胡鳳桂 權(quán)循東
摘 要:通過總結(jié)2009—2019年壽縣水稻“3414”試驗(yàn)、農(nóng)戶施肥情況調(diào)查,利用地力差減法預(yù)測(cè)壽縣水稻氮肥施用量,利用養(yǎng)分豐缺指標(biāo)法預(yù)測(cè)壽縣水稻磷鉀肥施用量。結(jié)果表明:當(dāng)?shù)厮灸繕?biāo)產(chǎn)量在8455.5~10524.0kg/hm2,氮肥推薦用量在157.5~240.0kg/hm2。磷肥推薦用量為:當(dāng)土壤速效磷含量高于40mg/kg時(shí),不施用磷肥(P2O5);當(dāng)土壤速效磷在30~40mg/kg時(shí),推薦施用磷肥(P2O5)30kg/hm2;當(dāng)土壤速效磷在15~30mg/kg時(shí),推薦施用磷肥(P2O5)45kg/hm2;當(dāng)土壤速效磷低于15mg/kg時(shí),推薦施用磷肥(P2O5)60kg/hm2。鉀肥施用量推薦標(biāo)準(zhǔn)如下:當(dāng)土壤速效鉀含量高于190mg/kg時(shí),不施用鉀肥(K2O);當(dāng)土壤速效鉀含量在135~190mg/kg時(shí),推薦施用鉀肥(K2O)45kg/hm2;當(dāng)土壤速效鉀含量在65~135mg/kg時(shí),推薦施用鉀肥(K2O)90kg/hm2;當(dāng)土壤速效鉀含量低于≤65mg/kg時(shí),推薦施用鉀肥(K2O)105kg/hm2。
關(guān)鍵詞:水稻;土壤養(yǎng)分;豐缺指標(biāo);推薦施肥
中圖分類號(hào) S511文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1007-7731(2020)18-0079-03
壽縣位于安徽省中部淮河中游南岸,地處江淮分水嶺北部,國(guó)土面積2948km2,耕地面積185078.7hm2,水稻常年播種面積166530hm2,占糧食播種面積的90.0%;總產(chǎn)1142185t,占糧食總產(chǎn)的65.33%[1]。近年來,隨著測(cè)土配方施肥技術(shù)的推廣應(yīng)用,壽縣水稻施肥技術(shù)有了一定的提高,但水稻生產(chǎn)上仍然存在著化肥施用不當(dāng)、氮磷鉀養(yǎng)分比例失衡、肥料投入大,作物對(duì)肥料依賴程度高,肥料利用率低等問題,迫切需要建立完善的施肥指標(biāo)體系來指導(dǎo)水稻生產(chǎn)。為此,本研究采用多點(diǎn)田間試驗(yàn)數(shù)據(jù),以地力差減法建立氮肥施肥指標(biāo)體系,用養(yǎng)分豐缺指標(biāo)法建立磷鉀肥施肥指標(biāo)體系。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)地概況 試驗(yàn)于2009年6—10月在壽縣堰口鎮(zhèn)、陶店回族鄉(xiāng)、安豐鎮(zhèn)、三覺鎮(zhèn)、茶庵鎮(zhèn)等12個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)進(jìn)行,土壤類型均為潴育型水稻土。通過分析壽縣水稻產(chǎn)量,劃分為高、中、低3個(gè)肥力水平,并在3個(gè)肥力水平上選擇具有有代表性的試驗(yàn)點(diǎn)36個(gè),其中高肥力水平試驗(yàn)點(diǎn)16個(gè),分別設(shè)在安豐鎮(zhèn)、堰口鎮(zhèn)、雙橋鎮(zhèn)、豐莊鎮(zhèn)4個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn);中肥力水平試驗(yàn)點(diǎn)14個(gè),分別設(shè)在雙廟集鎮(zhèn)、板橋鎮(zhèn)、安豐唐鎮(zhèn)、陶店回族鄉(xiāng)、窯口鎮(zhèn)5個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn);低肥力水平試驗(yàn)點(diǎn)6個(gè),分別設(shè)在三覺鎮(zhèn)、茶庵鎮(zhèn)、迎河鎮(zhèn)3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。
