不同土壤条件下湘珠牌水稻专用肥在晚稻上的施用效果

2011-03-26张杨珠肖志鹏尹力初周卫军

湖南农业科学 2011年13期

张杨珠，肖志鹏，尹力初，周卫军

（湖南农业大学资源环境学院，长沙 410128）

在最近十几年，化肥投入量对粮食的增产作用呈下降趋势。随着高产、优质、高效农业的发展，合理施用化肥在我国农业生产中将更加重要。近年来在水稻生产中因肥料施用不当，制约着产量和品质的提高，对水稻多次施用几种单质化肥，操作烦琐，不适应集约化农业和商品经济发展的需要[1]。而作物专用配方肥可以物化施肥技术，实现平衡施肥，提高肥料利用率，增加作物产量，比单质肥料具有使用方便、减少施肥次数、降低施肥成本等好处。已有许多关于水稻专用肥施用效果的报道[2-11]，但是大部分都只关注稻谷产量的提高、经济效益的增加，以及肥料利用率的提高，并未涉及到土壤养分的盈余亏缺情况。为此，笔者在湖南省的8个水稻生产区进行“湘珠”牌水稻专用肥的肥效试验，研究施用水稻专用肥对稻谷产量、经济效益、肥料利用率以及土壤有效养分的影响，以期为“湘珠”牌水稻专用肥的推广施用提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 供试土壤

供试土壤为我省8种主要成土母质发育的水稻土，分别为宁乡的河沙泥和红黄泥、祁阳的灰泥田、醴陵的麻沙泥、株洲的黄泥田、南县的紫潮泥、湘潭的紫泥田以及祁东的紫砂泥田。其基本理化性状如表1所示。

1.2 试验处理设计

表1 供试土壤的有关基本性质

在每个试验点上均设置四个处理:处理1，空白对照，不施任何肥料；处理2，施用单质肥料，分别用尿素、磷铵和氯化钾作肥源；处理3，施用洋丰牌复合肥（15-15-15），以磷为基准计算肥料量，不足养分以尿素和氯化钾补充；处理4，施用“湘珠”牌水稻专用肥（12-5-8），以氮为基准计算肥料量，不足养分以磷酸二铵和氯化钾补充。处理2、3、4的养分施用量一致，其中N、P2O5、K2O用量分别为150、75、150 kg/hm2。所有肥料作基肥于插秧前一次施入。每个处理重复3次，随机区组排列，小区面积为5 m×6 m=30 m2。

1.3 观测项目与测定项目

于试验前采集每个试验田耕层混合样，晚稻收获后采集每个试验不同处理耕层混合土样，分析测定土壤各种有效养分的含量。水稻生长期间，于水稻栽插后的第5天开始，每隔3天，观测水稻的分蘖数、株高等生长发育指标；收获前采集每小区水稻5株，考察各种经济性状，并采样测定水稻稻草和稻谷的N、P、K养分含量。收获时单独称量每小区的实际产量。

土壤样品中的主要肥力质量指标按以下方法[12]进行测定:土壤水分:烘干法；土壤阳离子交换量:EDTA—乙酸铵盐交换法；pH:电位法；有机质:重铬酸钾容量法—外加热法；全N:凯氏蒸馏法；全P:NaOH熔融—钼锑抗比色法；全K:NaOH熔融—火焰光度法；碱解N:1.0 mol/LNaOH水解—碱解扩散法；有效P:0.5 mol/LNaHCO3提取—钼锑抗比色法；速效K:NH4OAc浸提—火焰光度法；缓效K:1.0 mol/L热HNO3浸提—火焰光度法。

