K>P。N2P2K3處理產(chǎn)量最高,為9 606 kg/hm2。氮、磷、鉀肥的施"/>
徐婭 李樹(shù)杏 涂敏 黃佑崗 朱速松
摘要 [目的]科學(xué)調(diào)整氮、磷、鉀肥比例和用量,同步提高水稻產(chǎn)量、品質(zhì)及肥料利用率,為建立更科學(xué)的施肥模型提供基礎(chǔ)。[方法]采用“3413”試驗(yàn)設(shè)計(jì),研究不同氮、磷、鉀施肥處理對(duì)T香優(yōu)557水稻籽粒產(chǎn)量、品質(zhì)、養(yǎng)分吸收利用的影響,建立肥料效應(yīng)方程,并探討3種肥料間的互作效應(yīng)。[結(jié)果]氮、磷、鉀肥的施用均能顯著提高水稻產(chǎn)量,且3種肥料配施的增產(chǎn)效果最優(yōu)。其對(duì)籽粒產(chǎn)量的作用順序?yàn)镹>K>P。N2P2K3處理產(chǎn)量最高,為9 606 kg/hm2。氮、磷、鉀肥的施用可以改善部分米質(zhì)性狀,如提高整精米率、膠稠度,降低堊白度。水稻養(yǎng)分總吸收量和每100 kg籽粒養(yǎng)分需求量均隨氮、磷肥施用顯著增加,同時(shí)養(yǎng)分干物質(zhì)生產(chǎn)效率及養(yǎng)分稻谷生產(chǎn)效率則顯著下降,且肥料的吸收利用率、農(nóng)學(xué)利用率也隨之下降。氮、磷、鉀肥兩兩互作對(duì)水稻產(chǎn)量均有極顯著影響,對(duì)水稻氮、磷、鉀養(yǎng)分吸收影響最大的交互作用分別是氮磷、磷鉀和氮鉀,互作差異達(dá)顯著水平。利用肥料效應(yīng)方程,得出該地區(qū)獲得最高產(chǎn)量的氮、磷(P2O5)和鉀(K2O)肥施用量分別為202.2 、70.2 和337.0 kg/hm2。[結(jié)論]肥料對(duì)水稻生長(zhǎng)的影響是多方面的,肥料用量及配比應(yīng)在土壤自身養(yǎng)分的基礎(chǔ)上全面考慮水稻產(chǎn)量、品質(zhì)及肥料利用率而確定。
關(guān)鍵詞 水稻;“3413”試驗(yàn);產(chǎn)量;品質(zhì);養(yǎng)分吸收利用
中圖分類(lèi)號(hào) S511? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A
文章編號(hào) 0517-6611(2020)20-0151-06
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2020.20.041
Effects of N,P,K Fertilizer Application on Grain Yield,Quality,Nutrient Uptake and Utilization of T Xiangyou 557
XU Ya,LI Shu-xing,TU Min et al (Rice Research Institute,Guizhou Academy of Agricutural Sciences,Guiyang,Guizhou 550006)
Abstract [Objective]The rate and ratio of nitrogen,phosphorus and potassium fertilizer should be established with an integrated consideration,to improve rice yield,quality and fertilizer utilization concurrently,further,to provide theory foundation for establishment of a more scientific fertilization model and formulation of fertilization.[Method]A field experiment was conducted to reveal the effects of different nitrogen,phosphorus and potassium treatments on T Xiangyou 557 yield,quality,nutrient absorption-utilization by using the “3413”fertilizer experiment design,and fertilizer effect equations were established,furthermore,the interactive effects among N,P,K were elucidated.[Result]The application of NPK significantly increased grain yield,and the effect of combined application of three fertilizers was optimal.The yield-increasing effect followed the order of N>P>K.The highest yield was obtained in N2P2K3 treatment,being 9 606 kg/hm2.The application of fertilizer also improved rice quality partially.For example,head rice rate,gel consistency was increased,and chalkiness,chalky rice was decreased due to the application of N,P and K.And,the application of N and P fertilizer increased total nutrient accumulation and nutrient absorption per 100 kg seeds,but nutrient dry matter production efficiency and nutrient grain production efficiency was reduced.Meanwhile,fertilizer recovery efficiency,agronomic efficiency always declined with the increasing N and P application rate.Grain yield was significantly influenced by the interaction between N and P,N and K,P and K,respectively.The most significant interactive effect on total N,P2O5 and K2O accumulation was between N and P,P and K,N and K,respectively.According to the fertilizer effect equations,the N,P2O5 and K2O application amout for the highest grain yield were 202.2,70.2 and 337 kg/hm2.[Conclusion]Taken together,the influence of fertilize on rice growth was various,which means that fertilizers application rate and ratio should be established with an integrated consideration of several factors including grain yield,grain quality and nutrient uptake,utilization efficiency,based on the soil nutrient.
