張?jiān)獙? 帥海星 夏金林 賀傳斌 褚超 夏定勝

摘 要：通過(guò)田間“3414”試驗(yàn)研究了不同氮、磷、鉀肥用量對(duì)機(jī)插秧水稻產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，當(dāng)施氮（N）量為346kg/hm2，施磷（P）量為57kg/hm-2，施鉀（K）量為72kg/hm-2時(shí)，水稻產(chǎn)量最高，為10.31t/hm2。

關(guān)鍵詞：機(jī)插水稻；肥效試驗(yàn)；當(dāng)涂縣

中圖分類(lèi)號(hào) S511 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2018）15-0088-03

水稻是我國(guó)重要的糧食作物之一，水稻產(chǎn)量占全國(guó)糧食總產(chǎn)的34.3%[1]。安徽省是水稻栽培優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)[2]，全省用占全國(guó)4.6%的水稻栽培面積貢獻(xiàn)了占全國(guó)6.9%的水稻產(chǎn)量，為國(guó)家糧食安全做出了重要貢獻(xiàn)。然而，由于當(dāng)前水稻生產(chǎn)水平仍較為落后，存在成本高、產(chǎn)量低、效益差的問(wèn)題，水稻對(duì)我國(guó)糧食產(chǎn)量的貢獻(xiàn)力正逐年減小[3]。安徽省沿江地區(qū)為水稻優(yōu)勢(shì)栽培區(qū)，在該地區(qū)實(shí)現(xiàn)水稻高產(chǎn)高效生產(chǎn)，不僅為糧食安全提供保障，同時(shí)也能滿(mǎn)足農(nóng)民切實(shí)的利益需求。

水稻機(jī)插秧技術(shù)是進(jìn)一步提高水稻生產(chǎn)效率的重要方式，機(jī)插秧有其獨(dú)特的生長(zhǎng)發(fā)育特點(diǎn)，要想達(dá)到水稻的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和高效，需要與之配套的高產(chǎn)栽培技術(shù)與規(guī)程[4]。操作技術(shù)水平不到位、農(nóng)民文化素質(zhì)不高、可選用的品種較少以及水稻生長(zhǎng)過(guò)程中的養(yǎng)分策略不當(dāng)?shù)?，是造成安徽省機(jī)插秧水稻生產(chǎn)技術(shù)推廣慢的主要原因[5]。國(guó)內(nèi)已有不少學(xué)者對(duì)水稻機(jī)插秧的技術(shù)和規(guī)范進(jìn)行了研究，但是從養(yǎng)分資源管理角度對(duì)機(jī)插秧水稻的研究較少。為此，本研究以“鎮(zhèn)稻16”為試驗(yàn)對(duì)象，采用機(jī)插秧的生產(chǎn)方式，于2013年進(jìn)行了3414田間肥料效應(yīng)試驗(yàn)，研究水稻的產(chǎn)量及其養(yǎng)分吸收對(duì)不同施肥水平的響應(yīng)，篩選出最優(yōu)的機(jī)插秧水稻氮、磷、鉀養(yǎng)分管理方式，以期得到當(dāng)?shù)刈顑?yōu)的施肥方案，在保持高產(chǎn)的同時(shí)降低肥料的投入，提高養(yǎng)分資源的利用效率并帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)效益的增加[3]。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)時(shí)間、地點(diǎn) 2013年6—11月，試驗(yàn)在當(dāng)涂縣的安徽盛農(nóng)農(nóng)業(yè)集團(tuán)開(kāi)展，地理坐標(biāo)為東經(jīng)E118°43′1.47″，北緯N31°22′44.53″，海拔高度5.75m。處于長(zhǎng)江下游水網(wǎng)地區(qū)，河流湖泊較多，屬北亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫為15.7℃，無(wú)霜期230d，年降雨量1056mm。開(kāi)展3414的試驗(yàn)田土壤類(lèi)型為長(zhǎng)江沖積物母質(zhì)發(fā)育的潮土，土壤較為肥沃，測(cè)得20cm土壤耕層基本肥力性狀如下：有機(jī)質(zhì)21.70g/kg，全氮3.92mg/kg，堿解氮171.50mg/kg、全磷0.80mg/kg，速效磷8.12mg/kg、速效鉀170.36mg/kg，pH6.03。

