易 英 ,趙 忠,胡建明 ,王騰榮 ,蔣 斌

(四川省營(yíng)山縣農(nóng)業(yè)局,四川 營(yíng)山 637700)

1 引言

水稻是營(yíng)山縣大春主要糧食作物之一,常年種植面積2.5萬(wàn)hm2,產(chǎn)量17.5萬(wàn)t,棕紫泥田占營(yíng)山縣水稻土壤的13.07%,是種植水稻的重要土壤。本試驗(yàn)選取新店鎮(zhèn)黃柳村5組王學(xué)軍承包地凼凼田,實(shí)施“3414”肥料田間試驗(yàn),在當(dāng)?shù)鼐哂写硇?通過(guò)試驗(yàn)分析,可以探索該土壤的供肥能力、水稻養(yǎng)分吸收量、肥料利用率和土壤養(yǎng)分校正系數(shù),建立肥料效應(yīng)函數(shù)模型,確定水稻的最佳施肥量,為測(cè)土配方施肥提供科學(xué)依據(jù)。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)地位于東經(jīng) 106°36′39.7″,北緯 31°08′24.1″,海拔397m。土壤類(lèi)型為水稻土-滲育水稻土亞類(lèi)-滲育鈣質(zhì)紫泥田土屬-棕紫泥田土種,成土母質(zhì)為遂寧組,質(zhì)地為粘土,肥力中等,地力均一,基礎(chǔ)地力見(jiàn)表1。

表1 2010年新店鎮(zhèn)王學(xué)軍水稻田“3414”實(shí)驗(yàn)土壤理化性狀

供試肥料為尿素(N46%)、普鈣(P2O512%)、氯化鉀(K2O 60%)。供試作物為水稻,Q優(yōu)6號(hào)。實(shí)驗(yàn)地前作及施肥,前作為冬閑田。

2.2 試驗(yàn)方法

2.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用“3414”設(shè)計(jì) ,即3 因素(氮 、磷 、鉀)、4水平(0水平、1水平、2水平、3水平)、14個(gè)處理。以150kg/hm2N 、60kg/hm2P2O5、67.5kg/hm2K2O 為2水平,試驗(yàn)各處理施肥量見(jiàn)表2。

表2 2010年新店鎮(zhèn)王學(xué)軍水稻田“3414”試驗(yàn)施肥方案

2.2.2 施肥方法

肥料分底肥、提苗肥2次施用,其中氮肥70%做底肥,30%做提苗肥,磷肥、鉀肥全部做底肥施用。底肥將氮肥、磷肥、鉀肥均勻混合,分別施入對(duì)應(yīng)小區(qū),提苗肥在栽秧后10d施用。

2.2.3 試驗(yàn)小區(qū)田間布置

試驗(yàn)小區(qū)為長(zhǎng)方形,長(zhǎng) 5.00m,寬 4m,面積20.0m2,小區(qū)四周做40cm×30cm提干并覆蓋地膜隔開(kāi)肥水,每排小區(qū)留過(guò)道0.5m,試驗(yàn)田塊周?chē)糇惚Ｗo(hù)行,保護(hù)行寬度1.0m。各小區(qū)按隨機(jī)區(qū)組排列見(jiàn)圖1。

2.3.4 試驗(yàn)田間操作

該試驗(yàn)于2010年3月20日播種,3月25出苗,4月15分蘗,5月16日移栽,栽植規(guī)格為:每小區(qū)15行,每行 24窩,每小區(qū) 360窩。7月11日調(diào)查最高苗。9月2日收獲,全生育期155d。5月30日畝用95%殺蟲(chóng)單30g加農(nóng)得時(shí)20g拌砂土15全田均勻撒施,防治水稻螟蟲(chóng)和雜草。6月13日,畝用75%三環(huán)唑20兌水30kg,防治水稻稻瘟病,7月14日,畝用95%殺蟲(chóng)單30g加75%三環(huán)唑20兌水30kg防治水稻病蟲(chóng)。

圖1 2010年新店鎮(zhèn)王學(xué)軍水稻“3414”試驗(yàn)小區(qū)田間布置圖

3 試驗(yàn)結(jié)果分析

3.1 試驗(yàn)結(jié)果

施用不同水平的氮、磷、鉀肥,其產(chǎn)量見(jiàn)表 3。

表3 2010年新店鎮(zhèn)王學(xué)軍水稻“3414”試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表