Key words Rice;“3413”experiment;Yield;Quality;Nutrient absorption-utilization
我國(guó)是世界水稻生產(chǎn)大國(guó),同時(shí)也是稻米消費(fèi)大國(guó),生活水平的提高和國(guó)際貿(mào)易往來(lái)的加強(qiáng)使我國(guó)稻米生產(chǎn)從簡(jiǎn)單追求高產(chǎn)轉(zhuǎn)向高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)并重,水稻產(chǎn)量及品質(zhì)受遺傳特性和環(huán)境條件的綜合影響 [1]。作為眾多環(huán)境因子中重要的影響因素。氮、磷、鉀是水稻生長(zhǎng)發(fā)育的三大必需營(yíng)養(yǎng)元素,三者之間存在復(fù)雜的交互作用。故而科學(xué)調(diào)整氮、磷、鉀肥比例及用量,可實(shí)現(xiàn)水稻產(chǎn)量、品質(zhì)及肥料利用率的同步提高 [2]。長(zhǎng)期以來(lái),前人就水稻氮磷鉀肥的配施問(wèn)題開(kāi)展了大量研究。其中,氮肥方面開(kāi)展的研究較為全面深入。Zhou等 [3]研究證明相比傳統(tǒng)施氮方式(TFA),優(yōu)化施氮方式(OFA)可以顯著提高水稻氮素吸收利用率,同時(shí)ATM 1∶1、NH4+、GS等和氮轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)的因子表達(dá)顯著上調(diào) [3];從夕漢等 [4]以4個(gè)不同基因型的水稻品種為材料研究氮肥水平對(duì)水稻產(chǎn)量與品質(zhì)的影響,結(jié)果表明合理施用氮肥可以顯著增加水稻的有效穗數(shù)和每穗粒數(shù),改善稻米籽粒品質(zhì),協(xié)同實(shí)現(xiàn)水稻的高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì);魏海燕等 [5]研究了不同氮肥水平下超級(jí)粳稻產(chǎn)量與品質(zhì)的變化,結(jié)果表明隨氮肥用量增加超級(jí)粳稻產(chǎn)量先上升后下降; 5個(gè)超級(jí)粳稻品種的糙米率、精米率、整精米率及蛋白質(zhì)含量均隨氮肥用量增加而增加,而直鏈淀粉含量、膠稠度和食味值均下降。有關(guān)鉀肥水平對(duì)水稻的影響也有研究,王強(qiáng)盛等 [6]研究了鉀肥用量對(duì)2個(gè)水稻品種產(chǎn)量、品質(zhì)及鉀素積累利用的影響,適量地增施鉀肥可以提高產(chǎn)量,改善米質(zhì),同時(shí)肥料的生理效率和農(nóng)藝效率也得到提高;楊曾平等 [7]以14個(gè)晚稻品種為試驗(yàn)對(duì)象,研究不同品種在差異鉀供應(yīng)量情況下產(chǎn)量和對(duì)鉀肥的吸收利用率。磷肥方面的研究則最少,陳世平等 [8]研究發(fā)現(xiàn),隨施磷量的增加,水稻產(chǎn)量顯著提高,高水稻淀粉、粗蛋白、氨基酸含量也有所增加,并促進(jìn)了稻谷、秸稈的磷素吸收。目前的研究中關(guān)注更多的是氮肥效果,而磷、鉀肥方面的研究較少。且氮、磷、鉀配施對(duì)產(chǎn)量、米質(zhì)和肥料利用率3個(gè)方面的綜合研究也相對(duì)缺乏?!?414”肥料效應(yīng)田間試驗(yàn)作為獲得作物最佳施肥量的有效方式 [9],目前全國(guó)關(guān)于水稻的“3414”肥料效應(yīng)田間試驗(yàn)已有很多報(bào)道。但由于不同地區(qū)的氣候類(lèi)型、土壤類(lèi)型、水稻品種等因素,得到的水稻最佳施肥量也各有不同。