摘" 要：土壤是農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)，肥料是作物的糧食。本研究通過(guò)對(duì)鎮(zhèn)寧縣不同代表性區(qū)域采集的2851個(gè)耕層土壤樣品進(jìn)行系統(tǒng)定量的理化指標(biāo)檢測(cè)，形成鎮(zhèn)寧縣土壤養(yǎng)分等級(jí)劃分區(qū)域。針對(duì)全縣不同肥力劃分地區(qū)進(jìn)行水稻“3414”試驗(yàn)，根據(jù)“3414”試驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立全三元二次和一元二次施肥函數(shù)效應(yīng)施肥模型，結(jié)合作物需肥規(guī)律制定出水稻在高、中、低肥力地區(qū)的科學(xué)施肥配方3個(gè)，并進(jìn)行推薦施肥。最后經(jīng)過(guò)對(duì)測(cè)產(chǎn)數(shù)據(jù)的分析，研究水稻施肥模型的產(chǎn)量效應(yīng)，驗(yàn)證了適合鎮(zhèn)寧縣的最佳測(cè)土施肥模型及測(cè)土配方施肥實(shí)施方案。本研究旨在為鎮(zhèn)寧縣水稻科學(xué)配方施肥提供理論依據(jù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，達(dá)到促農(nóng)增收的目的，實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的有機(jī)統(tǒng)一。

關(guān)鍵詞：“3414”試驗(yàn)；測(cè)土配方；水稻；鎮(zhèn)寧縣；產(chǎn)量效應(yīng)

肥料是糧食的“糧食”，是保證國(guó)家糧食安全的戰(zhàn)略物資，是提高糧食產(chǎn)量的關(guān)鍵手段，化肥的出現(xiàn)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中擔(dān)當(dāng)著相當(dāng)重要的角色[1-2]。我國(guó)氮肥、磷肥、鉀肥的當(dāng)季利用率分別僅在35%、20%和40%左右，平均比發(fā)達(dá)國(guó)家低15～20個(gè)百分點(diǎn)[3-4]。長(zhǎng)期過(guò)量或不合理施肥會(huì)導(dǎo)致土壤板結(jié)、酸化，肥力下降，營(yíng)養(yǎng)元素失衡，硝酸鹽污染和次生鹽漬化?；屎陀袡C(jī)肥中含有的重金屬和有機(jī)污染物也會(huì)隨施肥帶入土壤，造成土壤質(zhì)量的下降[5]?！皽y(cè)土配方施肥”的基礎(chǔ)是土壤肥力的測(cè)試和作物主要需求的氮磷鉀肥在田間的試驗(yàn)，根據(jù)水稻生長(zhǎng)所需要的肥料規(guī)律、不同質(zhì)地土壤提供肥力的特征以及施用肥料的效果，在合理施用有機(jī)肥的基礎(chǔ)上，總結(jié)出施用在地塊上氮磷鉀肥的品種、數(shù)量、施肥時(shí)機(jī)和正確的方法。推廣測(cè)土配方施肥技術(shù)，一方面可以有效提高氮磷鉀肥的利用率、減輕水稻生產(chǎn)的成本、提高水稻產(chǎn)量，達(dá)到促農(nóng)增收的目的；另一方面也能通過(guò)合理施用肥料來(lái)減少能源的浪費(fèi)，對(duì)環(huán)境保護(hù)意義重大。

1 鎮(zhèn)寧縣水稻測(cè)土配方基礎(chǔ)

1.1 鎮(zhèn)寧縣土壤類(lèi)型與面積分布

鎮(zhèn)寧縣第二次土壤普查相關(guān)資料顯示，15個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的耕地一共分為7個(gè)土類(lèi)（潮土、粗骨土、紅壤、黃壤、紫色土、石灰土、水稻土），16個(gè)亞類(lèi)（典型潮土、鈣質(zhì)粗骨土、酸性粗骨土、典型紅壤、黃紅壤、典型黃壤、黃壤性土、中性紫色土、黑色石灰土、黃色石灰土、漂洗水稻土、潛育水稻土、滲育水稻土、脫潛水稻土、淹育水稻土、潴育水稻土），37個(gè)國(guó)家土屬，40個(gè)貴州土屬，70個(gè)不同土種。

