吳俊杰 張德浩 姜紅平 楊信昌 蔣思權(quán) 張玉明 孫雨紅 顧金鑾 王加軍 成 玉
(1.建湖縣鐘莊鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)中心,江蘇 建湖 224741;2.建湖縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心,江蘇 建湖 224700)
供試土壤為建湖縣境內(nèi)蒜瓣土,耕層土壤養(yǎng)分:有機(jī)質(zhì)2.34%,全氮0.135%,堿解氮108.0g/kg,速效磷6.6g/kg,速效鉀83.3g/kg,pH值7.2。
供試肥料選用張家港生產(chǎn)尿素,含氮量46.0%;磷肥選用鹽城市建磷肥料有限公司生產(chǎn)的普通過(guò)磷酸鈣,P2O5含量為14%;鉀肥選用俄羅斯產(chǎn)氯化鉀,K2O含量為60.0%。
試驗(yàn)采用省測(cè)土配方施肥推薦的“3414”最優(yōu)回歸設(shè)計(jì),試驗(yàn)因素及水平編碼見(jiàn)表1,試驗(yàn)小區(qū)面積33.4m2(5.56m×6m),14個(gè)不同處理,處理間隔50cm,中間做寬20cm,高30cm田埂,并用塑料薄膜包埂以防相互竄水竄肥,四周設(shè)置1.0m以上保護(hù)行,獨(dú)立灌排,東西行向栽插。
表1 肥料用量及水平編碼 kg/667m2
試驗(yàn)氮、磷、鉀三種肥料其基追肥數(shù)量依據(jù)目標(biāo)產(chǎn)量和土壤養(yǎng)分含量,采用N2P2K2的最佳施肥量水平N為18.0kg/667m2、P2O5為5kg/667m2、K2O為8.0kg/667m2。氮素肥料基蘗肥與穗肥比例為5.5∶4.5。基蘗肥中,基肥占70%,蘗肥占30%,并在移栽后1個(gè)葉齡期內(nèi)施用。穗肥分兩次施,第一次促花肥在倒四葉期施用,占70%;第二次?;ǚ试诘苟~期施用,占30%;磷、鉀肥全作基肥施用。
試驗(yàn)于2008年5至10月在建湖縣鐘莊鎮(zhèn)新河村五組進(jìn)行,試驗(yàn)供試品種為徐稻3號(hào),5月8日播種,采用肥床旱育秧方式育秧,6月23日移栽,8月底抽穗,10月20日收獲,全生育期163d,試驗(yàn)期間病蟲(chóng)草害防治和水漿管理同大田生產(chǎn)。
1) 土壤:前茬麥子收獲后,分別取土測(cè)定土壤養(yǎng)分。
2) 產(chǎn)量:水稻成熟期各小區(qū)均測(cè)定產(chǎn)量結(jié)構(gòu)和實(shí)產(chǎn)。
由表2可以看出不同氮肥水平對(duì)植株株高、穗長(zhǎng),每穴有效穗、每穗總粒數(shù)和產(chǎn)量均隨著施肥水平提高而增大,當(dāng)?shù)适┯昧康?水平時(shí)便下降,綜合分析,處理6的2水平(N2P2K2)設(shè)計(jì)合理。
2.2.1 不同處理產(chǎn)量分析。從表2還可以看出,各處理對(duì)徐稻3號(hào)產(chǎn)量結(jié)構(gòu)結(jié)果有顯著的效應(yīng),說(shuō)明合理的氮、磷、鉀肥料配比可顯著影響水稻產(chǎn)量結(jié)構(gòu)形成,從而直接影響水稻產(chǎn)量和效益。本試驗(yàn)產(chǎn)量和效益最高的是2水平的處理6(N2P2K2),最低的為不施肥處理1(N0P0K0)。
表2 各處理經(jīng)濟(jì)性狀及產(chǎn)量結(jié)構(gòu)
2.2.2 肥料效應(yīng)的函數(shù)分析。多因子綜合分析對(duì)試驗(yàn)處理產(chǎn)量結(jié)果進(jìn)行回歸分析,得出氮、磷、鉀三個(gè)肥料因素與產(chǎn)量之間三元二次方程的數(shù)學(xué)模型為:
y=364.9144+15.1691x1-0.5078x12+22.0745x2-1.5623x22+16.5555x3-0.7332x32+0.8364x1x2+0.5452x1x3-3.5682x2x3
(式中y為kg/667m2產(chǎn)量,x1為kg/667m2純N量,x2為kg/667m2P2O5量,x3為kg/667m2K2O量)
回歸分析結(jié)果表明(表3):回歸方差F=16.8860>F0.01=14.66,達(dá)極顯著水平;回歸方程擬合相關(guān)系數(shù)r=0.987094,復(fù)測(cè)定系數(shù)R=0.974355,均達(dá)極顯著水平,上述結(jié)果說(shuō)明了該方程具有可靠的擬合度,可以進(jìn)一步進(jìn)行擬合分析,得出最佳施肥量N為18.8kg/667m2,P2O5為3.7kg/667m2,K2O為6.1kg/667m2,相對(duì)產(chǎn)量631.3kg/667m2。
表3 方差分析
經(jīng)對(duì)方程偏導(dǎo)求解及肥料市場(chǎng)綜合均價(jià),純N為4.56元/kg,P2O5為5.93元/kg,K2O為8.67元/kg,中粳稻谷單價(jià)1.7元/kg,據(jù)此推算出本試驗(yàn)中二水平N2P2K2獲得產(chǎn)量最高為685.5kg/667m2,超過(guò)目標(biāo)產(chǎn)量650kg/667m2的5.5%。其施肥量純N為18.0kg/667m2,P2O5為5.0kg/667m2,K2O為8.0kg/667m2,純收益也最高,達(dá)990.19元/667m2,與方程擬合分析基本吻合。
單因子分析。(1)施氮效果分析。由處理2和處理3、6、11相比較,見(jiàn)圖1,在施氮肥不同而其它肥料相同情況下,產(chǎn)量結(jié)果相差很大,處理3、6、11比處理2增產(chǎn)125.0、275.9、227.3kg,增幅30.5%、67.4%、55.5%,處理6后出現(xiàn)邊際效益的拐點(diǎn)趨勢(shì),說(shuō)明氮肥施用量過(guò)多反而減產(chǎn),通過(guò)一元二次方程回歸分析,得出最佳施N量19.6kg/667m2,可獲產(chǎn)量為657.5kg/667m2。(2)施磷效果分析。通過(guò)處理4、5、6、7比較看圖2,在施磷不同而其它肥料相同的情況下,產(chǎn)量結(jié)果相差較小,處理5、6、7比處理4增產(chǎn)16.4kg/667m2、49.3kg/667m2、-2.7kg/667m2,增幅2.6%、7.7%、-0.36%,處理6后也出現(xiàn)邊際效益的拐點(diǎn)趨勢(shì),說(shuō)明磷肥施用量過(guò)多反而減產(chǎn)。通過(guò)一元二次方程回歸分析,得出最佳施P2O5量2.7kg/667m2,可獲產(chǎn)量627.7kg/667m2。 (3)施鉀效果分析 通過(guò)對(duì)處理8、9、6、10相比較可知,見(jiàn)圖3,在施鉀不同而其它肥料相同的情況下,產(chǎn)量結(jié)果相差較大,處理9、6、10比處理8增產(chǎn)20.5kg/667m2、84.4kg/667m2、31.2kg/667m2,增產(chǎn)幅度3.4%、14.1%、5.2%,處理6后也出現(xiàn)邊際效益拐點(diǎn)趨勢(shì),說(shuō)明鉀肥施用量過(guò)多,不僅農(nóng)本增大,反而減產(chǎn)。通過(guò)一元二次方程回歸分析,得出最佳施肥量6.5kg/667m2,可獲得產(chǎn)量647.4kg/667m2。
