張楊珠，肖志鵬，尹力初，周衛(wèi)軍

（湖南農(nóng)業(yè)大學資源環(huán)境學院，長沙 410128）

在最近十幾年，化肥投入量對糧食的增產(chǎn)作用呈下降趨勢。隨著高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效農(nóng)業(yè)的發(fā)展，合理施用化肥在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中將更加重要。近年來在水稻生產(chǎn)中因肥料施用不當，制約著產(chǎn)量和品質(zhì)的提高，對水稻多次施用幾種單質(zhì)化肥，操作煩瑣，不適應集約化農(nóng)業(yè)和商品經(jīng)濟發(fā)展的需要[1]。而作物專用配方肥可以物化施肥技術(shù)，實現(xiàn)平衡施肥，提高肥料利用率，增加作物產(chǎn)量，比單質(zhì)肥料具有使用方便、減少施肥次數(shù)、降低施肥成本等好處。已有許多關于水稻專用肥施用效果的報道[2-11]，但是大部分都只關注稻谷產(chǎn)量的提高、經(jīng)濟效益的增加，以及肥料利用率的提高，并未涉及到土壤養(yǎng)分的盈余虧缺情況。為此，筆者在湖南省的8個水稻生產(chǎn)區(qū)進行“湘珠”牌水稻專用肥的肥效試驗，研究施用水稻專用肥對稻谷產(chǎn)量、經(jīng)濟效益、肥料利用率以及土壤有效養(yǎng)分的影響，以期為“湘珠”牌水稻專用肥的推廣施用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試土壤

供試土壤為我省8種主要成土母質(zhì)發(fā)育的水稻土，分別為寧鄉(xiāng)的河沙泥和紅黃泥、祁陽的灰泥田、醴陵的麻沙泥、株洲的黃泥田、南縣的紫潮泥、湘潭的紫泥田以及祁東的紫砂泥田。其基本理化性狀如表1所示。

1.2 試驗處理設計

表1 供試土壤的有關基本性質(zhì)

在每個試驗點上均設置四個處理:處理1，空白對照，不施任何肥料；處理2，施用單質(zhì)肥料，分別用尿素、磷銨和氯化鉀作肥源；處理3，施用洋豐牌復合肥（15-15-15），以磷為基準計算肥料量，不足養(yǎng)分以尿素和氯化鉀補充；處理4，施用“湘珠”牌水稻專用肥（12-5-8），以氮為基準計算肥料量，不足養(yǎng)分以磷酸二銨和氯化鉀補充。處理2、3、4的養(yǎng)分施用量一致，其中N、P2O5、K2O用量分別為150、75、150 kg/hm2。所有肥料作基肥于插秧前一次施入。每個處理重復3次，隨機區(qū)組排列，小區(qū)面積為5 m×6 m=30 m2。

1.3 觀測項目與測定項目

于試驗前采集每個試驗田耕層混合樣，晚稻收獲后采集每個試驗不同處理耕層混合土樣，分析測定土壤各種有效養(yǎng)分的含量。水稻生長期間，于水稻栽插后的第5天開始，每隔3天，觀測水稻的分蘗數(shù)、株高等生長發(fā)育指標；收獲前采集每小區(qū)水稻5株，考察各種經(jīng)濟性狀，并采樣測定水稻稻草和稻谷的N、P、K養(yǎng)分含量。收獲時單獨稱量每小區(qū)的實際產(chǎn)量。

土壤樣品中的主要肥力質(zhì)量指標按以下方法[12]進行測定:土壤水分:烘干法；土壤陽離子交換量:EDTA—乙酸銨鹽交換法；pH:電位法；有機質(zhì):重鉻酸鉀容量法—外加熱法；全N:凱氏蒸餾法；全P:NaOH熔融—鉬銻抗比色法；全K:NaOH熔融—火焰光度法；堿解N:1.0 mol/LNaOH水解—堿解擴散法；有效P:0.5 mol/LNaHCO3提取—鉬銻抗比色法；速效K:NH4OAc浸提—火焰光度法；緩效K:1.0 mol/L熱HNO3浸提—火焰光度法。