1.2 鎮(zhèn)寧縣水稻肥料使用年際變化

2000年前全縣水稻有機(jī)肥最高施用量1500千克/畝，最低施用量500千克/畝，平均畝施有機(jī)肥1000千克，施肥面積比例為100%；平均畝施氮肥9.2千克，施肥面積比例為27.6%；平均畝施磷肥4.9千克，施肥面積比例為18%。

2010年，水稻有機(jī)肥最高施用量1200千克/畝，最低施用量500千克，平均畝施有機(jī)肥800千克，施肥率80%；平均畝施氮肥16千克，施肥率為100%；平均畝施磷肥40千克，施肥率60%。

2020年水稻有機(jī)肥平均畝施800千克，施肥面積比例為55.76 %；氮肥平均畝施12千克，施肥面積比例為98%；磷肥平均畝施25千克，施肥面積比例為70%；鉀肥平均畝施7千克，施肥面積比例為50%；復(fù)合肥平均畝施有機(jī)肥40千克，施肥面積比例為80%。

從不同年度累計(jì)水稻使用肥料變化情況可看出，2000年前，肥料主要以農(nóng)家肥為主，氮、磷、鉀肥基本不施；2010年后，隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和農(nóng)民收入的增加，農(nóng)民的施肥意識(shí)增強(qiáng)，作物新品種得到大力引進(jìn)和種植，施肥量比前十年明顯有了提高。但目前肥料施用環(huán)節(jié)存在一些問(wèn)題，交通、勞動(dòng)力、水利等因素使得施肥沒(méi)有和灌溉很好地結(jié)合，施肥沒(méi)有實(shí)現(xiàn)深施，肥料流失嚴(yán)重。

1.3 鎮(zhèn)寧縣農(nóng)業(yè)區(qū)域概況

鎮(zhèn)寧布依族苗族自治縣位于貴州省西南部珠江水系與長(zhǎng)江水系分水嶺，地處貴州黔中丘原西南部，地理坐標(biāo)為東經(jīng)105°35′10″～106°0′50″，北緯25°25′19″～26°10′32″。全縣總面積1709.42平方千米，版圖呈倒葫蘆形，南北最長(zhǎng)83千米，東西最寬34千米，最窄10千米。

鎮(zhèn)寧縣河流屬珠江流域北盤(pán)江水系，打邦河、清水河兩條較大的河流從北到南流入北盤(pán)江。境內(nèi)共有大小河流31條，河流較多，經(jīng)打邦河和清水河流入北盤(pán)江，總長(zhǎng)580千米。水利資源理論蘊(yùn)藏量440072千瓦，天然落差共7724.8米?？h雨量充沛，但降雨分布不均勻，全年總降水量（縣氣象測(cè)站）為1302.1毫米（桂家測(cè)站為1447.49毫米）。四至九月為豐水季節(jié)，降水量占全年的80%以上，十月至第二年的三月為枯水季節(jié)，降水量占全年的20%左右。歷年平均流量84.3立方米/秒，平均枯水流量為17.6立方米/秒；平均徑流21.0333億方，地下徑流5.5516億方。北部和中部降水較多，年降水量為1263～1410毫米；南部降水量較少，年降水量為1025～1193毫米。北部灌溉條件較好，水利設(shè)施大部分集中于此，中部和南部河流深切，天然落差較大，地表水源缺乏。全縣有中小型水庫(kù)9座，山塘145處，總庫(kù)容水量2903.94萬(wàn)方，有溝渠（包括天然溝渠57條），全長(zhǎng)177千米，有蓄水、引水、提水工程共605處。

2 鎮(zhèn)寧縣水稻測(cè)土配方實(shí)施

2.1 土壤理化指標(biāo)分析化驗(yàn)

本次測(cè)土配方施肥試驗(yàn)開(kāi)展過(guò)程中，從全縣15個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)不同類(lèi)型的土壤中采集了2851個(gè)樣本，并對(duì)采集的樣本開(kāi)展土壤pH、土壤有機(jī)質(zhì)、土壤全氮、土壤堿解氮、土壤有效磷、土壤緩效鉀、土壤速效鉀、植物全氮、植物全磷、植物全鉀等指標(biāo)的檢測(cè)檢驗(yàn)，并開(kāi)展耕地地力的評(píng)價(jià)。分析方法及質(zhì)量控制參照《測(cè)土配方施肥技術(shù)規(guī)范》要求。