植株样品测定方法[12]:全N:硫酸-加速剂消煮—凯氏蒸馏法；全P:硫酸-加速剂消煮—钼锑抗比色法；全K硫酸-加速剂消煮—火焰光度法。

2 结果与分析

2.1 地力产量及增产效应

由表2可见，各施肥处理对水稻都有明显的增产效果，与处理1（CK）相比，8种土壤条件下各施肥处理的产量和处理1的差异均达到极显著水平。但是在不同土壤条件下不同施肥处理之间差异不太一致:供试土壤条件下均表现为处理3或处理4产量最高。其中，紫潮泥处理4与处理2、处理3之间产量差异均达到极显著水平；灰泥田处理3和处理4与处理2之间的产量差异也达到极显著水平；醴陵的麻沙泥处理3与处理2之间的产量差异也达到极显著水平；其他各土壤条件下处理2、处理3和处理4之间产量差异均未达到显著水平。就不同处理的增产效果而言，处理4比处理1平均增产2441 kg/hm2，增产幅度达到48.9%；处理4比处理2平均增产336 kg/hm2，增产幅度为4.7%；处理4比处理3平均增产4 kg/hm2,几乎没有差别。由此可以看出，湘珠牌水稻专用肥处理由于实施了科学配方和加工，肥料中养分含量适中，配比合理，能缓慢释放、较好地满足水稻生长对养分的需求，所以，增产效果最好。洋丰牌复合肥因其养分含量与水稻对养分的需求比例不合适，还要另外添加不同数量的其他养分，加之价格昂贵，因此，尽管洋丰牌复合肥处理的产量与湘珠牌水稻专用肥处理相当，但是其经济效益较湘珠牌水稻专用肥差。

表2 各试验点不同处理的水稻产量（kg/hm2）

从表3可看出，8种土壤条件下的地力产量变动在3864 kg/hm2～5981 kg/hm2之间，占各施肥处理产量的50.2%～90.0%，8个试验点平均占3个施肥处理产量的66.1%～70.5%。由此可见，供试土壤条件下水稻生产的地力贡献率比较高，说明供试土壤均为高产土壤。不同母质施肥效果不同，其中麻沙泥、紫砂泥田上施肥效果最好，平均肥料增产率都达到或超过50%，黄泥田上施肥效果较差，平均肥料增产率只有12.7%。不同处理施肥效果也不同，其中处理4平均肥料增产率最高，达到32.2%，其次是处理3,达到31.6%，处理2为29.0%。另外，不同土壤条件下水稻产量的获得主要来自土壤，肥料的平均增产效应只占12.7%～50.2%，土壤的平均贡献率占49.8%～87.3%，肥料平均增产效应是处理4>处理3>处理2，土壤的贡献率则与之相反。

表3 不同土壤条件下的地力产量与肥料增产率

2.2 不同处理对水稻经济性状的影响

2.2.1 醴陵麻沙泥由表4可知,在麻沙泥条件下，株高最高的是处理4，为125.3 cm；其次是处理3，为123 cm；再次是处理2，最低为处理1(不施肥区)。有效穗以处理3最多，为258.6万穗/hm2；处理4和处理2次之，最少的也是处理1。穗长最长的是处理4，为23.9 cm，其次为处理3、处理2，处理1最短。总粒数最多的是处理4，为155.7粒/穗；其次为处理3、处理2；最少的还是处理1。结实率最高的是处理1，为94.5%；处理3位居第2，处理2居第3，处理4最低，仅80.7%。千粒重最大的是处理3（27.2 g）；其他依次为处理4、处理2和处理1。

表4 麻沙泥条件下不同处理对水稻经济性状的影响（醴陵）

2.2.2 南县紫潮泥由表5可知,在紫潮泥条件下，株高最高的是处理2，为91.9 cm；其次是处理4，再次是处理3，最低为处理1(不施肥区)。有效穗以处理4最多，为264.5万穗/hm2；其次为处理3、处理2，最少的也是处理1。穗长最长的是处理4，为25.3 cm，处理3和处理2次之，处理1最短。总粒数最多的是处理4，为127.0粒/穗；其次为处理3、处理2；最少的是处理1。结实率最高的是处理4，为78.9%；处理2位居第2，处理3和处理4最低。千粒重最大的是处理1（24.5 g）；其他依次为处理3、处理2和处理4。

表5 紫潮泥条件下不同处理对水稻经济性状的影响（南县）

2.2.3 宁乡河沙泥和红黄泥由表6可知,在河沙泥条件下，施单质化肥处理的穗长、株高、有效穗、实粒数、千粒重和理论产量与对照相比，分别增加0.8 cm、6.0 cm、55.4万穗/hm2、11.1粒、0.4 g和2235.0 kg/hm2；施洋丰牌复合肥处理的穗长、株高、有效穗、实粒数、千粒重和理论产量与对照相比，分别增加1.4 cm、13.7 cm、59.7万穗/hm2、4.7粒、1.2 g和2178.0 kg/hm2；施湘株牌复合肥处理的穗长、株高、有效穗、实粒数、千粒重和理论产量与对照相比，分别增加0.7 cm、14.0 cm、59.7万穗/hm2、6.7粒、0.4 g和2083.5 kg/hm2。

