廣德市水稻氮、磷、鉀肥施用效果研究

2022-10-10 13:51:54張幫寨

鄉村科技 2022年16期

張幫寨

（廣德市邱村鎮人民政府，安徽廣德 242200）

0 引言

我國是一個人口大國，但耕地面積有限，人均耕地占有量較低。為保障國家糧食安全，提高水稻單位面積產量十分關鍵。施肥是提高農作物單位面積產量必不可少的一項措施。然而，對當前我國農業生產中肥料施用情況進行調查發現，為追求高產，部分地區仍存在盲目施肥的現象。施肥不足，無法滿足水稻植株生長發育對養分的需求，施肥過量既會水稻養分奢侈吸收降低水稻產量，還會導致資源浪費和環境污染，制約水稻栽培經濟效益提升。只有合理施用肥料，才能在保證環境安全的前提下獲得高產。因此，筆者根據《廣德市2021年中央財政耕地質量保護與提升項目暨化肥減量增效示范縣實施方案》（廣農政〔2021〕30號）目標要求，在安徽省廣德市邱村鎮白云村開展“3414”田間肥效試驗，驗證廣德市水稻栽培中氮、磷、鉀等大量元素的最佳施用量和最佳施肥配比，以期為廣德市水稻栽培的科學施肥提供理論依據。

1 試驗材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗田塊位于廣德市邱村鎮白云村農業科技示范基地。該基地位于廣德市高標準農田建成區，地勢平坦，土壤肥力均勻，農田基礎設施完備。試驗田土壤類型為潴育水稻土，土體無明顯障礙層；耕層土壤常規五項初始檢測結果為pH值6.3，有機質含量22.3 g/kg，全氮含量1.38 g/kg，有效磷含量17.6 mg/kg，速效鉀含量105 mg/kg。

1.2 試驗設計

采用《測土配方施肥技術規范》（NY/T 2911—2016）推薦的“3414”試驗設計方案（見表1）。每個處理設3次重復，小區面積為20 m，隨機區組排列。試驗地周圍設寬度不小于1 m的保護行。磷、鉀肥作為基肥一次性施用，氮肥按基肥、分蘗肥、穗肥質量比為5∶3∶2進行分次施用。試驗安排為2020年5月3日進行育苗，6月10日進行移栽，6月20日追施分蘗肥，7月26日追施穗肥，9月28日收獲水稻。

表1 “3414”施肥方案設計

3因素指氮（N，下同）、磷（PO，下同）、鉀（KO，下同）。4水平中，0水平為不施肥，2水平為當地最佳施肥量的近似值，1水平為2水平的0.5倍，3水平為2水平的1.5倍（為過量施肥水平）。廣德市邱村鎮白云村水稻“3414”試驗各因素施肥水平見表2。

表2 水稻“3414”試驗各因素667 m2施肥量 kg

1.3 供試材料

供試水稻品種為當地主推品種晶兩優534。采用移栽的種植方式，株距為13.2 cm，行距為30 cm，密度為27萬穴/hm。

水稻種植過程中施用的氮肥為普通顆粒狀尿素（含N量為46%），磷肥為過磷酸鈣（PO含量為12%），鉀肥為氯化鉀（KO含量為60%）。

1.4 樣品采集與測定

1.4.1 基礎土壤樣品采集。試驗開始前，在供試田塊上按“S”法采集耕層土壤（0～20 cm），分析化驗土壤基本理化性質，包括土壤有機質含量、全氮含量、有效磷含量、速效鉀含量和pH值等指標。pH值用pH計測定（水土比2.5∶1.0），土壤總有機質含量采用重鉻酸鉀容量法測定，土壤全氮含量采用濃HSO消化-流動注射分析儀測定，有效磷含量采用0.5 mol/L NaHCO浸提-鉬銻抗比色法測定，速效鉀含量采用1 mol/L NHOAc浸提-火焰光度法測定。

1.4.2 收獲測產。水稻收獲時，各區單打單收。

1.4.3 肥料貢獻率。氮肥貢獻率反映氮肥對作物增加產量的貢獻率，即=（-）/×100%。其中，、分別為施氮肥、不施氮肥時作物產量。磷肥和鉀肥貢獻率測算方法與氮肥相同。

1.5 數據處理

試驗獲得的數據利用EXCEL 2020進行計算處理，采用SPSS 18.0進行統計分析，采用Origin 2017繪圖。

2 結果與分析

2.1 不同處理對水稻產量的影響

由圖1可知，在不同施肥處理條件下，水稻每 667 m產量為436～776 kg。其中，不施肥處理水稻的產量最低，每667 m產量為436 kg，施肥后水稻增產幅度為12.05%～77.98%。不同處理667 m水稻產量由高到低依次為NPK＞NPK＞NPK＞NPK＞NPK＞NPK＞NPK＞NPK＞NPK＞NPK＞NPK＞NPK＞NPK＞NPK。其中，NPK處理水稻產量最高，每667 m產量為776 kg。這說明肥料施用不足或者施用過量均不利于水稻增產。

圖1 不同施肥處理對水稻產量的影響

2.1.1 不同氮肥用量對水稻產量的影響。由圖2可知，不施氮處理每667 m水稻產量最低，為 489 kg；每667 m施氮（N）量為6.0 kg時，667 m水稻產量為648 kg，比不施氮處理增加了159 kg，增產率為32.52%；每667 m施氮（N）量為12.0 kg時，667 m水稻產量為776 kg，比不施氮（N）處理增加了287 kg，增產率為58.69%；每667 m施氮（N）量為18.0 kg時，667 m水稻產量為720 kg，比不施氮處理增加了231 kg，增產率為47.24%。

