姚海立,韋 巖,楊順翔,劉海艷,岳 冉
(濟(jì)寧市任城區(qū)農(nóng)業(yè)局,任城 370800)
水稻品種為津稻263,浸種后播到砂與土2:1混合的基質(zhì)中,苗長(zhǎng)到2葉1心時(shí)移栽。試驗(yàn)供試土壤為水稻土,采集于任城區(qū)濱湖稻區(qū)實(shí)驗(yàn)基地0~20cm土層的土壤。其基本理化性狀見(jiàn)表1。
表1 供試土壤基本理化性狀
鉀肥以氯化鉀為肥源。氮肥以尿素為肥源總氮含量%≥46.4,縮二脲%≤0.9,水份 (H2O)%≤0.3。磷肥以鈣鎂磷肥和過(guò)磷酸鈣為肥源,過(guò)磷酸鈣 (五氧化二磷≥16%),鈣鎂磷肥 (五氧化二磷≥12%)。硅肥以化學(xué)試劑9水偏硅酸鈉為肥源 (SiO2,21.11%)。
該實(shí)驗(yàn)采用最優(yōu)組合試驗(yàn)方案 (表2)。重復(fù)4次,隨機(jī)區(qū)組排列。土壤混勻后,每盆裝土7.5kg,根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行施肥。磷肥、硅肥、鉀肥做底肥,氮肥按底肥:分蘗肥:穗肥=6:2:2比例施用。澆水、病蟲(chóng)害防治等管理措施保持一致。在整個(gè)生長(zhǎng)期,認(rèn)真觀察水稻外部形態(tài)及生長(zhǎng)狀況,成熟后采集地上部分和土壤室內(nèi)分析。
表2同列不同字母表示顯著性差異 (p<0.05),實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行回歸分析,求得三者各自與處理的回歸方程,分析得出結(jié)論。分析表明,硅磷氮鉀配比顯著影響產(chǎn)量,差異達(dá)到顯著水平。
3.1.1 產(chǎn)量效應(yīng)方程
水稻產(chǎn)量的回歸方程 (1):
其中Y為理論水稻產(chǎn)量,X1為硅水平,X2為磷水平,X3為氮水平,X4為鉀水平。經(jīng)控制點(diǎn)檢驗(yàn),方程所有控制點(diǎn)的△yi﹤3Syi,說(shuō)明配置的回歸方程是有效的。
由方程 (1)可以看出,水稻產(chǎn)量與N、P、Si、K呈正相關(guān), N、P、Si、K對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率為P﹥Si﹥N﹥K,磷對(duì)水稻產(chǎn)量的影響較大。
3.1.2 硅肥對(duì)水稻產(chǎn)量的效應(yīng)
將磷肥 (X2)、氮肥 (X3)、鉀肥 (X4)分別固定在-1、0、1水平,可以求得氮磷鉀肥在低、中、高3水平下,硅肥與水稻產(chǎn)量的定量關(guān)系,求出方程 (2)-(4):
表2 最優(yōu)組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案 (kg/hm2)
表3 產(chǎn)量、秸稈磷含量及土壤磷酸酶活性比較
經(jīng)過(guò)計(jì)算得出:①施氮、磷、鉀肥較充足的情況下,在 (-1.12~1.12)水平范圍內(nèi),增施硅肥能提高水稻產(chǎn)量;②施用中等水平氮、磷、鉀肥情況下,在 (-1.12~-0.379)水平范圍內(nèi),增施硅肥導(dǎo)致減產(chǎn),在 (-0.379~1.12)水平范圍內(nèi),增施硅肥能提高水稻產(chǎn)量;③低氮、低磷、低鉀肥情況下,在 (-1.12~-0.012)水平范圍內(nèi),增施硅肥導(dǎo)致減產(chǎn),在 (-0.012~1.12)水平范圍內(nèi),增施硅肥能提高水稻產(chǎn)量。
3.2.1 秸稈P含量效應(yīng)方程
秸稈P含量的回歸方程:
其中Y為理論秸稈P含量,X1為硅水平,X2為磷水平,X3為氮水平,X4為鉀水平。經(jīng)控制點(diǎn)檢驗(yàn),方程所有控制點(diǎn)的△yi﹤3Syi,說(shuō)明配置的回歸方程是有效的。