從表3可以看出:2～14處理施用了N、P、K3種元素中任意2種以上,均比1處理(無(wú)肥區(qū))產(chǎn)量高,增施氮、磷、鉀肥比不施肥均有明顯增產(chǎn)效果。

3.2 試驗(yàn)分析

3.2.1 土壤供肥量及N、P、K利用率

根據(jù)《配方施肥》(農(nóng)業(yè)部 1989)不同作物形成100kg經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量對(duì)氮、磷、鉀養(yǎng)分的吸收量得知,每生產(chǎn) 100kg水稻需純氮 3.0kg、純五氧化二磷1.2kg、純氧化鉀1.2kg,算得該土壤的供氮量為129.9kg/hm2,供磷量為 52.1kg/hm2,供鉀量為52.1kg/hm2。缺氮的相對(duì)產(chǎn)量為73.28%,缺磷的相對(duì)產(chǎn)量為92.96%,缺鉀的相對(duì)產(chǎn)量為90.69%,說(shuō)明該土壤磷、鉀的有效養(yǎng)分含量均為高水平,氮的有效養(yǎng)分含量中。氮肥利用率為33.00%,磷肥利用率為8.70%,鉀肥利用率10.22%(表4)。

表4 2010年新店鎮(zhèn)王學(xué)軍水稻“3414”試驗(yàn)結(jié)果 kg

3.2.2 肥料及產(chǎn)品價(jià)格

肥料及產(chǎn)品價(jià)格見(jiàn)表5。

表5 2010年新店鎮(zhèn)王學(xué)軍水稻“3414”試驗(yàn)肥料及產(chǎn)品價(jià)格

3.2.3 三元二次肥料效應(yīng)模型

根據(jù)表3、表5的調(diào)查和試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù),利用揚(yáng)州土肥站開(kāi)發(fā)的3414田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析管理系統(tǒng)擬合水稻產(chǎn)量(y)與N(純氮)、P(P2O5)、K(K2O)施用量的三元二次肥料效應(yīng)模型:

y=292.4774+57.3039N-40.2008P-28.3270K-4.0933NP-2.4420NK+18.0570PK-1.8946 N^2+1.4654P^2-2.6787K^2。

方程的相關(guān)系數(shù)(R)為0.9722＞R0.01=0.735,水稻產(chǎn)量與氮、磷、鉀施用量之間達(dá)1%極顯著相關(guān),方程的標(biāo)準(zhǔn)誤差(Sy)為21.7102,方程經(jīng)F檢驗(yàn):F=7.6509＞F0.05=5.9988,水稻產(chǎn)量與氮、磷、鉀施用量之間達(dá)極顯著差異水平,可用該方程來(lái)描述該試驗(yàn)田氮、磷、鉀施用量與水稻產(chǎn)量之間的關(guān)系。通過(guò)對(duì)該回歸方程系數(shù)檢驗(yàn),N、PK、N^2項(xiàng)的回歸系數(shù)達(dá)到極顯著水平。

最高產(chǎn)量施肥量N為130.5kg/hm2,P2O5為57.2kg/hm2,K2O為53.7kg/hm2,目標(biāo)產(chǎn)量 y=6217.9kg/hm2。

通過(guò)效益分析,最佳施肥量 N為116.9kg/hm2,P2O5為58.4kg/hm2,K2O為3.53kg/hm2,目標(biāo)產(chǎn)量y為6204.5kg/hm2。

3.2.4 一元二次單因素效應(yīng)方程

根據(jù)表3、表5的調(diào)查和實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù),利用揚(yáng)州土肥站開(kāi)發(fā)的3414田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析管理系統(tǒng)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行單因素分析,并利用Excel繪制肥料效應(yīng)曲線(xiàn)。

(1)氮肥的效應(yīng)模型。氮肥肥料效應(yīng)與函數(shù):根據(jù)表2及處理2、3、6、11的數(shù)據(jù)進(jìn)行子函數(shù)擬合,得出P2K2水平的氮素肥料效應(yīng)函數(shù)方程,繪制氮肥肥料效應(yīng)函數(shù)曲線(xiàn)圖見(jiàn)圖2。

圖2 2010年新店鎮(zhèn)王學(xué)軍水稻“3414”試驗(yàn)氮肥肥料效應(yīng)曲線(xiàn)