這說(shuō)明不能套用已有的試驗(yàn)結(jié)果,需要依據(jù)實(shí)際情況開(kāi)展當(dāng)?shù)貙?duì)應(yīng)的水稻“3414”肥料效應(yīng)田間試驗(yàn),所提供的水稻施肥指導(dǎo)更為科學(xué) [10]。筆者以T香優(yōu)557水稻品種為試驗(yàn)材料,通過(guò)比較不同氮、磷、鉀肥配施比例及施用量下水稻的產(chǎn)量、米質(zhì)和肥料利用率的變化,為水稻的優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)提供全面的施肥參考。同時(shí),在不同類(lèi)型的土壤基礎(chǔ)上實(shí)施不同水稻品種的肥效試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)諸多試驗(yàn)結(jié)果的共性,總結(jié)規(guī)律特征,從而建立更加科學(xué)的施肥模型,也為測(cè)土配方施肥提供科學(xué)依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)材料
供試材料優(yōu)質(zhì)水稻品種T香優(yōu)557,該品種于 2016年通過(guò)貴州省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定(審定編號(hào):黔審號(hào) 2016009)。系早熟秈型三系雜交稻,全生育期154 d,米質(zhì)達(dá)國(guó)標(biāo)1級(jí);品種由貴州省水稻研究所提供。
1.2 試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)于2018年在貴州省水稻研究所試驗(yàn)田進(jìn)行。土質(zhì)為壤土,肥力為中等級(jí),冬閑田。土壤含全氮2.102 g/kg、速效氮 182.021 mg/kg、速效磷26.347 mg/kg、速效鉀214.34 mg/kg、有機(jī)質(zhì)33.308 g/kg。
1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計(jì)。采用“3414”完全實(shí)施肥料試驗(yàn),氮、磷、鉀 3個(gè) 因素,每個(gè)因素4個(gè)水平,計(jì)14個(gè)設(shè)計(jì)方案。4 個(gè)水平中0 水平指不施肥,2 水平為當(dāng)?shù)刈罴咽┓柿康慕浦担? 水平為當(dāng)?shù)刈罴咽┓柿康?0%,3水平為過(guò)量施肥水平即最佳施肥量的1.5倍。14 個(gè)處理包括:①N0P0K0,②N0P2K2,③N1P2K2,④N2P0K2,⑤N2P1K2,⑥N2P2K2,⑦N2P3K2,⑧N2P2K0,⑨N2P2K1,⑩N2P2K3,B11N3P2K2, B12N1P1K2,B13N1P2K1,B14N2P1K1。該地區(qū)秈稻的最佳施氮量(純N)為225 kg/hm2,按基肥∶蘗肥∶穗肥=3.5∶2.5∶4.0比例施用,其中穗肥分別于倒4葉和倒2葉葉齡期等量施入。磷肥(P2O5)施用量 150 kg/hm2,全部用作基肥;鉀肥(K2O)施用量225 kg/hm2,分2次即基肥和拔節(jié)肥等量施用。每個(gè)小區(qū)試驗(yàn)面積20 m2,隨機(jī)區(qū)組排列。按照常規(guī)栽培技術(shù)要求進(jìn)行田間管理。
1.4 測(cè)定項(xiàng)目與方法
1.4.1 產(chǎn)量。