由方程 (5)可以了解到秸稈P含量與 N、Si正相關(guān),N、P、Si、K對(duì)秸稈 P含量的貢獻(xiàn)率為 N>Si>P=K(因?yàn)閄2和X4前的數(shù)值均為0)。可見(jiàn)氮肥對(duì)秸稈P含量的影響較大。
3.2.2 硅對(duì)秸稈P含量的影響
將磷肥 (X2)、氮肥 (X3)、鉀肥 (X4)分別固定在-1、0、1水平,可以求得氮磷鉀肥在低、中、高3水平下,硅肥與秸稈P含量的定量關(guān)系,求出方程 (6)-(8):
經(jīng)過(guò)計(jì)算得出:①施氮、磷、鉀肥較充足的情況下,在 (-1.12~0)水平范圍內(nèi),增施硅肥會(huì)降低秸稈磷含量,在 (0~1.12)水平范圍內(nèi),增施硅肥能提高秸稈磷含量;②施用中等水平氮、磷、鉀肥情況下,在 (-1.12~0.071)水平范圍內(nèi),增施硅肥會(huì)降低秸稈磷含量,在 (0.071~1.12)水平范圍內(nèi),增施硅肥能提高秸稈磷含量;③低氮、低磷、低鉀肥情況下,在 (-1.12~0.143)水平范圍內(nèi),增施硅肥會(huì)降低秸稈磷含量,在 (0.143~1.12)水平范圍內(nèi),增施硅肥能提高秸稈磷含量。
3.3.1 土壤磷酸酶活性效應(yīng)方程
土壤磷酸酶活性的回歸方程:
其中Y為理論土壤磷酸酶活性,X1為硅水平,X2為磷水平,X3為氮水平,X4為鉀水平。經(jīng)控制點(diǎn)檢驗(yàn),方程所有控制點(diǎn)的△yi﹤3Syi,說(shuō)明配置的回歸方程是有效的。
由方程 (1)可以看出,土壤磷酸酶活性與N、P、Si、K均呈正相關(guān),N、P、Si、K對(duì)土壤磷酸酶活性的貢獻(xiàn)率為P﹥N﹥Si﹥K,可見(jiàn)磷肥對(duì)土壤磷酸酶活性的影響較大。
3.3.2 硅肥對(duì)土壤磷酸酶活性的效應(yīng)
將磷肥 (X2)、氮肥 (X3)、鉀肥 (X4)分別固定在-1、0、1水平,可以求得氮磷鉀肥在低、中、高3水平下,硅肥與土壤磷酸酶活性的定量關(guān)系,求出方程 (10)-(12),
經(jīng)過(guò)計(jì)算得出:①施氮、磷、鉀肥較充足的情況下,在 (-1.12~0.9)水平范圍內(nèi)增施硅肥能提高土壤磷酸酶活性,在 (0.9~1.12)水平范圍內(nèi),增施硅肥導(dǎo)致降低土壤磷酸酶活性;②施用中等水平氮、磷、鉀肥情況下,在(-1.12~0.393)水平范圍內(nèi),增施硅肥能提高土壤磷酸酶活性,在 (0.393~1.12)水平范圍內(nèi),增施硅肥導(dǎo)致降低土壤磷酸酶活性;③低氮、低磷、低鉀肥情況下,在 (-1.12~-1.04)水平范圍內(nèi),增施硅肥能提高土壤磷酸酶活性,在 (-1.04~1.12)水平范圍內(nèi),增施硅肥導(dǎo)致降低土壤磷酸酶活性。
(1)在該實(shí)驗(yàn)條件下,水稻產(chǎn)量與N、P、Si、K呈正相關(guān), N、P、Si、K對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率為P﹥Si﹥N﹥K,磷肥對(duì)水稻產(chǎn)量的影響較大。其中,每公頃施用氮330kg、磷 42.5kg、硅 183.5kg、鉀 103.98kg組合的產(chǎn)量﹥每公頃施用氮 170kg、磷 42.5kg、硅 183.5kg、鉀103.98kg組合的產(chǎn)量﹥每公頃施用氮384.8kg、磷22.5kg、硅103.5kg、鉀34.14kg組合的產(chǎn)量﹥每公頃施用氮115.2kg、磷 22.5kg、硅 103.5kg、鉀 34.14kg組合的產(chǎn)量﹥每公頃施用氮 330kg、磷 42.5kg、硅 23.5kg、鉀103.98kg組合的產(chǎn)量,此5個(gè)處理的水稻產(chǎn)量較好。
(2)秸稈 P含量與 N、Si正相關(guān), N、P、Si、K對(duì)秸稈P含量的貢獻(xiàn)率為N>Si>P=K。氮肥對(duì)秸稈P含量的影響較大。
(3)土壤磷酸酶活性與N、P、Si、K均呈正相關(guān),N、P、Si、K對(duì)土壤磷酸酶活性的貢獻(xiàn)率為P﹥N﹥Si﹥K,磷對(duì)土壤磷酸酶活性的影響較大。