蔣尚軍　蔡建軍　王會福（臨海市江南街道農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心，浙江　臨?！?000；臨海市農(nóng)技推廣中心，浙江　臨?！?000；臺州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江　臨?！?000；第一作者：tznkywhf@6.com；通訊作者）

?

甬優(yōu)12對N、P、K養(yǎng)分需求規(guī)律及施肥效應(yīng)模型研究

蔣尚軍1蔡建軍2王會福3*
（1臨海市江南街道農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心，浙江臨海317000；2臨海市農(nóng)技推廣中心，浙江臨海317000；3臺州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江臨海317000；第一作者：tznkywhf@126.com；*通訊作者）

摘要：為探明甬優(yōu)12對N、P、K養(yǎng)分的需求規(guī)律和互作機(jī)制，明確肥料施用量與產(chǎn)量的關(guān)系，充分發(fā)揮甬優(yōu)12的增產(chǎn)潛力，采用“3414”試驗(yàn)設(shè)計(jì)對其N、P、K養(yǎng)分需求效應(yīng)進(jìn)行了田間試驗(yàn)。結(jié)果表明，甬優(yōu)12施用N、P、K后一般可增產(chǎn)20%以上，對N、P、K養(yǎng)分需求呈冪次函數(shù)變化規(guī)律，并且N+P+K（M）整體維度需求量明顯大于N、P、K單維度需求量之和，其數(shù)學(xué)模型分別為Y=-0.7744N2+18.565N+510.01（r=0.9634*），Y=3.0931P2-8.6161P+604.66（r= 0.9999**），Y=-3.3975K2+35.733K+521.45（r=0.9841*）；Y=-0.1239M2+8.4834M+489.36（r=0.8010**）。通過對上述模型和通用N、P、K比例分析，甬優(yōu)12對N+P+K組合互作最佳需求量為34 kg/667 m2，即純N 14 kg、P2O57 kg、K2O 13 kg，其超高產(chǎn)栽培應(yīng)在整體維度最佳需求量模型的基礎(chǔ)上，加大有機(jī)肥配套和微量營養(yǎng)的合理促成，以健全群體與個(gè)體的關(guān)系，推動攻大穗、保多穗的超級栽培預(yù)期實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：甬優(yōu)12；氮；磷；鉀；需求規(guī)律；施肥效應(yīng)；數(shù)學(xué)模型

甬優(yōu)12為浙江省寧波市農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所和寧波市種子有限公司2010年選育而成的遲熟秈粳雜交稻組合（審定編號：浙審稻2010015），該品種具有高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、耐肥抗倒的特性。近年來甬優(yōu)12在臨海市大面積推廣，每年播種面積在4 000 hm2以上，已成為當(dāng)?shù)貑渭镜镜闹髟云贩N之一［1］。譚保欽等［2］認(rèn)為，超級稻基肥和追肥比例以6∶4最好。吳建能等［3］通過不同氮肥用量對甬優(yōu)12產(chǎn)量影響的研究認(rèn)為，最佳施氮量為純氮15 kg/667 m2。然而，甬優(yōu)12對N、P、K養(yǎng)分的需求規(guī)律及效應(yīng)模型研究卻鮮有報(bào)道［4-12］。為了探明甬優(yōu)12 對N、P、K養(yǎng)分的需求規(guī)律和互作機(jī)制，明確施肥量與產(chǎn)量的關(guān)系，充分發(fā)揮甬優(yōu)12的增產(chǎn)潛力，指導(dǎo)農(nóng)戶科學(xué)施肥，筆者采用“3414”試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案開展了甬優(yōu)12對N、P、K養(yǎng)分的需求規(guī)律及其施肥效應(yīng)模型研究，從而形成最佳施肥方案，以期為甬優(yōu)12科學(xué)合理施肥以及挖掘高產(chǎn)栽培潛力提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)選擇在臨海市汛橋鎮(zhèn)下灣村余章連農(nóng)戶，試驗(yàn)田面積667 m2，為長方形田塊，田丘平整，肥力均勻，灌排方便。試驗(yàn)田土壤為青紫泥田，土壤有機(jī)質(zhì)48.3g/ kg、全氮3.27g/kg、有效磷3.1 mg/kg、速效鉀70 mg/kg、pH值6.3。