表6 河沙泥和红黄泥条件下不同处理对水稻经济性状的影响（宁乡）

从表6还可以看出，在红黄泥条件下，施单质化肥处理的穗长、株高、有效穗、实粒数、结实率、千粒重和理论产量与对照相比，分别增加2.5 cm、8.5 cm、127.1万穗/hm2、10.9粒、0.67%、0.1 g和3847.5 kg/hm2；施洋丰牌复合肥处理的穗长、株高、有效穗、实粒数、千粒重和理论产量与对照相比，分别增加1.0 cm、13.7 cm、115.4万穗/hm2、8.2粒、0.2 g和3369.0 kg/hm2；与对照相比，湘珠牌水稻专用肥处理的穗长、株高、有效穗、实粒数、千粒重和理论产量分别增加0.4 cm、6.1 cm、153.8万穗/hm2、1.4粒、0.2 g和3781.5 kg/hm2。

2.2.4 湘潭紫泥田由表7可知，在紫泥田条件下，株高最高的是处理4，其次是处理3和处理2，最低为处理1（不施肥区）。有效穗以处理2最多，为286.5万穗/hm2；其他依次为处理4、处理3；最少的是处理1（不施肥区）。穗长最长的是处理3，为22.6 cm，处理1和处理3次之，处理2最短。总粒数最多的是处理3，为161.8粒/穗；其次为处理2和处理4；最少的是处理1。结实率最高的是处理4，为82.9%；处理1位居第2，处理2居第3，处理4最低。千粒重最大的是处理1（28.4 g）；其他依次为处理4、处理3和处理2。

表7 紫泥田条件下不同处理对水稻经济性状的影响（湘潭）

2.2.5 祁阳灰泥田从表8可以看出，在灰泥田条件下，不同的施肥处理影响水稻的经济性状，水稻的千粒重以对照（不施肥）处理为最高，而湘珠牌水稻专用肥的千粒重与高浓度复合肥处理的千粒重以及单质化肥NPK处理的千粒重基本相似。水稻结实率，湘珠牌水稻专用肥与高浓度复合肥处理以及单质化肥NPK处理差不多。

表8 灰泥田条件下不同处理对水稻经济性状的影响（祁阳）

2.2.6 株洲黄泥田由表9可知，在黄泥田条件下，施用单质肥料、洋丰牌复合肥、湘珠复合肥3个处理的株高相差不大，未施肥处理的比施肥处理的植株要矮2.97～4.60 cm。施用湘珠牌复合肥处理的有效穗、结实率、理论产量均为最高，其经济综合性状最优，其次是单质肥料处理，再次是洋丰牌复合肥处理，经济性状最差的是不施肥处理。

表9 黄泥田条件下不同处理对水稻经济性状的影响（株洲）

2.3 不同处理对水稻养分吸收及对肥料养分利用率的影响

从表10可以看出，紫潮泥、河沙泥和黄泥田的N吸收量，紫潮泥、灰泥田、黄泥田和紫泥田的P吸收量以及除河沙泥和红黄泥外的K吸收量，都是以处理4的最高。由此可知，处理4对水稻养分的吸收有明显增加的效果，其中以紫潮泥和黄泥田效果最好，N、P、K的吸收量均高于其他处理。红黄泥的效果较其他母质不太明显。处理4对K吸收的促进作用大于N、P。处理4的N、P、K吸收量的平均值最高,且N、P、K的吸收量均为处理4>处理3>处理2>处理1。紫潮泥、黄泥田和河沙泥的N肥利用率，紫潮泥、灰泥田、黄泥田和紫泥田的P肥利用率以及灰泥田、麻沙泥、黄泥田、紫潮泥和紫泥田的K肥利用率均以处理4为最高。其中紫潮泥和黄泥田的N、P、K肥利用率都高于其它处理，处理4在这两种土壤上肥料利用效果较好。N、P、K肥料利用率的平均值为处理4>处理3>处理2。处理4的N、P、K肥料利用率比处理2分别提高3.4%、8.5%、11.2%，比处理3分别提高0.4%、1.8%、2.2%。因此，处理4最有利于水稻对养分的吸收和利用，特别是对K的吸收和利用。

