水稻氮磷钾肥平衡施用技术研究

浦 东 王建武

(江苏省国营淮海农场，江苏 射阳 224354)

水稻是苏北沿海地区的主要粮食作物之一，为摸清壤性潮盐土在现有种植制度下的水稻基础地力产量水平、土壤贡献率等，提高肥料施用效益，研究氮、磷、钾肥料及其组合效应，淮海农场在农科所实施了水稻“3414”肥料效应试验。

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验设在淮海农场农科所试验田，地势平坦。供试土壤为壤性潮盐土，前茬为大麦，肥力中等，地力均匀。试验前采集0～20cm耕层土样，测定有机质、碱解氮、速效磷、速效钾等主要养分含量。

1.2 试验方案

试验设计氮、磷、钾各4个水平，共14个处理(即3414)，重复三次，试验方案见表1。

1.3 作物品种

徐稻3号，为中熟中粳稻。

1.4 试验肥料及运筹方法

试验选用单一养分肥料，尿素含N量46%，过磷酸钙含P2O514%，氯化钾含K2O60%。肥料运筹:氮肥基蘖肥和穗肥比例为6∶4，其中，基肥∶蘖肥=7∶3，促花肥∶保花肥=7∶3，分别在倒4叶和倒2叶施用。磷钾肥作基肥一次施用。

1.5 试验方法

小区面积20m2，人工栽插，行株距25cm×13.3cm，2万穴/667m2，基本苗6万株/667m2。试验区四周设保护行，小区间筑小埂40cm，外用塑料薄膜包裹。

2 结果与分析

2.1 基础地力和缺素相对产量

基础地力产量高低是衡量土壤肥沃程度的重要依据。缺素相对产量(土壤贡献率)为缺素区稻谷产量占全肥区稻谷产量的百分比。缺素相对产量越高，肥料对产量的贡献则越小，作物对施肥的依赖也就越小。试验结果表明(见表1)：水稻无肥基础地力产量363.8kg/667m2，无氮产量386.5kg/667m2，无磷产量585.4kg/667m2，无钾产量502.7kg/667m2；土壤对水稻产量贡献率53.4%，其中：氮素56.7%，磷素85.9%，钾素73.7%。反之，肥料对产量的贡献率仅为46.6%，其中：氮素43.3%，磷素14.1%，钾素26.3%。土壤贡献率大于肥料，一方面说明土壤肥力水平提高，作物对肥料的需求减少；另一方面说明培肥地力、储肥于地的重要性。另外，从缺素相对产量可以看出，淮海农场土壤缺氮显著 ，磷素较为丰富，缺钾中等。

表1 水稻“3414”试验方案及产量结果

注：不施用有机肥。

2.2 氮磷钾综合肥料效应分析

2.2.1 三元回归分析。根据表1各处理肥料用量和水稻产量结果，拟合产量(y)与氮(x1)、磷(x2)、钾(x3)三元二次回归方程式。

y=366.8798+16.2844x1-0.5985x12+13.9402x2-2.4285x22+23.4744x3-2.5222x32+0.5067x1x2+0.6558x1x3+0.8588x2x3(R2=0.9669)

(1)

2.2.2 最高产量和最佳经济效益施肥量分析。根据方程式(1)，用偏导数配置最高产量和最佳经济效益施肥配方方程如下。

yx1=16.2844-1.1970x1+0.5067x2+0.6558x3

(2)

yx2=13.9402+0.5067x1-4.8570x2+0.8588x3

(3)

yx3=23.4744+0.6588x1+0.8588x2-5.0444x3

(4)

利用方程(2)、(3)、(4)，以水稻生产使用的肥料和水稻销售价格，氮4元/kg、磷5元/kg、钾10元/kg、水稻2.3元/kg计算，水稻产量最高时施肥量:N21.05kg/667m2、P2O 56.57kg/667m2、K2O8.51kg/667m2，产量为683.9kg/667m2；最佳经济效益时施肥量:N 20.08kg/667m2、P2O55.74kg/667m2、K2O 9.38kg/667m2，产量为668.3kg/667m2。

2.3 氮磷钾肥单因素肥料效应分析

2.3.1 氮的肥料效应。以磷钾等于最佳经济效益施肥量代入方程式(1)，得氮素肥料效应函数方程，并绘制氮素肥料效应图如图1。

y=391.4050+28.3655x1-0.6557x12

R2=0.9957

图1 氮肥用量与水稻产量关系图

从图1可以看出，水稻产量随着氮肥用量的增加呈明显的上抛物线，不施氮处理水稻产量起点较低(386.5kg/667m2)，随着氮肥用量的增加，水稻产量迅速提高，但到达最大值后以呈缓慢下降趋势，结果说明该土壤缺氮较为明显。水稻产量最高时的施N量为21.63kg/667m2，最佳经济效益时为20.30kg/667m2。因此，淮海农场水稻生产中N施用量应控制在20～22kg/667m2之间。

2.3.2 磷的肥料效应。 以氮钾等于最佳经济效益施肥量代入式(1)，得磷素肥料效应函数方程，并绘制磷素肥料效应图如图2。

y=579.0450+24.2253x2-1.7440x22

R2=0.9101

图2 磷肥用量与水稻产量关系

从图2可以看出，水稻产量随着磷肥用量的增加呈上抛物线，不施磷时水稻产量起点高(585.4kg/667m2)，随着磷肥用量的增加，水稻产量呈缓慢上升趋势，但到达最高水平后产量下降速度较快，结果说明土壤磷素营养较为丰富。水稻产量最高时P2O5施用量为6.95kg/667m2，最佳经济效益时为6.32kg/667m2。因此，淮海农场水稻生产中P2O5施用量应控制在6～7kg/667m2之间。

2.3.3 钾的肥料效应。 以氮磷等于最佳经济效益施肥量代入式(1)，得钾素肥料效应函数方程，并绘制磷素肥料效应图如图3。

y=497.2450+37.6433x3-2.1074x32

R2=0.9817

图3 钾肥用量与水稻产量关系图

从图3可以看出，水稻产量随着钾肥用量的增加呈上抛物线，不施钾处理水稻产量起点较高(502.7kg/667m2)，随着钾肥用量的增加，水稻产量上升速度较快，但到达最高水平后也呈缓慢下降趋势。水稻产量最高时K2O施用量为8.93kg/667m2，最佳经济效益时为7.90kg/667m2。因此，淮海农场水稻生产K2O施用量宜在8～9kg/667m2。

3 结论与建议

3.1 肥料效应模型

淮海农场壤性潮盐土上水稻氮、磷、钾的肥料效应模型为：

y=366.8798+16.2844x1+13.9402x2+23.4744x3-0.5985x12-2.4285x22-2.5222x32+0.5067x1x2+0.6558x1x3+0.8588x2x3

3.2 推荐施肥组合

供试土壤上水稻最高产量施肥量为N21.05kg/667m2、P2O56.57kg/667m2、K2O 8.51kg/667m2，可获得最高产量683.9kg/667m2；最佳经济效益施肥量：N20.08kg/667m2、P2O55.74kg/667m2、K2O 9.38kg/667m2，可获产量668.3kg/667m2。

推荐施肥区间为N20～22kg/667m2、P2O56～7kg/667m2、K2O 8～9kg/667m2，目标产量为668.3kg/667m2。

3.3 建议

在供试土壤的水稻生产中，氮磷钾肥的施用其增减产效应明显，因此在肥料施用上要注意氮磷钾的合理使用，防止品种搭配不合理及过量施用造成减产。