秦榮昆
(全州縣農業(yè)農村局土壤肥料工作站,廣西全州 541500)
為落實農業(yè)農村部與財政部對于農業(yè)生產的法律法規(guī),做好廣西提升耕地質量與化肥減量工作,廣西桂林市全州縣隸屬于項目重點縣,率先開展了肥料利用率綜合性試驗。為了驗證水稻肥料利用率參數,完善測土配方技術指標體系,為廣西施肥決策提供技術支持,于試驗田進行晚稻試驗,從而為廣西區(qū)大范圍科學施肥提供理論依據,減少成本開銷,增加收入效益。
試驗田位于全州縣永歲鎮(zhèn)慕道村蔣士河責任田,東經111°9′44″,北緯26°4′45″,海拔156.4 m。田塊土壤為水稻土土類,潴育性水稻土亞類,洪積母質潴育性水稻土土屬,洪積潴育泥田土種;成土母質為洪積母質,手感質地粘黏,地下水位均高1.0 m,最高1.2 m,最低0.8 m;灌排能力強,障礙因素無;耕層厚度15 cm,地形平整并有相應的農田水利設施;無土地侵蝕程度,肥力等級三級,代表面積16.67 hm2。
水稻試驗品種:泰優(yōu)068,在當地種植全生育期110 d。
試驗肥料品種:柳州化工集團公司生產,N 含量為46%的尿素;貴州福泉磷肥廠生產,P2O5含量為15%的鈣鎂磷肥;中化集團生產,K2O 含量60%的氯化鉀。
試驗于2019年7—10月進行,試驗田總面積0.106 hm2,試驗共設5 組,1 組為對照組,其他4 組為試驗組,并進行3 次重復性試驗,試驗區(qū)域隨機排列,試驗面積為5×4=20 m2,各處理排布如圖1 所示。
圖1 試驗田各處理排布圖
在水稻每667 m2推薦施肥量基礎上(見表1),對5 個試驗組進行施肥控制,第1 組為不施加任何肥料的空白對照組;第2 組試驗組采用全部施肥的方式,每小區(qū)施尿素0.65 kg、鈣鎂磷肥0.8 kg、氯化鉀0.4 kg;第3組試驗組不施氮肥,每小區(qū)施鈣鎂磷肥0.8 kg、氯化鉀0.4 kg;第4 組試驗組不施磷肥,每小區(qū)施尿素0.65 kg、氯化鉀0.4 kg;第5 組不施鉀肥,每小區(qū)施尿素0.65 kg、鈣鎂磷肥0.8 kg(見表2)。尿素在基肥時使用30%,追肥時使用40%,水稻分化一期使用20%,乳熟期使用10%;磷肥全部作基肥使用;鉀肥在基肥時使用50%,追肥時使用50%。灌水管理按當地習慣進行,各小區(qū)間筑田埂并用農膜覆蓋,保持獨立排灌,防止串水串肥[1]。
表1 水稻推薦施肥量
表2 水稻肥效試驗方案處理設計表
插田前進行基肥的使用,再將各試驗區(qū)域進行土地修整,方便水稻種植,栽種規(guī)格為15 cm×25 cm,即每塊試驗區(qū)域實行橫行7 蔸,豎行5 蔸,每蔸2 苗。除了施肥方式需要進行區(qū)域性施肥,各個試驗區(qū)域田間管理相同,不存在差異性管理[2]。為了減少其他因素對于試驗結果準確性的影響,所有試驗區(qū)域均不施有機肥,用水根據當地正常種植進行。各個試驗區(qū)域用塑料薄膜進行覆蓋,保持獨立排水灌水,避免造成水肥影響到其他試驗區(qū)域[3]。
1.5.1 土壤樣品
土地翻整前,采取0~20 cm 的耕作層混合土樣,充分晾干后進行研磨,對5 項常規(guī)內容進行檢測,包括有機質含量、土壤含氮水平(N)、土壤酸堿度(pH 值)、土壤含磷水平(P2O5)、土壤含鉀水平(K2O),化驗結果見表3。
表3 試驗前土壤化驗結果
1.5.2 植株樣本
收獲前1~3 d,對每塊試驗區(qū)域采集1~2 個完整植株與飽滿籽粒,分別放入樣品袋中,并標注試驗區(qū)域數字、處理手法、采樣人姓名、采樣時間等[4],將其風干后進行稱量,并對莖葉重量、谷穗風干后凈重進行稱量記錄。脫粒后,對其籽粒重量進行稱重,并完整記錄。對莖葉與谷粒進行氮、磷、鉀含量分析。