圖2 不同氮肥（N）用量對水稻產量的影響

通過對氮肥（N）不同施肥水平各處理施肥量、產量數據進行分析，獲得了一元二次氮肥肥料效應函數：=-1.493 1+40.558+481.35，=0.974 8，擬合達到了顯著水平。該試驗結果表明：在磷、鉀肥施肥水平一定的前提下，氮素肥料對水稻產量起著決定性作用；隨著氮肥施用量的增加，水稻的產量也在不斷增加，當氮肥（N）每667 m施用量達到13.58 kg時，理論上水稻667 m產量達到最大值，為756.78 kg；然后隨著施氮量的增加，水稻產量反而表現為降低趨勢。這說明施氮量不足或者施氮量過多均不利于水稻獲得高產。

2.1.2 不同磷肥用量對水稻產量的影響。由圖3可知，不施磷處理每667 m水稻產量最低，為 543 kg；每667 m施磷（PO）量為2.5 kg，667 m水稻產量為658 kg，比不施磷處理增加了115 kg，增產率為21.18%；每667 m施磷（PO）量為5.0 kg時，667 m水稻產量為776 kg，比不施磷處理增加了 233 kg，增產率為42.91%；每667 m施磷（PO）量為7.5 kg時，667 m水稻產量為751 kg，比不施磷處理增加了208 kg，增產率為38.31%。

圖3 不同磷肥（P2O5）用量對水稻產量的影響

通過對磷肥（PO）不同施肥水平各處理施肥量、產量數據進行分析，獲得了一元二次磷肥肥料效應函數：=-5.600+71.680+535.700，=0.682，擬合達到顯著水平。該試驗結果表明：在氮、鉀肥施用量一致條件下，磷素肥料對水稻的產量形成有很大的作用，在一定區間內，隨著磷肥施用量的增加，水稻產量也相應增加，當每667 m施用量增至6.40 kg時，理論上水稻產量達到最大值，為765.08 kg；當每667 m施用量超過6.40 kg，繼續加大磷肥用量，水稻產量表現為不增反降趨勢。這說明在水稻生產實踐中，磷肥施用要適量。

2.1.3 不同鉀肥用量對水稻產量的影響。由圖4可知，不施鉀處理水稻每667 m產量最低，為550 kg；每667 m施鉀（KO）量為3.0 kg時， 667 m水稻產量為648 kg，比不施鉀（KO）處理增加了98 kg，增產率為17.82%；每667 m施鉀（KO）量為6.0 kg時，667 m水稻產量為776 kg，比不施鉀處理增加了226 kg，增產率為41.09%；每667 m施鉀（KO）量為9 kg時，667 m水稻產量為755 kg，比不施鉀處理增加205 kg，增產率為37.27%。

通過對鉀肥（KO）不同施肥水平各處理施肥量、產量進行數據分析，獲得一元二次鉀肥肥料效應函數：=-3.305 6+54.517+541.05，=0.951 1，擬合達到顯著水平。該試驗結果表明：在氮、磷肥施肥水平一致前提下，鉀肥對水稻的產量形成起到重要作用，在一定范圍內增加鉀肥施用量，水稻產量相應增加；當每667 m鉀肥（KO）施用量達到8.25 kg時，667 m水稻理論產量達到最大值，為766 kg；當每667 m施鉀（KO）量超過8.25 kg時，繼續加大用量，水稻產量不再增加。

圖4 不同鉀肥（K2O）用量對水稻產量的影響

這說明在實際生產中，施鉀量不足，將嚴重影響水稻產量；施鉀過量，將造成肥料浪費，增加種植成本。

2.2 不同處理對肥料貢獻率的影響

2.2.1 不同氮水平下氮肥貢獻率。由圖5可知，廣德市邱村鎮白云村水稻氮肥施用水平是影響氮肥貢獻率的重要因素。每667 m施氮（N）量為12.0 kg時，氮肥貢獻率最大，為36.98%。其次是每667 m施氮（N）量為18.0 kg，氮肥貢獻率為32.08%，比施氮（N）量為12.0 kg時的氮肥貢獻率低4.90個百分點。每667 m施氮（N）量為6.0 kg時，氮肥貢獻率最低，為24.54%，比施氮（N）量為12 kg時的氮肥貢獻率低12.44個百分點。

圖5 不同氮肥處理下氮肥貢獻率

2.2.2 不同磷水平下磷肥料貢獻率。由圖6可知，廣德市邱村鎮白云村水稻磷肥施用水平是影響磷肥貢獻率的重要因素。每667 m施磷（PO）量為5.0 kg時，磷肥貢獻率最大，為30.03%。其次是每667 m施磷（PO）量為7.5 kg時，磷肥貢獻率為27.70%，比施磷（PO）量為5.0 kg時的磷肥貢獻率低2.33個百分點。每667 m施磷（PO）量為 2.5 kg時，磷肥貢獻率最低，為17.48%，比施磷（PO）量為5.0 kg時的磷肥貢獻率低12.55個百分點。

圖6 不同磷肥處理下磷肥貢獻率

2.2.3 不同鉀水平下鉀肥料貢獻率。由圖7可知，廣德市邱村鎮白云村水稻鉀肥施用水平是影響水稻季鉀肥貢獻率的重要因素。每667 m施鉀（KO）量為6.0 kg時，鉀肥貢獻率最大，為29.12%。其次是每667 m施鉀（KO）量為9.0 kg時，鉀肥貢獻率為27.15%，比施鉀（KO）量為6.0 kg時的鉀肥貢獻率低1.97個百分點。每667 m施鉀（KO）量為 3.0 kg時，鉀肥貢獻率最低，為15.12%，比施鉀（KO）量為6.0 kg時的鉀肥貢獻率低14.00個百分點。