1.2供試材料

供試品種為甬優(yōu)12，作單季稻種植。供試肥料：氮肥基肥用17%碳銨、追肥用46%尿素，磷肥用14%過磷酸鈣，鉀肥用60%氯化鉀，均為市售。各試驗(yàn)小區(qū)均不施有機(jī)肥料。

1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用“3414”設(shè)計(jì)方案，試驗(yàn)設(shè)N、P、K養(yǎng)分3個(gè)因素，每個(gè)因素設(shè)4個(gè)水平，共14個(gè)處理（見表1），其中，0水平為不施肥，2水平為當(dāng)?shù)禺?dāng)時(shí)的最佳施肥量，1水平=2水平×0.5，3水平=2水平×1.5，不設(shè)重復(fù)，小區(qū)區(qū)組隨機(jī)排列，小區(qū)面積43.5 m2。每個(gè)小區(qū)做好田埂，能保證在灌水時(shí)小區(qū)之間不漫出田埂，每個(gè)小區(qū)都有獨(dú)立的灌排口，確保每個(gè)小區(qū)不串肥水，試驗(yàn)區(qū)四周設(shè)寬1 m左右的保護(hù)行。播種期為5月24日，移栽期為6月16日，栽插密度1.03～1.20萬叢/667 m2，每叢插2苗。肥料運(yùn)籌：磷肥全部作基施，鉀肥1水平作基施，2、3水平按基肥、分蘗肥各50%施用；氮肥1、2水平按基肥、分蘗肥各50%施用，3水平按基肥40%、分蘗肥50%、穗肥10%施用。分蘗肥氮分2次施用，比例各50%。N、P、K具體施肥數(shù)量方案見表1。水分和病蟲防治按大田常規(guī)管理。

1.4調(diào)查方法及數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)區(qū)落實(shí)專人負(fù)責(zé)農(nóng)事操作和記載，成熟期組織經(jīng)濟(jì)性狀考查，產(chǎn)量采用收獲期實(shí)割辦法計(jì)算，各小區(qū)進(jìn)行實(shí)割實(shí)收，以揚(yáng)凈曬干后的稻谷質(zhì)量為實(shí)際產(chǎn)量。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2003進(jìn)行建模和分析。

表1　甬優(yōu)12 N、P、K施肥方案設(shè)計(jì)

表2　不同施肥組合對甬優(yōu)12經(jīng)濟(jì)性狀的影響

2　結(jié)果與分析

2.1N、P、K不同組合施用量與產(chǎn)量的關(guān)系及經(jīng)濟(jì)性狀表現(xiàn)測定

通過對甬優(yōu)12 N、P、K不同施肥組合處理經(jīng)濟(jì)性狀考查和產(chǎn)量實(shí)割實(shí)收測定，結(jié)果見表2和圖1。甬優(yōu)12單位面積產(chǎn)量與N+P+K養(yǎng)分?jǐn)?shù)量（M）的關(guān)系極大，總體上甬優(yōu)12的產(chǎn)量增幅（y）隨N+P+K施用量的增加而上升，兩者呈極顯著的冪函數(shù)關(guān)系，其數(shù)學(xué)模型為y=-0.0858M2+3.7169M-17.442（n=13，r=0.7192*，r0.01= 0.6835），表明甬優(yōu)12產(chǎn)量的增加是受N+P+K施用量的影響所致。從產(chǎn)量性狀分析，單位面積有效穗數(shù)以處理11（N3P2K2）和處理7（N2P3K2）較高，分別為9.03萬/ 667 m2和8.98萬/667 m2，較不施肥處理增24.38%和23.69%；每穗實(shí)粒數(shù)以處理11（N3P2K2）和處理3 （N1P2K2）最多，均為313.1粒，較不施肥處理增4.82%；結(jié)實(shí)率以處理3（N1P2K2）最高，達(dá)90.3%，較不施肥處理增2.8個(gè)百分點(diǎn)；千粒重以處理11（N3P2K2）最高，達(dá)24.2 g，較不施肥處理增0.6 g；實(shí)產(chǎn)以處理7（N2P3K2）最高，達(dá)623.15 kg/667 m2，較不施肥處理增24.99%。綜合經(jīng)濟(jì)性狀和產(chǎn)量表明，處理11、處理7和處理3組合表現(xiàn)較好，說明N、P、K養(yǎng)分對甬優(yōu)12產(chǎn)量具有良好的互作增產(chǎn)作用，但達(dá)一定施用量后增產(chǎn)效果趨緩而非越多越好。故N、P、K合理配施才能顯著提高甬優(yōu)12的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益。