植株樣品測定方法[12]:全N:硫酸-加速劑消煮—凱氏蒸餾法；全P:硫酸-加速劑消煮—鉬銻抗比色法；全K硫酸-加速劑消煮—火焰光度法。

2 結(jié)果與分析

2.1 地力產(chǎn)量及增產(chǎn)效應

由表2可見，各施肥處理對水稻都有明顯的增產(chǎn)效果，與處理1（CK）相比，8種土壤條件下各施肥處理的產(chǎn)量和處理1的差異均達到極顯著水平。但是在不同土壤條件下不同施肥處理之間差異不太一致:供試土壤條件下均表現(xiàn)為處理3或處理4產(chǎn)量最高。其中，紫潮泥處理4與處理2、處理3之間產(chǎn)量差異均達到極顯著水平；灰泥田處理3和處理4與處理2之間的產(chǎn)量差異也達到極顯著水平；醴陵的麻沙泥處理3與處理2之間的產(chǎn)量差異也達到極顯著水平；其他各土壤條件下處理2、處理3和處理4之間產(chǎn)量差異均未達到顯著水平。就不同處理的增產(chǎn)效果而言，處理4比處理1平均增產(chǎn)2441 kg/hm2，增產(chǎn)幅度達到48.9%；處理4比處理2平均增產(chǎn)336 kg/hm2，增產(chǎn)幅度為4.7%；處理4比處理3平均增產(chǎn)4 kg/hm2,幾乎沒有差別。由此可以看出，湘珠牌水稻專用肥處理由于實施了科學配方和加工，肥料中養(yǎng)分含量適中，配比合理，能緩慢釋放、較好地滿足水稻生長對養(yǎng)分的需求，所以，增產(chǎn)效果最好。洋豐牌復合肥因其養(yǎng)分含量與水稻對養(yǎng)分的需求比例不合適，還要另外添加不同數(shù)量的其他養(yǎng)分，加之價格昂貴，因此，盡管洋豐牌復合肥處理的產(chǎn)量與湘珠牌水稻專用肥處理相當，但是其經(jīng)濟效益較湘珠牌水稻專用肥差。

表2 各試驗點不同處理的水稻產(chǎn)量（kg/hm2）

從表3可看出，8種土壤條件下的地力產(chǎn)量變動在3864 kg/hm2～5981 kg/hm2之間，占各施肥處理產(chǎn)量的50.2%～90.0%，8個試驗點平均占3個施肥處理產(chǎn)量的66.1%～70.5%。由此可見，供試土壤條件下水稻生產(chǎn)的地力貢獻率比較高，說明供試土壤均為高產(chǎn)土壤。不同母質(zhì)施肥效果不同，其中麻沙泥、紫砂泥田上施肥效果最好，平均肥料增產(chǎn)率都達到或超過50%，黃泥田上施肥效果較差，平均肥料增產(chǎn)率只有12.7%。不同處理施肥效果也不同，其中處理4平均肥料增產(chǎn)率最高，達到32.2%，其次是處理3,達到31.6%，處理2為29.0%。另外，不同土壤條件下水稻產(chǎn)量的獲得主要來自土壤，肥料的平均增產(chǎn)效應只占12.7%～50.2%，土壤的平均貢獻率占49.8%～87.3%，肥料平均增產(chǎn)效應是處理4>處理3>處理2，土壤的貢獻率則與之相反。