在P2O5為6.0kg/hm2,K2O為67.5kg/hm2的條件下,水稻產(chǎn)量(Y)與氮肥(N)效應(yīng)函數(shù)方程為:

y=296.83+26.133N-1.6102 N^2。

方程相關(guān)系數(shù)(R)為0.9679＞R0.01=0.959,水稻產(chǎn)量與氮素肥料用量之間達(dá)1%極顯著相關(guān)。按市場(chǎng)零售價(jià)計(jì)算水稻單價(jià)為1.80元/kg,純氮單價(jià)為4.80元/kg,最佳經(jīng)濟(jì)施氮量為119.9kg/hm2,最佳經(jīng)濟(jì)施氮量的產(chǎn)量為402.84kg。最高產(chǎn)量施氮量為121.9kg/hm2,最高畝產(chǎn)量為402.86kg。

(2)磷肥的效應(yīng)模型。磷肥肥料效應(yīng)與函數(shù):根據(jù)表2及處理4、5、6、7的數(shù)據(jù)進(jìn)行子函數(shù)擬合,得出N2K2水平的磷素肥料效應(yīng)函數(shù)方程,繪制磷肥肥料效應(yīng)函數(shù)曲線(xiàn)圖見(jiàn)圖3。

圖3 2010年新店鎮(zhèn)王學(xué)軍水稻“3414”試驗(yàn)磷肥肥料效應(yīng)曲線(xiàn)

在N為150kg/hm2,K2O為67.5kg/hm2的條件下,水稻產(chǎn)量(Y)與磷肥(P)效應(yīng)函數(shù)方程為:

y=3380.5935-3.0158P+2.3044 P^2。

方程相關(guān)系數(shù)(R)為0.9840＞R0.01=0.959,水稻產(chǎn)量與磷素肥料用量之間達(dá)1%極顯著相關(guān)。從磷肥肥料效應(yīng)曲線(xiàn)來(lái)看,x2項(xiàng)系數(shù)＞0,水稻產(chǎn)量在磷肥施用量[0,6]范圍內(nèi)呈下拋物線(xiàn)趨勢(shì)。

(3)鉀肥的效應(yīng)模型。鉀肥肥料效應(yīng)與函數(shù):根據(jù)表2及處理6、8、9、10的數(shù)據(jù)進(jìn)行子函數(shù)擬合,得出N2P2水平的鉀素肥料效應(yīng)函數(shù)方程,繪制鉀肥肥料效應(yīng)函數(shù)曲線(xiàn)圖見(jiàn)圖4。

在N為150kg/hm2,P2O5為60kg/hm2的條件下,水稻產(chǎn)量(Y)與鉀肥(K)效應(yīng)函數(shù)方程為:

y=371.173+16.5258K-1.9941K^2。

方程相關(guān)系數(shù)(R)為0.9338＞R0.05=0.878,水稻產(chǎn)量與鉀素肥料用量之間達(dá)5%顯著相關(guān)。按市場(chǎng)零售價(jià)計(jì)算水稻單價(jià)為1.80元/kg,K2O單價(jià)為6.80元/kg,最佳經(jīng)濟(jì)施K2O量為61.1kg/hm2,最佳經(jīng)濟(jì)施鉀量的產(chǎn)量為405.40kg。最高產(chǎn)量施K2O量為62.1kg/hm2,最高畝產(chǎn)量為6081.2kg/hm2。

圖4 2010年新店鎮(zhèn)王學(xué)軍水稻“3414”試驗(yàn)鉀肥肥料效應(yīng)曲線(xiàn)

4 結(jié)語(yǔ)

試驗(yàn)結(jié)果表明:該土壤的氮素養(yǎng)分含量低,有效磷、鉀養(yǎng)分含量中,土壤的供氮量為129.9kg/hm2,供磷量為52.1kg/hm2,供鉀量為52.1kg/hm2。該試驗(yàn)水稻產(chǎn)量與肥料水平的三元二次肥料效應(yīng)函數(shù)為:

y=292.4774+57.3039N-40.2008P-28.3270K-4.0933NP-2.4420NK+18.0570PK-1.8946N^2+1.4654P^2-2.6787K^2。

水稻產(chǎn)量與施肥量之間達(dá)極顯著相關(guān)水平,方程達(dá)極顯著差異水平,能用該方程來(lái)描述該試驗(yàn)田氮、磷、鉀施用量與水稻產(chǎn)量之間的關(guān)系。3個(gè)一元二次肥料效應(yīng)函數(shù)表明:氮、磷、鉀3要素對(duì)水稻產(chǎn)量均有影響,氮肥對(duì)水稻產(chǎn)量影響最大,磷肥次之、鉀肥最小。