1.2 試驗(yàn)材料 本次所選用的品種是由江蘇丘陵地區(qū)鎮(zhèn)江農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所、江蘇豐源種業(yè)有限公司選育的“鎮(zhèn)稻16”，審定編號(hào)為“蘇審稻201212”。氮肥選用的是河南心連心化肥有限公司生產(chǎn)的氮（N）含量為46%尿素；磷肥選用安徽銅陵生產(chǎn)的含磷（P2O5）量12%的“九華山”牌過(guò)磷酸鈣；鉀肥為加拿大進(jìn)口的含鉀（K2O）量60%的氯化鉀。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)施

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 本試驗(yàn)采用“3414”試驗(yàn)方案。試驗(yàn)中養(yǎng)分水平的設(shè)置主要依據(jù)農(nóng)業(yè)部測(cè)土配方專(zhuān)家組設(shè)計(jì)的“測(cè)土配方施肥項(xiàng)目技術(shù)規(guī)范”，同時(shí)考慮“鎮(zhèn)稻16”的營(yíng)養(yǎng)特性、目標(biāo)產(chǎn)量、土壤中養(yǎng)分的供應(yīng)情況并適當(dāng)參考農(nóng)場(chǎng)生產(chǎn)的高產(chǎn)施肥情況等多種因素確定。在2012年，開(kāi)展田間試驗(yàn)之前，為了消除土壤中殘留的速效養(yǎng)分影響，試驗(yàn)田塊進(jìn)行不施肥處理。試驗(yàn)養(yǎng)分水平設(shè)置見(jiàn)表1，試驗(yàn)方案見(jiàn)表2。

1.3.2 試驗(yàn)實(shí)施 試驗(yàn)于2013年6月初開(kāi)始室內(nèi)播種育秧，7月3日使用插秧機(jī)進(jìn)行機(jī)械移栽，栽插密度30cm×10cm，每穴基本苗4～6株，基本苗150萬(wàn)株/hm2。氮肥的60%與所有的磷鉀肥作為基肥在移栽前一起施入，氮20%作為第1次追肥在分蘗期施用，剩余的20%肥在水稻孕穗期追施，不同的小區(qū)詳細(xì)施肥量見(jiàn)表3。田間病蟲(chóng)害防治和雜草管理按照農(nóng)場(chǎng)生產(chǎn)模式進(jìn)行，試驗(yàn)期間未發(fā)送明顯病蟲(chóng)害和雜草瘋長(zhǎng)情況。小區(qū)面積為20m2（8.3m×2.4m），試驗(yàn)重復(fù)3次。在不同的養(yǎng)分處理之間建立田埂保證0.5m的間隔，重復(fù)之間相隔1m。塑料薄膜被鋪設(shè)在各處理田埂間實(shí)現(xiàn)有效水肥隔離，小區(qū)之間實(shí)行單灌單排，嚴(yán)禁串灌串排。

1.3.3 測(cè)定項(xiàng)目與數(shù)據(jù)分析 水稻收獲時(shí)，分小區(qū)計(jì)產(chǎn)，每個(gè)小區(qū)取水稻樣品5處，每處割取地上部植株1m2，收集地上部植株樣品并進(jìn)行考種測(cè)定產(chǎn)量及養(yǎng)分含量，各項(xiàng)目測(cè)定采用“測(cè)土配方施肥項(xiàng)目技術(shù)規(guī)范”中規(guī)定的方法[12]。試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與處理依據(jù)“肥料效應(yīng)鑒定田間試驗(yàn)技術(shù)規(guī)程”中有關(guān)的統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行[6]，數(shù)據(jù)處理主要使用Excel 2010、DPS7.05以及測(cè)土配方施肥試驗(yàn)等軟件進(jìn)行。缺素的相對(duì)產(chǎn)量的計(jì)算公式如下所示：缺素相對(duì)產(chǎn)量（%）=缺素處理產(chǎn)量/處理6產(chǎn)量×100[7]