2.2對N、P、K單元養(yǎng)分的需求規(guī)律

2.2.1對N素養(yǎng)分的需求效應(yīng)模型與最佳需求量

通過氮素維度對產(chǎn)量效應(yīng)分析，以磷、鉀同在2水平下，以氮（N）為0、1、2、3水平數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，即將處理2、3、6、11的施純N量（N）與其產(chǎn)量（Y）統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果見圖2。圖2顯示，甬優(yōu)12產(chǎn)量隨施氮量增加而上升，但當(dāng)施氮量達(dá)到一定程度后反而下降，表明兩者存在顯著的冪函數(shù)關(guān)系，其數(shù)學(xué)模型為Y=-0.7744N2+18.565N+510.01（n=4，r=0.9634*，r0.05=0.9500）。由上述模型可知，甬優(yōu)12最佳需氮量為12 kg/667 m2，可獲得最高理論產(chǎn)量621 kg/667 m2。

圖1　甬優(yōu)12“N+P+K”施用量與增產(chǎn)的關(guān)系曲線

圖2　甬優(yōu)12在同P、K水平下施純N量與產(chǎn)量的關(guān)系

圖3　甬優(yōu)12在同N、K水平下施P（P2O5）量與產(chǎn)量的關(guān)系

圖4　甬優(yōu)12在同N、P水平下施K（K2O）量與產(chǎn)量的關(guān)系

2.2.2對P素養(yǎng)分的需求效應(yīng)模型與最佳需求量

通過磷素維度對產(chǎn)量效應(yīng)分析，以氮、鉀同在2水平下，以磷（P2O5）為0、1、2、3水平數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，即將處理4、5、6、7的施P（P2O5）量（P）與其產(chǎn)量（Y）統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果見圖3。圖3顯示，甬優(yōu)12產(chǎn)量總體上隨施磷肥量增加而提高，科學(xué)增施磷肥對發(fā)揮增產(chǎn)潛力具有良好效應(yīng)，經(jīng)擬合兩者存在極顯著的凹型冪函數(shù)關(guān)系，其數(shù)學(xué)模型為Y=3.0931P2-8.6161P+604.66（n=4，r= 0.9999**，r0.01=0.9900）。由上述模型可知，甬優(yōu)12最佳需磷（P2O5）量由產(chǎn)量（Y）確定，一般為4～5 kg/667 m2，可獲得理論最高產(chǎn)量620～640 kg/667 m2。

2.2.3對K素養(yǎng)分的需求效應(yīng)模型與最佳需求量

通過鉀素維度對產(chǎn)量效應(yīng)分析，以氮、磷同在2水平下，以鉀為0、1、2、3水平數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，即將處理6、8、9、10的施K（K2O）量（K）與其產(chǎn)量（Y）統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果見圖4。圖4顯示，甬優(yōu)12產(chǎn)量隨施鉀量增加而緩慢上升，但當(dāng)施鉀肥量達(dá)到一定程度后反而下降。經(jīng)擬合兩者存在顯著的冪函數(shù)關(guān)系，其數(shù)學(xué)模型為Y=-3.3975K2+35.733K+521.45（n=4，r=0.9841*）。由上述模型可知，甬優(yōu)12最佳K（K2O）量為5.3 kg/667 m2，可獲得理論最高產(chǎn)量615 kg/667 m2。