2.2 田間試驗(yàn)

2.2.1 田間試驗(yàn)內(nèi)容

本次試驗(yàn)的主要目的是通過(guò)肥料效應(yīng)試驗(yàn)，獲得鎮(zhèn)寧縣水稻種植過(guò)程中最合適的肥料品種、氮磷鉀肥的配比以及使用肥料的比例、時(shí)間和方法，同時(shí)選擇出適合的測(cè)試方法來(lái)檢測(cè)土壤養(yǎng)分，從而建立肥料使用指標(biāo)體系。

2.2.2 田間試驗(yàn)方法

選擇統(tǒng)一的土壤種類(lèi)（比如水稻土），然后依次選擇鎮(zhèn)寧縣域內(nèi)有代表性的高、中、低肥力的田塊作為試驗(yàn)地實(shí)施“3414”水稻肥料效應(yīng)試驗(yàn)，最后通過(guò)對(duì)田塊的測(cè)產(chǎn)，總結(jié)出氮肥、磷肥、鉀肥使用量對(duì)水稻產(chǎn)量之間的聯(lián)系，從而建起適用于鎮(zhèn)寧水稻生產(chǎn)的肥料使用模型。采用“3414”完全方案設(shè)計(jì)，不考慮有機(jī)肥料和中、微量元素肥料的效應(yīng)，設(shè)計(jì)氮、磷、鉀3個(gè)因素、4個(gè)水平、14個(gè)處理。

（1）供試材料

尿素：含N 46%，貴州赤天化股份有限公司生產(chǎn)；

鈣鎂磷肥：含P2O5 12%，鎮(zhèn)寧自治縣磷化有限責(zé)任公司生產(chǎn)；

氯化鉀：含K2O 60%，俄羅斯生產(chǎn)；

供試品種：金優(yōu)177；

供試土壤：黃泥土、黃沙泥田、白膠泥田；

前茬：油菜。

（2）試驗(yàn)方案

在不同肥力的試驗(yàn)地選取30平方米的土地，將其分割成試驗(yàn)小區(qū)，以相同的種植方法栽種金優(yōu)177，保持各試驗(yàn)小區(qū)同步開(kāi)展除草、病蟲(chóng)害防治等農(nóng)事活動(dòng)。在高肥力小區(qū)以N∶P2O5∶K2O=12∶8∶12的肥料配比進(jìn)行施肥，在中肥力小區(qū)以N∶P2O5∶K2O=10∶7∶10的肥料配比進(jìn)行施肥，在低肥力小區(qū)以N∶P2O5∶K2O=8∶6∶8的肥料配比進(jìn)行施肥。2020年、2021年、2022年分別重復(fù)進(jìn)行試驗(yàn)。

（3）田間管理

在田間管理方面，鎮(zhèn)寧縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行指導(dǎo)，對(duì)各試驗(yàn)田的水肥管理、病蟲(chóng)害防治進(jìn)行統(tǒng)一管理，在最大程度上保證試驗(yàn)田塊水稻長(zhǎng)勢(shì)基本一致。

（4）測(cè)產(chǎn)驗(yàn)收

試驗(yàn)地產(chǎn)量以實(shí)測(cè)產(chǎn)量為主，理論測(cè)產(chǎn)作為參考。

理論測(cè)產(chǎn)：根據(jù)自然生態(tài)區(qū)，選取區(qū)域內(nèi)分布均勻、有代表性的3個(gè)田塊進(jìn)行理論測(cè)產(chǎn)。每塊對(duì)角線3點(diǎn)取樣。移栽稻每點(diǎn)隨機(jī)選取10行，測(cè)量行距；隨機(jī)選取21穴，測(cè)穴距，計(jì)算每畝穴數(shù)；順序選取20穴，計(jì)算穗數(shù)。拋秧稻、直播稻每點(diǎn)選取1平方米以上，調(diào)查有效穗數(shù)，取稻株3穴，調(diào)查穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率。千粒重以品種區(qū)試平均千粒重計(jì)算。理論產(chǎn)量（千克/畝）=有效穗（萬(wàn)/畝）×穗粒數(shù)（粒）×結(jié)實(shí)率（%）×千粒重（克）×10-4×85%。