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施氮量對(duì)水稻產(chǎn)量的影響 不同的養(yǎng)分處理對(duì)應(yīng)的水稻產(chǎn)量結(jié)果如表4所示，由表4可知，N1P2K2、N2P2K2、N3P2K2的水稻產(chǎn)量均顯著高于不施氮肥的N0P2K2，其增產(chǎn)率分別為21.0%、31.0%和38.0%。試驗(yàn)表明在充足施用磷、鉀肥的情況下，氮肥施用量的逐漸增加，水稻的產(chǎn)量也會(huì)顯著增加，但隨著氮肥的增加，增產(chǎn)效率增加趨勢(shì)有明顯減緩，單位施氮量的增產(chǎn)效果呈下降趨勢(shì)，說(shuō)明氮肥雖有利于提高水稻產(chǎn)量，但過(guò)量施氮?jiǎng)t會(huì)降低氮肥的增產(chǎn)效果，甚至還可導(dǎo)致水稻產(chǎn)量下降[8-11]，因此，合理施用氮肥，提高氮肥利用率，才能保證水稻生產(chǎn)的高產(chǎn)與高效。

2.2 不同施磷量對(duì)水稻產(chǎn)量的影響 試驗(yàn)結(jié)果表明，在保證充足施用氮、鉀肥的情況下，不同磷肥處理之間水稻產(chǎn)量存在差異，但差異不顯著（表4）。與不施磷區(qū)（N2P0K2）相比，N2P1K2處理的水稻產(chǎn)量增加11.0%，N2P2K2處理的水稻產(chǎn)量有明顯的增加，增加幅度為7.0%，而N2P3K2處理水稻產(chǎn)量，因?yàn)檫^(guò)量施磷反而產(chǎn)量下降3.0%。因此，隨著磷肥施用量的增加，水稻產(chǎn)量呈現(xiàn)出先增加再下降的趨勢(shì)，這與王偉妮等[12]的在水稻上面的研究結(jié)果一致。說(shuō)明在本地區(qū)，磷肥在一定用量范圍內(nèi)有利于水稻產(chǎn)量的提高，但土壤中磷素較為豐富，過(guò)量施用則降低水稻產(chǎn)量。

2.3 不同施鉀量對(duì)水稻產(chǎn)量的影響 根據(jù)表4結(jié)果可知，不同鉀肥施用量處理對(duì)水稻產(chǎn)量存在差異，但是無(wú)顯著性的差異。與缺鉀區(qū)（N2P2K0）水稻產(chǎn)量相比，N2P2K1、N2P2K2和N2P2K3的水稻產(chǎn)量均有所增加，增產(chǎn)率分別為4.7%、3.5%和3.9%，增產(chǎn)幅度不斷降低。在保證氮、磷肥施用量一致，而鉀肥施用量逐漸增加的情況下，水稻的增產(chǎn)率呈現(xiàn)出先增加后減少的規(guī)律。因此，合理施用鉀肥可以有效地提高水稻產(chǎn)量，但如果土壤中速效鉀含量較高，鉀肥施用量繼續(xù)增加，產(chǎn)量并不會(huì)顯著增加，從而使得肥料利用率下降，造成了鉀肥資源的浪費(fèi)和環(huán)境的污染。