1.2 試驗(yàn)材料 供試雜交中稻品種為壽縣主推品種兩優(yōu)688,常年產(chǎn)量9000kg/hm2。供試肥料:安慶產(chǎn)尿素含量46%、銅陵產(chǎn)過磷酸鈣含量12%、俄羅斯產(chǎn)氯化鉀含量60%。
1.3 試驗(yàn)方案 試驗(yàn)設(shè)計(jì)為“3414”試驗(yàn),試驗(yàn)因素及施肥水平見表1。各處理不設(shè)重復(fù),每個(gè)小區(qū)面積60m2,小區(qū)間用包塑料薄膜的小埂隔開,各小區(qū)獨(dú)立進(jìn)出水,試驗(yàn)地周圍設(shè)1.5m保護(hù)行,小區(qū)采用隨機(jī)排列。肥料運(yùn)籌:磷、鉀肥作基肥一次性施入,氮肥70%作基肥、30%在水稻拔節(jié)孕穗期追施[2]。
1.4 數(shù)據(jù)處理及方法
1.4.1 目標(biāo)產(chǎn)量 從2009—2019年農(nóng)戶施肥情況調(diào)查表選水稻生長(zhǎng)正常年份的平均單產(chǎn)×1.1[3]。
1.4.2 地力差減法 推薦作物施肥量為:(施肥區(qū)產(chǎn)量×施肥區(qū)單位產(chǎn)量養(yǎng)分吸收量-無氮區(qū)產(chǎn)量×無氮區(qū)單位產(chǎn)量養(yǎng)分吸收量)/(氮肥養(yǎng)分含量×氮肥當(dāng)季利用率)[4]。無氮區(qū)為“3414”2區(qū)(N0P2K2),施肥區(qū)為“3414”6區(qū)(N2P2K2)。
1.4.3 土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)法 通過“3414”田間試驗(yàn)數(shù)據(jù),建立土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)。在建立的土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)基礎(chǔ)上,根據(jù)產(chǎn)量和施肥量的函數(shù)關(guān)系求出最佳施肥量,將最佳施肥量與土壤養(yǎng)分測(cè)定值擬合即可得到土壤養(yǎng)分與最佳施肥量的關(guān)系方程,進(jìn)而得出不同土壤養(yǎng)分下的最佳施肥推薦值[5]。
1.4.4 土壤速效磷、速效鉀豐缺指標(biāo)的劃分 由于壽縣2009—2019年水稻“3414”試驗(yàn)相對(duì)產(chǎn)量值均在50%以上,故將土壤速效磷、速效鉀豐缺指標(biāo)劃分為:極高(相對(duì)產(chǎn)量大于95%)、高(相對(duì)產(chǎn)量為90%~95%)、中等(相對(duì)產(chǎn)量為75%~90%)、低(相對(duì)產(chǎn)量小于75%),共4個(gè)等級(jí)。
2 結(jié)果與分析
2.1 氮肥推薦施肥指標(biāo)
2.1.1 目標(biāo)產(chǎn)量及無氮區(qū)產(chǎn)量 經(jīng)2009—2019年農(nóng)戶施肥調(diào)查及田間試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)得出:壽縣水稻目標(biāo)產(chǎn)量在8455.5~10524.0kg/hm2,平均為9409.5kg/hm2;無氮區(qū)產(chǎn)量在5479.0~7642.5kg/hm2,平均為6234.0kg/hm2,不同土壤類型、不同地力,產(chǎn)量差異較大(見表2)。
2.1.2 每100kg籽粒吸氮量及氮肥利用率 根據(jù)壽縣2009—2019年水稻“3414”試驗(yàn)分析結(jié)果,參照文獻(xiàn)[6]計(jì)算方法。利用作物植株籽粒、秸稈產(chǎn)量及其化驗(yàn)結(jié)果得到無氮區(qū)每100kg籽粒吸氮量1.61~2.04kg,平均為1.82kg;施肥區(qū)每100kg籽粒吸氮量1.91~2.23kg,平均為2.09kg。施肥區(qū)氮肥利用率為25.1%~50.5%,平均為39.8%(見表2)。根據(jù)氮肥用量推薦相關(guān)的主要參數(shù),經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析,壽縣水稻氮肥施用量范圍為172.5~234.7kg/hm2,平均值196.7kg/hm2。
