楊衛(wèi)斌, 謝延彬, 王紅霞
(黑龍江北大荒農(nóng)業(yè)股份有限公司 八五四分公司,黑龍江 雞西 158403)
氮、磷、鉀肥合理配比施用能顯著提高作物的產(chǎn)量, 而肥料利用率是衡量施肥合理性的一個重要指標[1,2]。 在實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,由于不合理的灌溉施肥方式導致養(yǎng)分的利用率低下, 肥料資源浪費,生產(chǎn)成本提高,效益低下,環(huán)境污染大等問題,威脅人類的健康和生態(tài)環(huán)境安全。 化肥在糧食增產(chǎn)中的確有著不可替代的作用, 但過高的化肥投入不僅降低了作物的氮肥利用率,浪費了資源,同時也加重了環(huán)境負擔[3,4]。 因此在實際生產(chǎn)中要合理施肥,不能盲目增加肥料用量。目前我國化肥的當季利用率平均僅為30%左右, 氮肥為20%~45%,磷肥為10%~25%,鉀肥為25%~45%[5]。為了明確本農(nóng)場常規(guī)下水稻氮肥、磷肥、鉀肥的利用率現(xiàn)狀和測土配方施肥提高氮肥、磷肥、鉀肥利用率的效果。本試驗采用測土配方施肥技術(shù),研究配方施肥對提高水稻肥料利用率的影響, 為控制化肥施用總量,優(yōu)化施肥結(jié)構(gòu),科學肥料運籌,改進施肥方式提供科學依據(jù)[6]。
試驗于2020 年4 月10 日~9 月28 日在黑龍江北大荒農(nóng)業(yè)股份有限公司八五四分公司水田試驗地進行。 試驗地肥力中等,地勢平坦,土壤為白漿土。 土壤堿解氮含量180.5 mg/kg, 有效磷42.42 mg/kg,速效鉀148.1 mg/kg,有機質(zhì)42.40 g/kg,pH 值5.46。
供試水稻品種:龍粳31。
供試肥料:尿素(含N 46%),河南心連心化肥有限公司生產(chǎn);重過磷酸鈣(有效磷44%),云南云天化國際化工有限公司生產(chǎn);磷酸二銨(18-46-0),貴州開磷(集體)有限責任公司生產(chǎn);氯化鉀(含K2O 60%),俄羅斯生產(chǎn)。
試驗設(shè)置5 個處理,每個處理設(shè)置3 次重復,隨機排列。 小區(qū)面積180 m2。
處理1:無氮區(qū)(PK),即試驗小區(qū)施用磷、鉀肥,不施氮肥。
處理2:無磷區(qū)(NK),即試驗小區(qū)施用氮、鉀肥,不施磷肥。
處理3:無鉀區(qū)(NP),即試驗小區(qū)施用氮、磷肥,不施鉀肥。
處理4:氮磷鉀區(qū)(NPK),即試驗小區(qū)施用氮、磷、鉀肥。 667 m2施肥純量為:N 7.70 kg,P2O53.93 kg,K2O 3.90 kg。 氮肥基肥∶分蘗肥∶穗肥=3∶5∶2,氯化鉀基肥施總量60%,穗肥施總量的40%。
處理5:空白對照區(qū)(CK)。
2020 年5 月16 日機械插秧, 水稻插秧規(guī)格30 cm×12 cm,密度27 穴/m2,5~7 株/穴,病蟲草防治及其它管理同常規(guī)措施。 水稻試驗小區(qū)要求達到寸水不露泥,單灌單排,避免串灌串排。 施肥方法是氮肥總量的30%做基肥、50%做分蘗肥、20%做穗肥;磷肥100%做基肥;鉀肥60%做基肥、40%做穗肥。
生育期調(diào)查,生物性狀調(diào)查,植株形態(tài)、產(chǎn)量等農(nóng)藝性狀調(diào)查。
小區(qū)采用人工全區(qū)收獲, 現(xiàn)場記錄水稻收獲籽粒產(chǎn)量,并取樣測定籽粒含水量、含雜率。 準確丈量收獲小區(qū)實際面積, 再由小區(qū)產(chǎn)量折算成單位面積產(chǎn)量。
依存率(%)=無肥區(qū)作物產(chǎn)量(kg/667 m2)/全肥區(qū)作物產(chǎn)量(kg/667 m2)×100%;
增產(chǎn)率(%)=(施肥處理產(chǎn)量-不施肥處理產(chǎn)量)/不施肥處理產(chǎn)量×100;
生產(chǎn)100 kg 水稻所需氮量=[(全素區(qū)莖稈全氮含量×單位面積莖稈重量+全素區(qū)籽粒全氮含量×單位面積籽粒重量)×100]/單位面積籽粒重量;
生產(chǎn)100 kg 水稻所需磷量=[(全素區(qū)莖稈全磷含量×單位面積莖稈重量+全素區(qū)籽粒全磷含量×單位面積籽粒重量)×100]/單位面積籽粒重量;
生產(chǎn)100 kg 水稻所需鉀量=[(全素區(qū)莖稈全鉀含量×單位面積莖稈重量+全素區(qū)籽粒全鉀含量×單位面積籽粒重量)×100]/單位面積籽粒重量。