圖1 施氮曲線(xiàn)(施氮量)
圖2 施磷曲線(xiàn)(施磷量)
圖3 施鉀曲線(xiàn)(施鉀量)
圖4 不同施氮水平莖蘗動(dòng)態(tài)
圖5 不同施磷水平莖蘗動(dòng)態(tài)
圖6 不同施鉀水平莖蘗動(dòng)態(tài)
2.2.3 莖蘗動(dòng)態(tài)分析。從圖4、圖5、圖6中可以看出,氮、磷、鉀肥料合理組合施用,對(duì)促進(jìn)水稻前期分蘗發(fā)生,提高成穗率有顯著的作用。圖4還表明隨著氮肥用量增加,莖蘗數(shù)明顯增加,N3P2K2>N2P2K2>N1P2K2>N0P2K2,但氮肥用量超過(guò)N2P2K2水平后,最后成穗數(shù)少,成穗率下降。磷肥和鉀肥效應(yīng)基本和氮肥效應(yīng)趨勢(shì)一致,其中磷肥莖蘗動(dòng)態(tài)在擱田前(7/12)呈N2P3K2>N2P2K2>N2P1K2>N2P0K2,說(shuō)明磷肥效應(yīng)在水稻分蘗前期有促進(jìn)分蘗作用,鉀肥就沒(méi)有這種效應(yīng)。
2.2.4 經(jīng)濟(jì)效益分析。從表4可以看出,處理6(N2P2K2)純收入最高,達(dá)990.19元/667m2,其次處理4(N2P0K2)為970.10。產(chǎn)投比最高為處理8(N2P2K0)達(dá)2.79(土壤含鉀量較高),最低為處理11達(dá)1.14。
2.2.5 氮素肥料利用率分析。本試驗(yàn)N、P、K三因素與產(chǎn)量之間三元二次回歸方程得出最佳目標(biāo)產(chǎn)量為631.3kg/667m2;最佳作物需肥量N為18.8kg/667m2,P2O5為3.7kg/667m2,K2O為6.1kg/667m2。氮肥利用率根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,400~500kg/667m2產(chǎn)量百公斤稻谷吸氮量1.6kg,500~600kg/667m2產(chǎn)量百公斤稻谷吸收氮素1.8kg,600~700kg/667m2產(chǎn)量百公斤稻谷吸氮量2.0kg。按每百公斤稻谷形成相應(yīng)的秸稈吸收氮量0.2kg計(jì)算,本試驗(yàn)氮素肥料利用率為42.4%。
表4 水稻3414肥效試驗(yàn)經(jīng)濟(jì)效益分析
價(jià)格:稻谷為1.7元/kg,N為4.56元/kg,P2O5為5.93元/kg,K2O為8.67元/kg。
1) 最高產(chǎn)量。本試驗(yàn)最高產(chǎn)量為685.5kg/667m2,為二水平處理6,即N2P2K2,超過(guò)目標(biāo)產(chǎn)量650kg/667m2的5.5%。
2) 純收入。本試驗(yàn)最高純收入為二水平處理6,即N2P2K2,990.19元/667m2。
3) 產(chǎn)投比。本試驗(yàn)產(chǎn)投比最高的為處理13,即N1P2K1達(dá)2.51。
4) 氮素肥料利用率。本試驗(yàn)氮素肥料利用率為47.4%。
5) 最佳施肥量。通過(guò)3414試驗(yàn),獲得水稻產(chǎn)量631.3~672.7kg/667m2,最佳施肥量N為18.8~19.6kg/667m2,P2O5為2.7~3.7kg/667m2,K2O為5.5~6.1kg/667m2;結(jié)合當(dāng)?shù)厣a(chǎn)實(shí)際建議蒜瓣土水稻施肥量N為20.0kg/667m2,P2O5為5.0kg/667m2,K2O為7.0kg/667m2??色@得目標(biāo)產(chǎn)量650kg/667m2以上。