于當地時間2019年10月29 日進行人工收割,同時對收割的植株進行分別保存,各試驗區(qū)域進行分別稱重,避免與其他試驗區(qū)域混淆[5]。將得到的產量結果以表格的形式記錄,方便后續(xù)工作的分析與研究。從表4、表5可以看出在其他條件基本相同的情況下,產量表現為:同時施加氮磷鉀肥區(qū)>缺磷區(qū)>缺鉀區(qū)>缺氮區(qū)>空白區(qū)。
表4 小區(qū)實際產量統(tǒng)計表 單位:kg
表5 折合每667 m2 產量統(tǒng)計表 單位:kg
從表6 可以看出,作為未施加任何肥料的對照組第1 組,其株高、每667 m2有效穗、總粒數要低于其他試驗組,但結實率僅比不施加鉀肥的第5 組低,千粒質量則與不施加氮肥的第3 組相同,谷/稈比僅高于不施加磷肥的第4 組,每667 m2理論產量遠低于其他試驗組。在所有試驗組中,結實率最高為第5 組,千粒質量略低于第1 組與第3 組,谷/稈比是所有試驗組包括空白對照組中最低。由此得出,不施加磷肥的植株經濟性狀最佳。
表6 植株經濟性狀考種表
從表7 可以看出,沒有施加任何氮磷鉀肥的第1 組,無論是籽粒還是秸稈都檢測出氮磷鉀元素,而施加全部氮磷鉀肥的第2 組,籽粒與秸稈的各類元素與沒有施加肥料的處理組相比,除籽粒的鉀元素與秸稈的磷元素有所下降外,其他都所有增加。究其原因,主要是籽粒在鉀肥過多施加的情況下,會產生吸收排斥,同理秸稈也會排斥磷元素。而分別不施加氮、磷、鉀肥的第3、4、5試驗組也在籽粒、秸稈中檢測出相應元素,與第1 組相似。雖然植物沒有由肥料提供生長元素,但還是可以從土壤中礦物質吸收營養(yǎng)元素,供給植物生長。
表7 植株養(yǎng)分分析測試結果
2.4.1 氮肥利用率
氮元素利用率=(施氮區(qū)作物吸氮的總量-無氮區(qū)作物吸氮總量)/所施肥料中氮的總量×100%。其中,施氮區(qū)作物吸氮總量=(施氮區(qū)籽粒產量×施氮區(qū)籽粒養(yǎng)分含量+施氮區(qū)莖葉產量×施氮區(qū)莖葉養(yǎng)分含量);無氮區(qū)作物吸氮總量=(N0P2K2區(qū)籽產量×N0P2K2區(qū)養(yǎng)分含量+N0P2K2區(qū)莖葉產量×N0P2K2區(qū)莖葉養(yǎng)分含量)。從表8 可以看出,使用N2P2K2、N0P2K2、N2P0K2、N2P2K0的氮肥利用率中,施加全部氮磷鉀肥的N2P2K2產量最高,谷草比也最低,而且籽粒與秸稈吸氮量也要遠高于不施加氮肥N0P2K2吸氮量。施氮區(qū)與無氮區(qū)吸氮量分別為299.78 g、87.8 g,處理組N2P2K2氮肥利用率為32.61%。
表8 氮肥利用率
2.4.2 磷肥利用率
從表9 可以看出,全部施加氮磷鉀肥N2P2K2的籽粒吸磷量遠高于不施加磷肥的N2P0K2吸磷量,秸稈吸磷量類似。施磷區(qū)與無磷區(qū)吸磷量分別為63.97 g、25.51 g。N2P2K2磷肥利用率為4.8%。
表9 磷肥利用率
2.4.3 鉀肥利用率
從表10 可以看出,全部施加氮磷鉀肥N2P2K2的秸稈遠吸鉀量高于不施加磷肥的N2P2K0吸鉀量,而籽粒吸鉀量類似。施鉀區(qū)與無鉀區(qū)吸氮量分別為281.37 g、117.83 g。N2P2K2鉀肥利用率為40.88%。
表10 鉀肥利用率
根據對全州縣永歲鎮(zhèn)慕道村蔣士河責任田進行晚稻試驗,經過5 組試驗,110 d 種植泰優(yōu)068 的試驗過程中,工作人員嚴格觀察、跟蹤、記錄,得到了關于晚稻氮、磷、鉀肥使用的詳細數據。從肥料利用率結果上看,氮元素的利用率過低,磷元素數據異常仍有待試驗,鉀元素利用率過低,在后續(xù)生產中要注意氮、鉀元素的流失。此外,通過計算晚稻產量可以得知,氮、磷、鉀肥在促進水稻高產方面起到很大的作用,并且水稻對于肥料利用率潛力很大,值得進一步進行試驗。在以后施肥中,應對優(yōu)化氮、磷、鉀施肥配比及施肥時期和施肥技術,從而提高肥料利用率,促進水稻向增產、保護環(huán)境的方向發(fā)展。