于成熟期定點(diǎn)觀察各小區(qū)連續(xù)20株植株的有效穗數(shù),按平均有效穗數(shù)取3株稻穗進(jìn)行考種,用水漂法測(cè)定實(shí)粒數(shù)、總粒數(shù),計(jì)算結(jié)實(shí)率。將實(shí)粒烘干后測(cè)千粒重,重復(fù)3次。各小區(qū)單打單收,將稻谷曬干后稱重并測(cè)定水分,換算為含水量為13.5%的稻谷產(chǎn)量。收割的同時(shí),小區(qū)隨機(jī)選取6蔸植株,風(fēng)干后分為稻谷和稻草兩部分稱重,計(jì)算谷草比,以此換算稻草產(chǎn)量。
1.4.2 品質(zhì)。
取陰干并簸干凈的稻谷1 kg測(cè)定品質(zhì)。送農(nóng)業(yè)部稻米及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心(武漢),參照中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 17891—2017》測(cè)定檢驗(yàn)。
1.4.3 植株氮、磷、鉀含量。收割前各小區(qū)取代表性植株6蔸,分稻谷和稻草兩部分分別裝入紙袋于烘箱內(nèi)105 ℃ 下殺青30 min后,75 ℃下烘干至恒重,粉碎后測(cè)定其氮、磷、鉀含量。經(jīng)硫酸-高氯酸消煮法消煮后,全氮采用半微量開(kāi)氏定氮法測(cè)定,全磷采用鉬銻抗比色法測(cè)定,全鉀采用火焰光度計(jì)法測(cè)定。
1.4.4 有關(guān)參數(shù)的計(jì)算。養(yǎng)分總吸收量=稻谷產(chǎn)量×稻谷含養(yǎng)分量+稻草產(chǎn)量×稻草含養(yǎng)分量
每100 kg籽粒所需養(yǎng)分量=養(yǎng)分總吸收量/稻谷產(chǎn)量×100
養(yǎng)分素干物質(zhì)生產(chǎn)效率=干物質(zhì)積累量/養(yǎng)分總吸收量
養(yǎng)分素稻谷生產(chǎn)效率=稻谷產(chǎn)量/養(yǎng)分總吸收量
養(yǎng)分素收獲指數(shù)=稻谷養(yǎng)分吸收量/養(yǎng)分總吸收量×100%
養(yǎng)分肥吸收利用率=(施肥區(qū)養(yǎng)分總吸收量-未施肥區(qū)養(yǎng)分總吸收量)/施肥量×100%
養(yǎng)分肥農(nóng)學(xué)利用率=(施養(yǎng)分區(qū)稻谷產(chǎn)量 -未施肥區(qū)稻谷產(chǎn)量)/施肥量
1.5 數(shù)據(jù)分析 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析和作圖利用DPS 18.10高級(jí)版和Excel 2013進(jìn)行。
2 結(jié)果與分析
2.1 氮、磷、鉀肥對(duì)T香優(yōu)557干物質(zhì)量的影響 由表1可知,施肥處理稻谷和稻草產(chǎn)量均高于空白區(qū)(N0P0K0),收獲指數(shù)均較對(duì)照稍低。在磷、鉀施用水平不變的基礎(chǔ)上(P2K2),稻谷和稻草產(chǎn)量均隨氮肥施用顯著提高,且稻谷產(chǎn)量隨施氮量增加呈先上升后略微下降的趨勢(shì),稻草產(chǎn)量則逐漸上升。在氮、鉀施用水平不變的基礎(chǔ)上(N2K2),適當(dāng)施用磷肥能顯著提高稻谷產(chǎn)量,且N2P1K2及N2P2K2施磷處理產(chǎn)量顯著高于N2P0K2及N2P3K2,其產(chǎn)量也呈先上升后下降的趨勢(shì);稻草產(chǎn)量在N2P2K2處理時(shí)最高。在氮、磷施用水平不變的基礎(chǔ)上(N2P2),稻谷和稻草產(chǎn)量均表現(xiàn)為施鉀
處理顯著高于不施鉀處理,且稻谷產(chǎn)量隨施鉀量的增加逐漸增加。施用氮、磷、鉀肥獲得的稻谷增產(chǎn)量最大值分別為 1 830、557和1 032 kg/hm2,氮肥是影響稻谷產(chǎn)量形成的主導(dǎo)因子。