表10 不同处理水稻对肥料养分的吸收量及利用率

2.4 不同处理对土壤有效养分的影响

由表11可知，在不同土壤条件下，不同处理的土壤有效养分发生的变化也都不相同。如灰泥田各处理土壤碱解N、有效P、速效K盈余值都较试验前增加，以速效钾的增幅最大，其次是有效磷，碱解N的增幅最小。紫砂泥田各处理土壤碱解N都较试验前降低，而有效P和速效K则较试验前升高，以有效磷增幅最大，均在30%以上。紫泥田各处理土壤碱解N和速效K较试验前大幅度升高，其中，速效K增幅达200%以上，碱解N增幅30%以上，而有效P则有增有降。黄泥田各处理土壤碱解N较试验前有升有降，而有效P和速效K则普遍上升，其中，速效钾增幅30%以上，有效磷增幅20%以上。红黄泥各处理土壤碱解N普遍下降，有效P有升有降，速效K则普遍上升，增幅在10%以上。河沙泥只有速效钾各处理普遍升高，增幅30%以上，碱解氮和有效磷则有升有降。紫潮泥仅有效P各处理均上升，碱解N和速效K均较试验前下降。麻沙泥各处理土壤碱解N较试验前普遍下降，有效磷和速效K有升有降，但大部分处理上升。就不同处理而言，供试水稻土碱解N和有效P平均盈余值均为“湘珠”牌水稻专用肥处理最高，其次是洋丰牌复合肥处理，速效K的平均盈余值则为不施肥处理>单质肥料处理>“湘珠”牌水稻专用肥处理>洋丰牌复合肥处理，但3个施肥处理之间差异不大。由此可见，施用“湘珠”牌水稻专用肥有利于土壤碱解N和有效P的积累。

表11 试验前、后各处理土壤有效N、P、K养分含量（mg/kg）

3 小结

（1）各施肥处理对水稻都有明显的增产效果。8种土壤条件下各施肥处理的产量与不施肥处理相比，差异均达到极显著水平，但不同施肥处理之间差异不一致:供试土壤条件下均表现为处理4产量最高，比不施肥处理平均增产2441 kg/hm2，增产幅度达到48.9%，比单质肥处理平均增产336 kg/hm2，增产4.7%，比处理3仅平均增产4 kg/hm2，几乎没有差别。湘珠牌水稻专用肥增产的机理表现在增加有效穗，并在一定程度上提高结实率和千粒重，减少水稻的空秕粒。洋丰牌复合肥因其养分含量与水稻对养分的需求比例不合适，需要添加不同数量的其他养分，加之价格昂贵，虽然产量与湘珠牌水稻专用肥差异不大，但其经济效益较湘珠牌水稻专用肥差。

（2）供试土壤条件下的地力产量变动在3864 kg/hm2～5981 kg/hm2之间，占各施肥处理产量的50.2%～90.0%，8个试验点平均占3个施肥处理产量的66.1%～70.5%。由此可见，供试土壤条件下水稻生产的地力贡献率比较高，说明供试土壤均为高产土壤。不同土壤条件下水稻产量的获得主要来自土壤，肥料的平均增产效应只占12.7%～50.2%，土壤的平均贡献率占49.8%～87.3%。

（3）在等养分施肥量条件下，水稻对养分的吸收量以及对肥料养分的利用率均以湘珠牌水稻专用肥处理最高，其次是高浓度复合肥处理，单质肥处理最低。湘珠牌水稻专用肥处理的肥料N、P、K利用率比单质肥处理分别提高3.4%、8.5%、11.2%，比高浓度复合肥处理分别提高0.4%、1.8%、2.2%。

（4）水稻收获后湘珠牌水稻专用肥处理土壤碱解N、有效P养分含量均高于其他处理，因此在晚稻上施用“湘珠”牌水稻专用肥有利于N、P有效养分在土壤中积累。因此，不论从提高农民收入，还是从提高水稻产量，湘珠牌水稻专用肥都具有推广的价值。

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