2.2 磷、鉀肥推薦施肥指標(biāo)
2.2.1 土壤速效磷、鉀豐缺指標(biāo) 利用“3414”試驗(yàn)缺素區(qū)相對(duì)產(chǎn)量與對(duì)應(yīng)土壤的養(yǎng)分含量,在兩者之間建立“對(duì)數(shù)”類型回歸曲線,得出兩者之間的回歸方程。根據(jù)2009—2019年壽縣水稻“3414”試驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù),利用Excel軟件計(jì)算、作圖、分析,得到壽縣水稻相對(duì)產(chǎn)量與土壤速效磷豐缺的關(guān)系式為:y=23.598Ln(x)+6.8838(R2=0.9082)(見圖1)。
把極高(>95%)、高(90%~95%)、中等(75%~90%)、低(<75%)所對(duì)應(yīng)的相對(duì)產(chǎn)量帶入公式結(jié)合農(nóng)戶施肥情況田間調(diào)查,得到水稻土壤速效磷的豐缺指標(biāo)為:>40mg/kg為極高、30~40mg/kg為高、15~30mg/kg為中等、≤15mg/kg為低[7]。
同理,得出土壤速效鉀和相對(duì)產(chǎn)量的回歸方程為:y=34.568Ln(x)-86.988(R2=0.6581)及水稻土壤速效鉀豐缺指標(biāo):>190mg/kg為極高、135~190mg/kg為高、65~135mg/kg為中等、≤65mg/kg為低(見圖2)。
2.2.2 磷、鉀肥推薦施肥指標(biāo) 將2009—2019年壽縣水稻“3414”試驗(yàn)所得的全肥區(qū)最佳施肥量及其對(duì)應(yīng)的土壤測(cè)試值擬合,即可建立壽縣土壤速效磷豐缺與最佳施磷量間模型公式:y=0.0326x2-3.7811x+109.71(R2=0.8238)(見圖3)。通過上訴公式結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況得出水稻磷肥施用量和土壤速效磷間的關(guān)系,即當(dāng)土壤速效磷極高(>40mg/kg)時(shí),可不施磷肥;當(dāng)土壤速效磷含量高(30~40mg/kg)時(shí),推薦施磷肥用量為30kg/hm2;當(dāng)土壤速效磷含量中等(15~30mg/kg),推薦磷肥用量為45kg/hm2;當(dāng)土壤速效磷含量低(<15mg/kg),推薦磷肥施用量為60kg/hm2。
同理,將土壤速效鉀與水稻鉀肥最佳施用量進(jìn)行擬合,得到方程:y=0.0053x2-2.1412x+254.52(R2=0.5715)及鉀肥推薦施用量:土壤速效鉀極高(>190mg/kg)時(shí),可不施鉀肥;土壤速效鉀含量高(135~190mg/kg),推薦鉀肥施用量為45kg/hm2;土壤速效鉀含量中等(65~135mg/kg),推薦鉀肥用量為90kg/hm2;土壤速效鉀含量低(<65mg/kg)時(shí),推薦鉀肥用量為105kg/hm2(見圖4)。
3 結(jié)論與討論
通過2009—2019年“3414”田間試驗(yàn)和土壤養(yǎng)分測(cè)試值,得出壽縣氮肥用量推薦范圍在172.5~234.7kg/hm2,平均為196.7kg/hm2。磷鉀肥用量推薦標(biāo)準(zhǔn)與土壤速效磷鉀含量有關(guān),當(dāng)土壤速效磷含量在>40mg/kg、30~40mg/kg、19~30mg/kg、<19mg/kg時(shí),推薦磷肥施量分別為:0、30kg/hm2、45kg/hm2、60kg/hm2;當(dāng)土壤速效鉀含量為:>190mg/kg、135~190mg/kg、65~135mg/kg、<65mg/kg時(shí),推薦鉀肥施用量分別為:0、45kg/hm2、90kg/hm2、105kg/hm2。
上述推薦施肥用量經(jīng)多年多點(diǎn)肥料校正試驗(yàn)結(jié)果證明,推薦施肥農(nóng)戶氮磷用量比習(xí)慣施肥農(nóng)戶減少,水稻產(chǎn)量仍有小幅增加,同時(shí)田間病蟲害有所減輕,田間生物多樣性較豐富,說明上述施肥指標(biāo)體系在壽縣水稻生產(chǎn)中是科學(xué)可行的。
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