2.3對N、P、K養(yǎng)分的整體需求規(guī)律

通過N、P、K不同組合總施肥量與產(chǎn)量效應(yīng)分析，即將N+P+K不同組合總施肥量（表1）與其所對應(yīng)的實(shí)收產(chǎn)量（表2）進(jìn)行統(tǒng)計(jì)回歸，結(jié)果見圖5。圖5顯示，甬優(yōu)12產(chǎn)量隨N+P+K不同組合總施肥量的增加而提高，達(dá)到一定程度后反而呈下降趨勢，經(jīng)N+P+K不同組合總施肥量（M）與產(chǎn)量（Y）擬合，兩者存在極顯著的冪函數(shù)關(guān)系，其數(shù)學(xué)模型為Y=-0.1239M2+8.4834M+489.36（n=14，r=0.8010**，r0.01=0.6614）。由上述模型分析可知，甬優(yōu)12對N+P+K最佳組合總需求量為34 kg，大大高于N、P、K單維度效應(yīng)模型分析的最佳需求量之和22 kg，可獲理論最高產(chǎn)量635 kg/667 m2，表明N、P、K組合效應(yīng)高于單元施用效應(yīng)，進(jìn)一步說明N、P、K三要素組合互作對產(chǎn)量尚有較大潛力和空間。因此，根據(jù)水稻高產(chǎn)栽培測土施肥三要素（N、P、K）通用結(jié)構(gòu)比例為N∶P∶K=1.0∶0.5∶0.9［13］，推定N+P+K養(yǎng)分組合最佳需求量為純N 14 kg、P2O57 kg、K2O 13 kg。由此可知，通過N、P、K三要素養(yǎng)分互作促進(jìn)影響，甬優(yōu)12 N、P、K養(yǎng)分整體需求量應(yīng)適當(dāng)提高單維度效應(yīng)模型最佳需求量，尤其N素和K素對提高單產(chǎn)潛力具有重要作用，綜合N、P、K單元需求量和N+P+K組合需求量以及經(jīng)濟(jì)效益分析，單季稻甬優(yōu)12生產(chǎn)最佳施肥應(yīng)用方案為純N 14 kg、P2O57 kg、K2O 13 kg。

3　結(jié)論和討論

3.1甬優(yōu)12產(chǎn)量總體上隨N、P、K施肥量的增加而提高

圖5　甬優(yōu)12不同N+P+K組合處理總施肥量與產(chǎn)量關(guān)系

“3414”設(shè)計(jì)試驗(yàn)結(jié)果表明，甬優(yōu)12實(shí)收產(chǎn)量以施肥組合優(yōu)化的處理7（N2P3K2）產(chǎn)量最高，為623.1 kg/ 667 m2；經(jīng)濟(jì)性狀表現(xiàn)以施肥量最高的處理11（N3P2K2）最佳，實(shí)產(chǎn)次之，為610.8 kg/667 m2；施肥量最低的處理2（N0P2K2）和不施肥的處理1（N0P0K0）實(shí)產(chǎn)較低，分別為504.7 kg/667 m2和498.5 kg/667 m2，即N、P、K優(yōu)化組合和最高用量組合產(chǎn)量較不施肥增產(chǎn)24.99%和22.53%。由此說明，N、P、K施肥量對甬優(yōu)12產(chǎn)量形成具有重要影響，總體上甬優(yōu)12產(chǎn)量增幅（y）隨N+P+K施肥量（M）增加而提高，但達(dá)到最高用量組合處理時(shí)增幅反而呈減緩趨勢，其數(shù)學(xué)模型為y=-0.0858M2+3.7169M-17.442（r=0.7192*）。主要受氮肥施用量的影響，磷、鉀肥尤其鉀肥也具有較好的交互增產(chǎn)作用。