表3 不同土壤條件下的地力產(chǎn)量與肥料增產(chǎn)率

2.2 不同處理對水稻經(jīng)濟性狀的影響

2.2.1 醴陵麻沙泥由表4可知,在麻沙泥條件下，株高最高的是處理4，為125.3 cm；其次是處理3，為123 cm；再次是處理2，最低為處理1(不施肥區(qū))。有效穗以處理3最多，為258.6萬穗/hm2；處理4和處理2次之，最少的也是處理1。穗長最長的是處理4，為23.9 cm，其次為處理3、處理2，處理1最短?？偭?shù)最多的是處理4，為155.7粒/穗；其次為處理3、處理2；最少的還是處理1。結(jié)實率最高的是處理1，為94.5%；處理3位居第2，處理2居第3，處理4最低，僅80.7%。千粒重最大的是處理3（27.2 g）；其他依次為處理4、處理2和處理1。

表4 麻沙泥條件下不同處理對水稻經(jīng)濟性狀的影響（醴陵）

2.2.2 南縣紫潮泥由表5可知,在紫潮泥條件下，株高最高的是處理2，為91.9 cm；其次是處理4，再次是處理3，最低為處理1(不施肥區(qū))。有效穗以處理4最多，為264.5萬穗/hm2；其次為處理3、處理2，最少的也是處理1。穗長最長的是處理4，為25.3 cm，處理3和處理2次之，處理1最短?？偭?shù)最多的是處理4，為127.0粒/穗；其次為處理3、處理2；最少的是處理1。結(jié)實率最高的是處理4，為78.9%；處理2位居第2，處理3和處理4最低。千粒重最大的是處理1（24.5 g）；其他依次為處理3、處理2和處理4。

表5 紫潮泥條件下不同處理對水稻經(jīng)濟性狀的影響（南縣）

2.2.3 寧鄉(xiāng)河沙泥和紅黃泥由表6可知,在河沙泥條件下，施單質(zhì)化肥處理的穗長、株高、有效穗、實粒數(shù)、千粒重和理論產(chǎn)量與對照相比，分別增加0.8 cm、6.0 cm、55.4萬穗/hm2、11.1粒、0.4 g和2235.0 kg/hm2；施洋豐牌復合肥處理的穗長、株高、有效穗、實粒數(shù)、千粒重和理論產(chǎn)量與對照相比，分別增加1.4 cm、13.7 cm、59.7萬穗/hm2、4.7粒、1.2 g和2178.0 kg/hm2；施湘株牌復合肥處理的穗長、株高、有效穗、實粒數(shù)、千粒重和理論產(chǎn)量與對照相比，分別增加0.7 cm、14.0 cm、59.7萬穗/hm2、6.7粒、0.4 g和2083.5 kg/hm2。

表6 河沙泥和紅黃泥條件下不同處理對水稻經(jīng)濟性狀的影響（寧鄉(xiāng)）

從表6還可以看出，在紅黃泥條件下，施單質(zhì)化肥處理的穗長、株高、有效穗、實粒數(shù)、結(jié)實率、千粒重和理論產(chǎn)量與對照相比，分別增加2.5 cm、8.5 cm、127.1萬穗/hm2、10.9粒、0.67%、0.1 g和3847.5 kg/hm2；施洋豐牌復合肥處理的穗長、株高、有效穗、實粒數(shù)、千粒重和理論產(chǎn)量與對照相比，分別增加1.0 cm、13.7 cm、115.4萬穗/hm2、8.2粒、0.2 g和3369.0 kg/hm2；與對照相比，湘珠牌水稻專用肥處理的穗長、株高、有效穗、實粒數(shù)、千粒重和理論產(chǎn)量分別增加0.4 cm、6.1 cm、153.8萬穗/hm2、1.4粒、0.2 g和3781.5 kg/hm2。

2.2.4 湘潭紫泥田由表7可知，在紫泥田條件下，株高最高的是處理4，其次是處理3和處理2，最低為處理1（不施肥區(qū)）。有效穗以處理2最多，為286.5萬穗/hm2；其他依次為處理4、處理3；最少的是處理1（不施肥區(qū)）。穗長最長的是處理3，為22.6 cm，處理1和處理3次之，處理2最短?？偭?shù)最多的是處理3，為161.8粒/穗；其次為處理2和處理4；最少的是處理1。結(jié)實率最高的是處理4，為82.9%；處理1位居第2，處理2居第3，處理4最低。千粒重最大的是處理1（28.4 g）；其他依次為處理4、處理3和處理2。