2.4 氮、磷、鉀肥對(duì)水稻產(chǎn)量的影響 采用數(shù)學(xué)函數(shù)模擬的方法，模擬出不同的氮、磷、鉀投入對(duì)產(chǎn)量的響應(yīng)情況，采用回歸分析的方法，得出當(dāng)涂縣肥料效應(yīng)函數(shù)為Y=445.54+16.11N+22.42P+5.36K+0.10N*P-0.13N*K+1.07P*K-0.34N*N-3.95P*P-0.68K*K，R2=0.99>R0.05=0.92，F(xiàn)=71.06>F0.05=6，標(biāo)準(zhǔn)誤差為9.43，說(shuō)明該方程擬合度較好，能夠正確的解釋施肥量與產(chǎn)量之間的相關(guān)關(guān)系，不同氮、磷、鉀施肥處理與水稻產(chǎn)量呈現(xiàn)出顯著的正相關(guān)的關(guān)系。根據(jù)該肥料效應(yīng)方程求得當(dāng)?shù)氐漠a(chǎn)量效益最優(yōu)的施肥方案為346kg/hm2 N、57kg/hm2 P、72kg/hm2 K，對(duì)應(yīng)的水稻目標(biāo)產(chǎn)量為10.31t。經(jīng)過(guò)計(jì)算得出，缺氮、磷、鉀素的相對(duì)產(chǎn)量分別為76.5%、93.5%和96.6%，空白處理的相對(duì)產(chǎn)量為69.7%。因此在當(dāng)涂縣土壤養(yǎng)分供給充足的條件下，氮、磷、鉀肥配施對(duì)水稻增產(chǎn)效應(yīng)的影響作用中，氮肥的調(diào)控明顯起到了主導(dǎo)作用。如果在水稻生育的關(guān)鍵時(shí)期氮肥供應(yīng)不足，即便持續(xù)地增加磷、鉀肥投入量，水稻的產(chǎn)量也不會(huì)出現(xiàn)顯著地增加。結(jié)果趙昀等研究類(lèi)似，充分地體現(xiàn)了氮、磷、鉀肥3大養(yǎng)分配施能夠產(chǎn)生交互作用，可以相互之間促進(jìn)發(fā)揮肥效。在一定用量范圍內(nèi)，氮、磷、鉀肥料中任一種肥料用量的合理地增加都有利于另外兩種肥料肥效的發(fā)揮，但如果缺少某一因素，投入再多的其他養(yǎng)分元素也不會(huì)帶來(lái)產(chǎn)量地增加[13]。當(dāng)然，本試驗(yàn)由于缺少多年多點(diǎn)的驗(yàn)證，無(wú)法計(jì)算出當(dāng)涂所有地力特征，不同的氣候條件下的最優(yōu)的施肥量方案，并且由于農(nóng)戶(hù)的長(zhǎng)期過(guò)量施肥，以及圩區(qū)的土壤中養(yǎng)分含量較高，得出的施肥方案也具有一定的局限性。下一步將選擇當(dāng)涂縣典型土壤類(lèi)型，進(jìn)行多年試驗(yàn)，得到整個(gè)當(dāng)涂縣不同基礎(chǔ)生產(chǎn)力條件下的最優(yōu)施肥方案，為科學(xué)施肥提供依據(jù)。

3 結(jié)論

通過(guò)“3414”田間試驗(yàn)，結(jié)果表明，合理的氮、磷、鉀3大肥料施用，可以有效地提高水稻產(chǎn)量，而不同氮、磷、鉀的養(yǎng)分配施比例，由于交互作用，對(duì)水稻的產(chǎn)量也有不同的影響。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果構(gòu)建肥料效應(yīng)方程求得當(dāng)?shù)氐淖畲笫┓史桨?，即施氮（N）量為346kg/hm2，施磷（P）量為57kg/hm2，施鉀（K）量為72kg/hm2，對(duì)應(yīng)的最大水稻產(chǎn)量為10.31t/hm2；符合當(dāng)?shù)厮旧a(chǎn)的最佳施肥水平，可以在當(dāng)?shù)貦C(jī)插秧的農(nóng)藝基礎(chǔ)上進(jìn)行多年多點(diǎn)驗(yàn)證，并進(jìn)行大面積推廣應(yīng)用。根據(jù)當(dāng)涂縣當(dāng)?shù)氐纳a(chǎn)條件確定合理的氮、磷、鉀肥配施比例和最佳施肥量，才能在機(jī)插秧的基礎(chǔ)上，保證水稻高產(chǎn)保護(hù)國(guó)家糧食安全，同時(shí)減少養(yǎng)分資源的投入，保護(hù)環(huán)境，并實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，提供生產(chǎn)效率，增加農(nóng)戶(hù)收益。

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（責(zé)編：張宏民）