3.2甬優(yōu)12對N、P、K養(yǎng)分需求呈冪函數(shù)變化規(guī)律

經(jīng)過N、P、K養(yǎng)分單維度和整體維度效應(yīng)分析，以P、K同在2水平下，N為0、1、2、3水平（處理2、3、6、11）；以N、K同在2水平下，P為0、1、2、3水平（處理4、5、6、7）；以N、P同在2水平下，K為0、1、2、3水平（處理6、8、9、10）數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以及14個(gè)處理N+P+K施用量（M）與產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)，其結(jié)果均為顯著或極顯著的冪函數(shù)關(guān)系，其數(shù)學(xué)模型分別為Y=-0.7744N2+18.565N+510.01（r=0.9634*），Y=3.0931P2-8.6161P+604.66（r=0.9999**），Y=-3.3975K2+35.733K+521.45（r= 0.9841*）；Y=-0.1239M2+8.4834M+489.36（r=0.8010**）。表明甬優(yōu)12對N、P、K養(yǎng)分需求呈冪函數(shù)變化規(guī)律，尤其對N+P+K整體維度需求量大大高于對N、P、K單維度需求量之和。因此，N、P、K組合交互效應(yīng)大大高于單一施用效應(yīng)，N、P、K組合互作效應(yīng)對產(chǎn)量尚有較大潛力和空間。

3.3甬優(yōu)12超高產(chǎn)栽培應(yīng)在組合效應(yīng)最佳需求量基礎(chǔ)上對有機(jī)肥優(yōu)化配套

通過甬優(yōu)12對N、P、K整體維度需求量模型和水稻通用結(jié)構(gòu)施用比例N∶P∶K=1.0∶0.5∶0.9分析［13］，甬優(yōu)12對N、P、K組合互作最佳需求量為34 kg/667 m2，即每667 m2最佳施肥理論方案為純N 14 kg、P2O57 kg、K2O 13 kg，分別高于單維度模型需求量純N 12 kg、P2O54～5 kg、K2O 5.3 kg，這是組合交互效應(yīng)大于個(gè)體相加效應(yīng)所致。依此組合效應(yīng)最佳方案可獲最高理論產(chǎn)量635 kg/667 m2，但與生產(chǎn)上超高產(chǎn)栽培示范目標(biāo)800～1 000 kg/667 m2預(yù)期相距甚遠(yuǎn)，主要原因在于本試驗(yàn)無有機(jī)肥配套所致。樂福明［14］研究認(rèn)為，施用有機(jī)肥對甬優(yōu)12具有顯著增產(chǎn)效應(yīng)。陳葉平等［15］對甬優(yōu)12 900 kg/667 m2以上超高產(chǎn)栽培技術(shù)研究認(rèn)為，要增施有機(jī)肥和穗肥。因此，完善甬優(yōu)12超高產(chǎn)栽培，應(yīng)在N、P、K整體維度最佳需求量模型基礎(chǔ)上，加大有機(jī)肥配套和微量營養(yǎng)的合理施用，以健全最佳群體與個(gè)體的關(guān)系，推動攻大穗、保多穗的超級栽培預(yù)期實(shí)現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

［1］劉偉明.秈粳亞種間雜交水稻甬優(yōu)12產(chǎn)量性狀的相關(guān)及通徑分析［J］.農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào)，2012（10）：1-4.

［2］譚保欽，趙繼華，李立志，等.超級稻基肥與追肥不同比例試驗(yàn)初報(bào)［J］.中國稻米，2009（1）：67-68.

［3］吳建能，許開華，陳忠澤，等.不同氮肥用量對雜交晚稻甬優(yōu)12穗粒結(jié)構(gòu)和產(chǎn)量的影響［J］.園藝與種苗，2011（2）：64-66.

［4］趙冬明，朱偉軍，毛玲榮，等.秈粳雜交組合甬優(yōu)12號的特征特性及配套栽培技術(shù)［J］.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2011（12）：61-62.