表7 紫泥田條件下不同處理對水稻經(jīng)濟性狀的影響（湘潭）

2.2.5 祁陽灰泥田從表8可以看出，在灰泥田條件下，不同的施肥處理影響水稻的經(jīng)濟性狀，水稻的千粒重以對照（不施肥）處理為最高，而湘珠牌水稻專用肥的千粒重與高濃度復合肥處理的千粒重以及單質(zhì)化肥NPK處理的千粒重基本相似。水稻結(jié)實率，湘珠牌水稻專用肥與高濃度復合肥處理以及單質(zhì)化肥NPK處理差不多。

表8 灰泥田條件下不同處理對水稻經(jīng)濟性狀的影響（祁陽）

2.2.6 株洲黃泥田由表9可知，在黃泥田條件下，施用單質(zhì)肥料、洋豐牌復合肥、湘珠復合肥3個處理的株高相差不大，未施肥處理的比施肥處理的植株要矮2.97～4.60 cm。施用湘珠牌復合肥處理的有效穗、結(jié)實率、理論產(chǎn)量均為最高，其經(jīng)濟綜合性狀最優(yōu)，其次是單質(zhì)肥料處理，再次是洋豐牌復合肥處理，經(jīng)濟性狀最差的是不施肥處理。

表9 黃泥田條件下不同處理對水稻經(jīng)濟性狀的影響（株洲）

2.3 不同處理對水稻養(yǎng)分吸收及對肥料養(yǎng)分利用率的影響

從表10可以看出，紫潮泥、河沙泥和黃泥田的N吸收量，紫潮泥、灰泥田、黃泥田和紫泥田的P吸收量以及除河沙泥和紅黃泥外的K吸收量，都是以處理4的最高。由此可知，處理4對水稻養(yǎng)分的吸收有明顯增加的效果，其中以紫潮泥和黃泥田效果最好，N、P、K的吸收量均高于其他處理。紅黃泥的效果較其他母質(zhì)不太明顯。處理4對K吸收的促進作用大于N、P。處理4的N、P、K吸收量的平均值最高,且N、P、K的吸收量均為處理4>處理3>處理2>處理1。紫潮泥、黃泥田和河沙泥的N肥利用率，紫潮泥、灰泥田、黃泥田和紫泥田的P肥利用率以及灰泥田、麻沙泥、黃泥田、紫潮泥和紫泥田的K肥利用率均以處理4為最高。其中紫潮泥和黃泥田的N、P、K肥利用率都高于其它處理，處理4在這兩種土壤上肥料利用效果較好。N、P、K肥料利用率的平均值為處理4>處理3>處理2。處理4的N、P、K肥料利用率比處理2分別提高3.4%、8.5%、11.2%，比處理3分別提高0.4%、1.8%、2.2%。因此，處理4最有利于水稻對養(yǎng)分的吸收和利用，特別是對K的吸收和利用。