氮、磷、鉀3種肥料配施(N2P2K2)以及其中2種肥料配施處理(N2P0K2、N0P2K2、N2P2K0)的稻谷產(chǎn)量均較對(duì)照(N0P0K0)顯著提高(圖1)。其中,N2P2K2增產(chǎn) 2 222 kg/hm2,N0P2K2、N2P2K0和N2P0K2分別增產(chǎn)392、 1 560 和1 802 kg/hm2,其中N2P2K2處理顯著高于N0P2K2、N2P0K2、N2P2K0處理,由此可見(jiàn),氮、磷、鉀肥合理配施才能最大限度提高水稻產(chǎn)量。3種元素中氮素(N0P2K2)缺乏處理對(duì)產(chǎn)量的影響最顯著。影響籽粒產(chǎn)量最大的因子為氮肥,其次為鉀肥,再次為磷肥。
2.2 肥料效應(yīng)分析
采用三元二次模型、二元二次模型和一元二次模型擬合不同氮、磷、鉀處理的籽粒產(chǎn)量,得到7個(gè)肥料效應(yīng)方程。舍棄其中未達(dá)顯著水平的肥效函數(shù),并對(duì)剩下的肥效函數(shù)進(jìn)行典型性判別分析 [11],將通過(guò)顯著性檢驗(yàn)及
典型性判別的結(jié)果列于表2。利用剩余的氮磷鉀三元模型計(jì)算得出最高籽粒產(chǎn)量的氮(N)、磷(P2O5)和鉀(K2O)施用量分別為202.2、70.2和337.0 kg/hm2。氮(N)、磷(P2O5)和鉀(K2O)按6、4和8元/kg,稻谷2.5元/kg的價(jià)格計(jì)算水稻的最佳經(jīng)濟(jì)施肥量。當(dāng)水稻達(dá)到最佳經(jīng)濟(jì)效益時(shí)的氮、磷施用量分別為90.3、144.1 kg/hm2,不施加鉀肥。
2.3 氮、磷、鉀肥對(duì)T香優(yōu)557米質(zhì)的影響
施肥能明顯改善部分米質(zhì)性狀(表3)。施氮能明顯提高稻米膠稠度,與N0P2K2相比N2P2K2和 N3P2K2分別提高32%和62%。出糙率隨施氮量增加而增加,N3P2K2處理的出糙率提高2.1百
分點(diǎn);與此同時(shí)整精米率卻隨施氮量逐步降低;就堊白性狀來(lái)看,適量氮肥的施用可顯著降低堊白粒率、堊白度,而繼
續(xù)施氮(N2P2K2和N3P2K2)則會(huì)導(dǎo)致堊白粒率和堊白度重新上升。堊白粒率和堊白度均以N1P2K2最低,分別比N0P2K2低6.0和0.4百分點(diǎn)。磷肥對(duì)稻米品質(zhì)的影響則不如氮肥明顯(表3),適度范圍內(nèi)施磷可以起到改善品質(zhì)的作用,但若繼續(xù)增加用量則會(huì)抑制品質(zhì)的改善,如膠稠度隨著施氮量增加先上升后下降。N2P2K2高于其他3個(gè)處理。同時(shí)堊白粒率隨施磷量增加先下降后上升,N2P2K2顯著低于其他3個(gè)處理。鉀肥對(duì)整精米率和堊白度有明顯影響,堊白度隨施鉀量的增加逐漸下降;整精米率則隨施鉀量的增加先下降后上升,以N2P2K2處理最低,與N2P2K0相比該處理降低3.9百分點(diǎn)。
2.4 氮、磷、鉀肥對(duì)T香優(yōu)557養(yǎng)分吸收利用的影響
從表4可以看出,氮總吸收量和每100 kg籽粒需氮量均隨施氮量的增加而提高;與之相反,氮素干物質(zhì)生產(chǎn)效率和氮素稻谷生產(chǎn)效率則隨施氮量的增加而降低,氮素收獲指數(shù)也以N3P2K2水平最低。由此可見(jiàn),施氮雖然可促進(jìn)水稻對(duì)氮素的吸收,但隨用量持續(xù)增加,單位氮素生產(chǎn)干物質(zhì)及稻谷的能力以及稻谷中氮素所占比例都會(huì)下降,即多吸收的氮素更多積累在稻草中 [12]。故而施氮量的增加也導(dǎo)致氮肥吸收利用率和氮肥農(nóng)學(xué)利用率的降低。與氮肥結(jié)果相似,磷總吸收量和每100 kg籽粒需磷量均隨施磷量增加而提高,磷素干物質(zhì)生產(chǎn)效率和磷素稻谷生產(chǎn)效率以及磷素收獲指數(shù)則隨施磷量的增加而降低;磷肥吸收利用率隨施磷量的增加先上升后下降,以N2P2K2水平最高;磷肥農(nóng)學(xué)利用率隨施磷量的增加顯著下降(表5)。