實(shí)收測(cè)產(chǎn)：根據(jù)示范點(diǎn)理論測(cè)產(chǎn)情況或視田間長(zhǎng)勢(shì)情況，將其分成上、中、下3個(gè)單元（產(chǎn)量等級(jí)），每個(gè)單元選取代表地塊一塊進(jìn)行測(cè)產(chǎn)，面積不小于67平方米。對(duì)取樣點(diǎn)的稻谷進(jìn)行稱(chēng)重，對(duì)實(shí)收面積進(jìn)行測(cè)量（單位：畝）；隨機(jī)抽取實(shí)收數(shù)量的十分之一左右進(jìn)行稱(chēng)重、去雜，測(cè)定雜質(zhì)含量，計(jì)算雜質(zhì)率（單位：%）；對(duì)去雜后的稻谷進(jìn)行水分測(cè)定，一般采用水分速測(cè)儀，重復(fù)10次取平均值（單位：%）。實(shí)際產(chǎn)量（千克/畝）=總重量（千克）×（1-雜質(zhì)率）×（1-含水率）/（1-13.5%）/面積（單位：畝）。

3 鎮(zhèn)寧縣水稻測(cè)土配方結(jié)論

3.1 鎮(zhèn)寧縣土壤養(yǎng)分理化指標(biāo)

通過(guò)對(duì)試驗(yàn)過(guò)程中采集的2851個(gè)耕層土壤樣品的檢測(cè)分析，系統(tǒng)定量測(cè)定了全縣土壤養(yǎng)分基礎(chǔ)理化指標(biāo)。與本縣土壤養(yǎng)分含量的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的比較分析，得出鎮(zhèn)寧縣土壤養(yǎng)分的變化趨勢(shì)，分析出變化的原因。

3.1.1 有機(jī)質(zhì)

全縣耕地有機(jī)質(zhì)含量平均為（50.44±17.54）g/kg，有機(jī)質(zhì)含量極豐富（gt;40g/kg）的耕地面積占總耕地面積的71.13%，有機(jī)質(zhì)含量豐富（30～40g/kg）的耕地面積占總耕地面積的20.63%，中等級(jí)別以上的（gt;30g/kg）耕地面積占總耕地面積的91.76%；中等級(jí)別的耕地面積占總耕地面積的6.84%，處于稍缺乏水平的耕地面積占總耕地面積的1.17%，處于缺乏和極缺乏水平的耕地面積共占總耕地面積的0.22%。全縣的耕地有機(jī)質(zhì)含量水平較高。

3.1.2 全氮

耕地全氮含量平均為（2.25±0.68）g/kg，含氮量極豐富的耕地占比為60.07%，含氮量豐富的耕地占比為30.90%，中等級(jí)別以上（gt;1.5g/kg）的耕地面積占總耕地面積的90.97%，中等級(jí)別的耕地面積占總耕地面積的7.21%，處于稍缺乏水平的耕地面積占總耕地面積的0.85%，處于缺乏和極缺乏水平的耕地面積占總耕地面積的0.96%。

3.1.3 有效磷

全縣耕地有效磷含量平均為（11.56±6.83）mg/kg，有效磷含量極豐富的耕地占比為1.13%，有效磷含量豐富的占比為6.65%，中等級(jí)別以上的（gt;20mg/kg）耕地面積占總耕地面積的7.78%；中等級(jí)別的耕地面積占總耕地面積的44.13%，處于稍缺乏水平的耕地面積為718419.90畝，占總耕地面積的38.09%，中等級(jí)別及以下的總占比為92.28%。

3.1.4 速效鉀

全縣耕地速效鉀含量平均為（195.89±70.23）mg/kg，速效鉀含量極豐富的耕地面積占總耕地面積的42.41%，速效鉀含量豐富的耕地面積占總耕地面積的35.71%，中等級(jí)別以上的（gt;150mg/kg）耕地面積占總耕地面積的78.12%；中等級(jí)別的耕地面積占總耕地面積的17.09%，處于稍缺乏水平的耕地面積占耕地總面積的4.77%，中下級(jí)別的比例共21.88%。