肥料利用率=[施肥區(qū)農(nóng)作物吸收養(yǎng)分量(kg/667 m2)-缺素區(qū)農(nóng)作物吸收養(yǎng)分量(kg/667 m2)]/[肥料施用量(kg/667 m2)×肥料中養(yǎng)分含量(%)]×100%。
由生育期調(diào)查可知, 不同肥料處理對水稻生育期有一定的影響??瞻讓φ諈^(qū)成熟最早,生育期比氮磷鉀區(qū)早5 d。 無磷區(qū)比氮磷鉀區(qū)早3 d,無氮區(qū)和無鉀區(qū)比氮磷鉀區(qū)早1 d。
通過對試驗點的考種結(jié)果進行分析, 得到不同施肥參數(shù)考種結(jié)果。結(jié)果表明:不同施肥處理對水稻產(chǎn)量因素有不同的影響。從施肥效果上看,氮肥施肥主要增加了水稻株高、穗長、有效穗數(shù),進而提高了水稻產(chǎn)量。
從水稻籽粒產(chǎn)量上看, 水稻氮磷鉀肥區(qū)增產(chǎn)效果最明顯,其次是無鉀區(qū)>無磷區(qū)>無氮區(qū)。 與空白對照相比, 氮磷鉀區(qū)增產(chǎn)196.6 kg/667 m2,增產(chǎn)率44.8%(表1)。 無氮區(qū)增加水稻產(chǎn)量7.7 kg/667 m2, 增產(chǎn)率1.8%。 無磷區(qū)增加水稻產(chǎn)量148.5 kg/667 m2,增產(chǎn)率33.8%。無鉀區(qū)增加水稻產(chǎn)量177.7 kg/667 m2,增產(chǎn)率40.5%。
表1 水稻產(chǎn)量性狀調(diào)查
從水稻秸稈產(chǎn)量上看, 水稻氮磷鉀肥區(qū)秸稈產(chǎn)量最高,其次是無鉀區(qū)>無磷區(qū)>無氮區(qū)。 與空白對照相比, 氮磷鉀區(qū)增產(chǎn)308.5 kg/667 m2,增產(chǎn)率61.5%。 無氮區(qū)增加水稻秸稈產(chǎn)量33.8 kg/667 m2,增產(chǎn)率6.7%。 無磷區(qū)增加水稻秸稈產(chǎn)量172.6 kg/667 m2,增產(chǎn)率34.4%。無鉀區(qū)增加水稻秸稈產(chǎn)量210.9 kg/667 m2,增產(chǎn)率42.0%。
依存率是指作物產(chǎn)量對土壤的依賴程度。 是空白對照區(qū)(不施任何肥料)產(chǎn)量占氮磷鉀區(qū)產(chǎn)量的百分比。從依存率可以判斷土壤肥力狀況,為指導施肥提供依據(jù)。 本試驗中的平均土壤養(yǎng)分依存率為69.0%。說明,本地區(qū)水稻產(chǎn)量有69%的產(chǎn)量依靠土壤獲得。 結(jié)果表明,培肥土壤依然很重要,在提高水稻產(chǎn)量的同時依然需要加強對土壤肥力的保護。
2.4.1 100 kg 水稻經(jīng)濟產(chǎn)量所需氮、磷、鉀的測定 100 kg 經(jīng)濟產(chǎn)量所需氮、磷、鉀的確定,可以作為計算目標產(chǎn)量所需要養(yǎng)分總量和肥料利用率的參數(shù)。 100 kg 水稻經(jīng)濟產(chǎn)量所吸收氮、磷、鉀分別為1.54 kg、0.96 kg、2.74 kg。
2.4.2 肥料利用率 肥料利用率指當季作物從所施肥料中吸收的養(yǎng)分占施入肥料養(yǎng)分總量的百分數(shù)。通過差減法來計算,利用施肥區(qū)作物吸收的養(yǎng)分量減去不施肥區(qū)農(nóng)作物吸收的養(yǎng)分含量, 其差值視為肥料供應的養(yǎng)分量, 再除以所用肥料養(yǎng)分量就是肥料利用率。 分別計算出常規(guī)施肥及配方施肥條件下的肥料利用率。由表2 可以看出,水稻機械施肥氮肥的利用率為36.90%,磷肥的利用率為33.43%,鉀肥的利用率為58.00%。
表2 水稻各試驗點肥料利用率(%)
(1) 空白對照區(qū)成熟最早,生育期比氮磷鉀區(qū)早5 d。無磷區(qū)比氮磷鉀區(qū)早3d,無氮區(qū)和無鉀區(qū)比氮磷鉀區(qū)早1 d。
(2) 本試驗表明,水稻氮磷鉀肥配施增產(chǎn)效果最明顯,其次是無鉀區(qū)>無磷區(qū)>無氮區(qū)。 與空白對照相比, 氮磷鉀區(qū)增產(chǎn)196.6 kg/667 m2,增產(chǎn)率44.8%。 水稻產(chǎn)量對土壤的依存率為69.0%。
(3) 100 kg 水稻經(jīng)濟產(chǎn)量所吸收氮、磷、鉀分別為1.54 kg、0.96 kg、2.74 kg。
(4) 水稻機械施肥氮肥的利用率為36.90%,磷肥的利用率為33.43%, 鉀肥的利用率為58.00%。