施鉀對(duì)鉀總吸收量和每100 kg籽粒需鉀量的影響不明顯,鉀素干物質(zhì)生產(chǎn)效率和鉀素稻谷生產(chǎn)效率以及鉀素收獲指數(shù)則隨施鉀量的增加而有所提高;鉀肥的吸收利用率一直處于較低水平,且隨施鉀量的增加先上升后下降,鉀肥農(nóng)學(xué)利用率隨施鉀量的增加而下降(表6)。由表4~6可知,鉀素收獲指數(shù)明顯低于氮素收獲指數(shù)和磷素收獲指數(shù)。這是因?yàn)樗疚盏拟浿饕性跔I(yíng)養(yǎng)器官(稻草)中 [13]。
2.5 氮、磷、鉀肥的交互作用對(duì)T香優(yōu)557產(chǎn)量、總干物質(zhì)量及養(yǎng)分吸收量的影響
以二次多項(xiàng)式回歸分析 “3413”試驗(yàn)的14個(gè)處理結(jié)果,建立3種肥料與稻谷產(chǎn)量、稻草產(chǎn)量、總干物質(zhì)量、氮總吸收量、磷總吸收量及鉀總吸收量之間的關(guān)系模型,若模型F值檢驗(yàn)達(dá)顯著水平,即表明其擬合性較好,也就是說(shuō)回歸理論值與實(shí)際值相符。方差分析發(fā)現(xiàn)模型擬合性均較好。從表7可以看出,除磷對(duì)干物質(zhì)的影響不顯著外,氮、磷、鉀及其交互作用對(duì)稻谷產(chǎn)量和總干物質(zhì)量的影響均達(dá)極顯著水平。對(duì)于稻谷產(chǎn)量而言,單因子的影響為N>P>K,雙因素互作的影響為N×P> P×K >N×K;對(duì)于總干物質(zhì)量而言,單因子的影響為N>K>P,雙因素互作的影響為N×K > N×P>P×K。氮及氮磷相互作用對(duì)稻草的影響也達(dá)顯著水平(表7)。
3 討論
由土壤養(yǎng)分含量測(cè)試結(jié)果可知,供試地塊氮、鉀營(yíng)養(yǎng)水平偏高(全氮2.1 g/kg,速效氮182.0 mg/kg,速效鉀 214.3 mg/kg),磷水平中等(有效磷26.3 mg/kg)。不施肥小區(qū)的產(chǎn)量為7 014 kg/hm2,表明該地塊的基礎(chǔ)供肥能力屬于中等偏高水平。該研究中,隨著氮、磷單一養(yǎng)分施用量的增加籽粒產(chǎn)量先升高后下降,這和王偉妮等 [2]的研究結(jié)果一致,但施鉀使籽粒產(chǎn)量一直增加,并未出現(xiàn)產(chǎn)量隨施鉀量先上升后下降的現(xiàn)象。其原因可能是試驗(yàn)所設(shè)磷推薦用量偏低或是T香優(yōu)557水稻品種較耐高鉀環(huán)境,基于供試地本身鉀營(yíng)養(yǎng)水平高,認(rèn)為該品種耐鉀的可能性更高,尚待進(jìn)一步驗(yàn)證 [14]。不同氮、磷、鉀施用水平顯著影響水稻產(chǎn)量,在氮、磷、鉀三要素中,氮肥為影響產(chǎn)量的首要因素,施肥效果為氮肥>鉀肥>磷肥,這與前人研究結(jié)果相同 [15-16]。
該研究發(fā)現(xiàn),氮、磷、鉀肥的施用對(duì)某些稻米品質(zhì)也有較大影響。如膠稠度隨施氮量增加顯著變長(zhǎng),使得稻米蒸煮食味品質(zhì)顯著提高。另外在一定范圍內(nèi)施氮肥可降低堊白粒率及堊白度,而施氮量繼續(xù)增加時(shí),堊白粒率及堊白度同時(shí)上升,從而影響外觀品質(zhì)。該研究中整精米率及出糙率兩項(xiàng)加工品質(zhì)變化趨勢(shì)相反,黃清龍等 [17]認(rèn)為糙米率和堊白粒率與堊白度均呈正相關(guān),而整精米率則與堊白粒率及堊白度均呈負(fù)相關(guān),這也許能解釋出糙率呈上升趨勢(shì)而整精米率呈下降趨勢(shì)。同樣適量施磷可降低堊白粒率,繼續(xù)增施則會(huì)導(dǎo)致堊白粒率大幅提高,這與王偉妮等 [13]的試驗(yàn)結(jié)果一致。施鉀則能降低堊白度,且隨著施鉀量增加逐步下降。該研究條件下各施肥處理間的直鏈淀粉含量和堿消值均無(wú)顯著差異,表明該研究條件下直鏈淀粉含量及堿消值受施肥處理的影響較小。