［5］孫永飛，梁尹明，婁偉平.甬優(yōu)12每667 m2產(chǎn)量在900 kg基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)1 000 kg的可能性及途徑與技術(shù)初探［J］.中國稻米，2012，18（6）：32-34.

［6］孫健，章玲芬，張建民.甬優(yōu)12號特征特性及超高產(chǎn)栽培技術(shù)初探［J］.上海農(nóng)業(yè)科技，2010（1）：39-39.

［7］陳懷紅.水稻N、P、K施肥效應(yīng)模型初探［J］.貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37（8）：57-60.

［8］楊利，游艾青，范先鵬，等.晚秈雜兩優(yōu)277N、P、K施肥效應(yīng)模型的研究與應(yīng)用［J］.湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006，45（2）：171-173.

［9］宋小順，田芳，陳榮江，等.高產(chǎn)水稻N、P、K肥力效應(yīng)模型及施肥配方的研究［J］.河南科技學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2008，36（2）：15-17.

［10］彭恩明，黃福蘭，譚定賢，等.融安縣超級稻N、P、K肥料效應(yīng)模型研究［J］.西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2010，24（S1）：57-60.

［11］霍中洋，張洪程，吳桂成，等.超級粳稻單產(chǎn)800 kg/667 m2氮素吸收特點(diǎn)及施氮模式的構(gòu)建［J］.中國稻米，2012，18（6）：10-13.

［12］俞衛(wèi)星，秦葉波，毛國娟，等.水稻甬優(yōu)12產(chǎn)量13.5 t/hm2以上超高產(chǎn)群體的生育特征［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012（12）：1 611-1 614.

［13］劉建明，劉艷.水稻測土配方施肥技術(shù)［J］.農(nóng)業(yè)科技通訊，2010 （7）：161-162.

［14］樂福明.甬優(yōu)12不同有機(jī)肥用量使用效果研究［J］.中國稻米，2013，19（3）：66-67.

［15］陳葉平，毛國娟，王岳鈞.超級稻甬優(yōu)12單產(chǎn)13.5 t/hm2以上超高產(chǎn)栽培技術(shù)［J］.中國稻米，2014，20（3）：58-59.

The Requirement Rule of N，P，K Nutrient and Fertilization Effect Model of Yongyou 12

JIANG Shangjun1，CAI Jianjun2，WANG Huifu3*
（1Agricultural Service Station of Jiangnan Sub-district，Linhai，Zhejiang 317000，China；2Linhai Agricultural Technique Extension Center，Linhai，Zhejiang 317000，China；3Taizhou Academy of Agricultural Science，Linhai，Zhejiang 317000，China）

Abstract：The“3414”application design of N，P，K nutrient was tested in rice field to provide the optimum application formulation for hybrid rice Yongyou 12.The results indicated that the yield could increased by 20%at least with N，P，K application.The requirement of N，P，K followed a power function relationship and the whole dimension requirement of N+P+K（M）was more than the sum of each single dimension requirement，followed by mathematical models：Y=-0.7744N2+18.565N+510.01（r=0.9634*），Y= 3.0931P2-8.6161P+604.66（r=0.9999**），Y=-3.3975K2+35.733K+521.45（r=0.9841*），Y=-0.1239M2+8.4834M+489.36（r=0.8010**）.The highest yield could be obtained when application amount of pure N，P2O5and K2O was 14 kg，7 kg and 13 kg per 667 m2in the test according to the models.Thus，in order to achieve optimum relationship between group and individuals and to produce more and large panicles，the super high yield cultivation of Yongyou 12 should base on the whole dimension requirement model and supplemented by organic fertilizer and micronutrient.

Key words：Yongyou 12；N；P；K；requirement rule；fertilization effect；mathematical model

中圖分類號：S511.062

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1006-8082（2016）01-0070-05

收稿日期：2015-09-09

基金項(xiàng)目：浙江省臺州市科技計(jì)劃農(nóng)業(yè)重點(diǎn)項(xiàng)目（TYD-010）