鉀，不僅需要根據(jù)土壤鉀素豐缺狀況和作物對(duì)鉀的需求確定適宜的鉀肥用量，還要根據(jù)作物自身的品質(zhì)特征完善鉀肥適宜用量和施用方法，同時(shí)兼顧鉀肥與其他肥料配合施用，保證各種養(yǎng)分的協(xié)調(diào)供應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)作物的高產(chǎn)高效和優(yōu)質(zhì)[6]。鉀肥對(duì)促進(jìn)作物健康生長(zhǎng)、減少病蟲，稻稈增粗抗倒伏，提高水稻有效穗數(shù)、單穗結(jié)實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、籽粒千粒重、產(chǎn)量等方面具有重要作用[7]。

通過(guò)在莘村、大灣村、西墩村布點(diǎn)進(jìn)行鉀肥不同梯度處理試驗(yàn)，結(jié)果表明，在合理施用范圍內(nèi)，隨著鉀肥的施用量不斷增加，水稻產(chǎn)量明顯提升，但當(dāng)鉀肥達(dá)到一定施用量時(shí)，水稻增產(chǎn)效果并不明顯。以標(biāo)準(zhǔn)T4、T5 處理鉀量（即每公頃施用鉀肥60～120 kg）相對(duì)表現(xiàn)較好。不同梯度鉀施用效果（產(chǎn)量）并無(wú)明顯的差異，但高鉀處理（施120%鉀）水稻產(chǎn)量反而有所下降，且施肥產(chǎn)量與地力產(chǎn)量對(duì)比差異明顯，施肥產(chǎn)量表現(xiàn)比預(yù)期偏低。試驗(yàn)點(diǎn)土質(zhì)均是保肥相對(duì)較好的黏壤土，原來(lái)土壤缺鉀，農(nóng)民偏施氮肥，增加施鉀增產(chǎn)明顯，在認(rèn)識(shí)到鉀肥對(duì)水稻生長(zhǎng)、產(chǎn)量、抗倒伏等方面的重要作用后，試點(diǎn)農(nóng)民有在配方肥（復(fù)合肥）另加入7.5～10.0 kg/667 m2氯化鉀的習(xí)慣，加上機(jī)械化的廣泛推廣應(yīng)用，秸稈回田率提高，鉀肥循環(huán)回田再利用，使土壤鉀肥存量積累較充足[8-9]。在這種情況下，施入50%～100%用量的鉀肥，水稻產(chǎn)量和收益最高、效果更好。由于南方土壤偏強(qiáng)酸性、有機(jī)質(zhì)肥投入不足，土壤中鎂、硅、硼等元素含量不足，也影響到肥料利用水平[10]。

對(duì)臺(tái)山市大部分的水稻田來(lái)說(shuō)，氮磷鉀養(yǎng)分配比10 ∶3 ∶8 是合適施肥方案，但要針對(duì)不同品種、土質(zhì)、目標(biāo)產(chǎn)量合理調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)施肥總量。例如，都斛莘村、西墩和斗山大灣試驗(yàn)點(diǎn)，農(nóng)民習(xí)慣施肥需要進(jìn)一步優(yōu)化，雖然目前更加重視鉀肥作用，但存在不合理加大鉀肥施用量的情況，會(huì)出現(xiàn)新的土壤養(yǎng)分不平衡，降低鉀肥作用效果。如果將標(biāo)準(zhǔn)量配方肥做成控釋肥，既有利于糾正農(nóng)民盲目增施鉀肥的不良習(xí)慣，引導(dǎo)農(nóng)民采用合理的養(yǎng)分配比，又節(jié)約了施肥的人工成本，易被農(nóng)民接受[11-12]。