表10 不同處理水稻對肥料養(yǎng)分的吸收量及利用率

2.4 不同處理對土壤有效養(yǎng)分的影響

由表11可知，在不同土壤條件下，不同處理的土壤有效養(yǎng)分發(fā)生的變化也都不相同。如灰泥田各處理土壤堿解N、有效P、速效K盈余值都較試驗前增加，以速效鉀的增幅最大，其次是有效磷，堿解N的增幅最小。紫砂泥田各處理土壤堿解N都較試驗前降低，而有效P和速效K則較試驗前升高，以有效磷增幅最大，均在30%以上。紫泥田各處理土壤堿解N和速效K較試驗前大幅度升高，其中，速效K增幅達200%以上，堿解N增幅30%以上，而有效P則有增有降。黃泥田各處理土壤堿解N較試驗前有升有降，而有效P和速效K則普遍上升，其中，速效鉀增幅30%以上，有效磷增幅20%以上。紅黃泥各處理土壤堿解N普遍下降，有效P有升有降，速效K則普遍上升，增幅在10%以上。河沙泥只有速效鉀各處理普遍升高，增幅30%以上，堿解氮和有效磷則有升有降。紫潮泥僅有效P各處理均上升，堿解N和速效K均較試驗前下降。麻沙泥各處理土壤堿解N較試驗前普遍下降，有效磷和速效K有升有降，但大部分處理上升。就不同處理而言，供試水稻土堿解N和有效P平均盈余值均為“湘珠”牌水稻專用肥處理最高，其次是洋豐牌復合肥處理，速效K的平均盈余值則為不施肥處理>單質(zhì)肥料處理>“湘珠”牌水稻專用肥處理>洋豐牌復合肥處理，但3個施肥處理之間差異不大。由此可見，施用“湘珠”牌水稻專用肥有利于土壤堿解N和有效P的積累。

表11 試驗前、后各處理土壤有效N、P、K養(yǎng)分含量（mg/kg）

3 小結(jié)

（1）各施肥處理對水稻都有明顯的增產(chǎn)效果。8種土壤條件下各施肥處理的產(chǎn)量與不施肥處理相比，差異均達到極顯著水平，但不同施肥處理之間差異不一致:供試土壤條件下均表現(xiàn)為處理4產(chǎn)量最高，比不施肥處理平均增產(chǎn)2441 kg/hm2，增產(chǎn)幅度達到48.9%，比單質(zhì)肥處理平均增產(chǎn)336 kg/hm2，增產(chǎn)4.7%，比處理3僅平均增產(chǎn)4 kg/hm2，幾乎沒有差別。湘珠牌水稻專用肥增產(chǎn)的機理表現(xiàn)在增加有效穗，并在一定程度上提高結(jié)實率和千粒重，減少水稻的空秕粒。洋豐牌復合肥因其養(yǎng)分含量與水稻對養(yǎng)分的需求比例不合適，需要添加不同數(shù)量的其他養(yǎng)分，加之價格昂貴，雖然產(chǎn)量與湘珠牌水稻專用肥差異不大，但其經(jīng)濟效益較湘珠牌水稻專用肥差。

（2）供試土壤條件下的地力產(chǎn)量變動在3864 kg/hm2～5981 kg/hm2之間，占各施肥處理產(chǎn)量的50.2%～90.0%，8個試驗點平均占3個施肥處理產(chǎn)量的66.1%～70.5%。由此可見，供試土壤條件下水稻生產(chǎn)的地力貢獻率比較高，說明供試土壤均為高產(chǎn)土壤。不同土壤條件下水稻產(chǎn)量的獲得主要來自土壤，肥料的平均增產(chǎn)效應只占12.7%～50.2%，土壤的平均貢獻率占49.8%～87.3%。

（3）在等養(yǎng)分施肥量條件下，水稻對養(yǎng)分的吸收量以及對肥料養(yǎng)分的利用率均以湘珠牌水稻專用肥處理最高，其次是高濃度復合肥處理，單質(zhì)肥處理最低。湘珠牌水稻專用肥處理的肥料N、P、K利用率比單質(zhì)肥處理分別提高3.4%、8.5%、11.2%，比高濃度復合肥處理分別提高0.4%、1.8%、2.2%。

（4）水稻收獲后湘珠牌水稻專用肥處理土壤堿解N、有效P養(yǎng)分含量均高于其他處理，因此在晚稻上施用“湘珠”牌水稻專用肥有利于N、P有效養(yǎng)分在土壤中積累。因此，不論從提高農(nóng)民收入，還是從提高水稻產(chǎn)量，湘珠牌水稻專用肥都具有推廣的價值。

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