3.2 田間試驗(yàn)結(jié)果

按照全省統(tǒng)一制定的試驗(yàn)方案，在劉關(guān)村、窯上村、果寨村、西一村等村實(shí)施了水稻“3414”田間肥效試驗(yàn)，根據(jù)全縣25個(gè)“3414”試驗(yàn)數(shù)據(jù)建立全縣水稻的三元二次和一元二次施肥函數(shù)效應(yīng)模型，計(jì)算出施肥模型的最高產(chǎn)量施肥量與最佳經(jīng)濟(jì)效益施肥量，匯總分析結(jié)果見(jiàn)表1。

3.3 水稻施肥配方與產(chǎn)量效應(yīng)

根據(jù)水稻施肥指標(biāo)體系，在劉關(guān)村、窯上村、果寨村、西一村等村按高肥力、中等肥力、低等肥力各設(shè)置了三個(gè)配方實(shí)施了水稻施肥試驗(yàn)。其中高肥力農(nóng)田水稻目標(biāo)產(chǎn)量為700千克/畝，施肥量為N：11.52～13.8千克/畝，P2O5：5.76～6.72千克/畝，K2O：12.78～15.48千克/畝；中等肥力農(nóng)田水稻目標(biāo)產(chǎn)量為600～700千克/畝，施肥量為N：9.20～11.52千克/畝，P2O5：4.10～6.30千克/畝，K2O：7.30～14.1千克/畝；低等肥力農(nóng)田水稻目標(biāo)產(chǎn)量為500～600千克/畝，施肥量為N：6.92～9.2千克/畝，P2O5：3.00～4.50千克/畝，K2O：5.28～10.75千克/畝。

3.4 配方施肥產(chǎn)量與經(jīng)濟(jì)效應(yīng)

鎮(zhèn)寧縣測(cè)土配方施肥項(xiàng)目自實(shí)施以來(lái)共制發(fā)施肥建議卡15.11萬(wàn)份，推廣水稻測(cè)土配方施肥技術(shù)18866.67公頃，畝產(chǎn)618.68千克，比項(xiàng)目實(shí)施前三年平均畝產(chǎn)561.55千克增產(chǎn)57.13千克，增產(chǎn)率10.17%，增產(chǎn)總量16167.79噸，增加總產(chǎn)值2667.558萬(wàn)元。

4 展望

測(cè)土配方施肥技術(shù)的應(yīng)用與研究目前方法比較多，基礎(chǔ)理論研究也比較充分。但是缺乏對(duì)縣域范圍的全面研究，需要前期大量的調(diào)研和數(shù)據(jù)采集，這方面的應(yīng)用研究報(bào)道還不多。本文對(duì)鎮(zhèn)寧縣的測(cè)土配方施肥進(jìn)行了定量研究，對(duì)于鎮(zhèn)寧縣所產(chǎn)生的社會(huì)效益和生態(tài)效益，因工作量太大而未能充分研究，擬作以下展望。

社會(huì)效益方面，通過(guò)實(shí)施測(cè)土配方施肥技術(shù)，能夠顯著提高農(nóng)民科學(xué)合理施肥的意識(shí)，在相關(guān)技術(shù)人員指導(dǎo)下合理施肥，既能保障水稻的高產(chǎn)豐收，又能保護(hù)土壤環(huán)境不被破壞。在降低水稻種植成本、確保土地資源合理利用的同時(shí)，還能保障糧食安全，將農(nóng)戶(hù)的施肥技術(shù)由經(jīng)驗(yàn)性、低效率模式轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W(xué)性、高效率模式。

生態(tài)效益方面，測(cè)土配方施肥技術(shù)的推行能有效提高肥料的利用率，加快土壤對(duì)肥料的吸收，減少養(yǎng)分流失，降低了肥料對(duì)土壤和水體的污染，改善了生態(tài)環(huán)境，對(duì)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生了積極的促進(jìn)作用。氮磷鉀肥合理配比施用使土壤養(yǎng)分得到穩(wěn)定提高，對(duì)培肥土壤提高地力起到積極作用。

通過(guò)實(shí)施測(cè)土配方施肥，提高了肥料利用率，從而減少了對(duì)土壤環(huán)境的污染。推廣測(cè)土配方施肥保持了耕地土壤的養(yǎng)分平衡和提高了耕地質(zhì)量，推廣主要作物的測(cè)土配方施肥技術(shù)具有明顯的增產(chǎn)增收效果。廣大農(nóng)戶(hù)通過(guò)實(shí)施測(cè)土配方施肥項(xiàng)目，科學(xué)施肥意識(shí)明顯提高。

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