該研究中,水稻養(yǎng)分積累總量表現(xiàn)為 K>N>P,養(yǎng)分收獲指數(shù)表現(xiàn)為 N>P>K,大部分氮與磷進(jìn)入了籽粒中,而鉀卻留在了營(yíng)養(yǎng)器官中。氮、磷肥施用后,水稻養(yǎng)分總吸收量和每100 kg籽粒養(yǎng)分需求量均明顯增加,養(yǎng)分收獲指數(shù)下降,表明高養(yǎng)分水平雖然促進(jìn)了水稻養(yǎng)分吸收,但高養(yǎng)分水平的養(yǎng)分利用率較低,故而隨著施用量持續(xù)增加,其利用率逐漸下降。一些學(xué)者認(rèn)為,這主要源于植株的“奢侈”吸收 [18]。該研究結(jié)果表明,氮、磷和鉀肥料吸收利用率分別為19.5%、 29.0%和1.1%(以N2P2K2處理的結(jié)果計(jì)算),其中鉀肥吸收利用率遠(yuǎn)低于全國(guó)平均水平 [19]。水稻對(duì)鉀的反應(yīng)因季節(jié)、品種、土壤肥力及氣候條件等因素影響而差異很大 [20]。推測(cè)原因可能是因?yàn)樵撗芯恐型寥赖墓┾浰礁哂谌珖?guó)平均水平 [21],因而施鉀效果不好。另一方面從養(yǎng)分吸收積累到稻谷生產(chǎn)經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜的生理、生化過(guò)程,也可能是該品種利用體內(nèi)鉀的能力較弱 [22],這也可以解釋該研究條件下,每生產(chǎn)100 kg籽粒的需鉀量對(duì)比前人研究稍低(以N2P2K2的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算)。由于不同處理間氮、磷、鉀肥的用量不同且單價(jià)不一,使得肥料的總投入差別較大,任何一種肥料施用過(guò)多,均會(huì)增加肥料成本,從而影響經(jīng)濟(jì)效益。該研究中,最高經(jīng)濟(jì)效益下建議不施鉀肥。
研究表明,氮、磷、鉀肥的互作對(duì)作物產(chǎn)量具有顯著影響 [23-25],且氮磷、氮鉀和磷鉀的互作效應(yīng)各不相同。有研究指出氮磷交互作用較大,當(dāng)其中一種肥料投入較低時(shí),增加另一種肥料的投入能提高作物產(chǎn)量 [26]。這在該研究中也再次得到驗(yàn)證,3個(gè)互作效應(yīng)中最高的就是氮磷互作。
4 結(jié)論
氮、磷、鉀的施用可以調(diào)控水稻品種T香優(yōu)557的生長(zhǎng),從而影響產(chǎn)量和品質(zhì)的形成。其中增施氮、磷、鉀肥顯著提高總干物質(zhì)量,對(duì)收獲指數(shù)影響并不顯著;對(duì)于品質(zhì)中的膠稠度、堊白粒率、堊白度、出糙率、整精米率都有明顯影響。在氮、磷、鉀三要素中,氮肥為影響產(chǎn)量的首要因素,施肥效果為氮肥>鉀肥>磷肥。該研究中,施肥同樣影響該品種對(duì)養(yǎng)分的吸收及分配,隨施肥量增加,氮、磷肥的吸收利用率、農(nóng)學(xué)利用率均呈下降趨勢(shì),由于土壤養(yǎng)分充足,鉀肥的吸收利用率也一直在極低水平。說(shuō)明肥料施用越多損失越多,合理施肥是提高肥料利用率的主要措施。氮、磷、鉀肥的互作對(duì)水稻產(chǎn)量具有顯著影響,其中氮磷交互作用最大。該研究為水稻的優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)提供全面的施肥參考。
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