水稻不同土壤类型3414肥效研究

陈乃祥 吕春花 王亚杰

(盐城市亭湖区土肥站，江苏 盐城 224002)

在农业生产中，人们重视无机肥的程度远远高于有机肥，重视氮肥的程度远远高于磷、钾肥，重视大量元素肥料远远高于中、微量元素肥料。施肥的盲目性和不合理性往往造成肥料利用率低、肥料成本高、作物抗逆性差、产量品质下降、污染环境等等。肥效田间试验是获得各种作物最佳施肥量、施肥比例、施肥时期、施肥方法的根本途径，也是筛选、验证土壤养分测试方法、建立施肥指标体系的基本环节。为掌握本地区不同土壤类型养分丰缺指标、土壤供肥能力、水稻养分吸收和肥料利用情况，以及本地区氮磷钾配合施用对水稻产量的影响及其最适用量、合理配比。2009、2010年，我们开展了氮、磷、钾3因素“3414”肥效试验，为配方施肥提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点

本试验于2009年在盐城市亭湖区新兴镇、便仓镇、伍佑镇，2010年在盐城市亭湖区永丰镇、南洋镇、伍佑镇进行。

1.2 供试土壤

按照本地区主要土壤类型的肥力不同，供试土壤分别选取具有本地区典型代表性的核桃土、白脚土、小粉浆土、灰泥土四种土种。

1.3 供试品种

供试品种选用淮北地区广泛适应，本地区主要推广的水稻品种淮稻9号。

1.4 田间试验设计

1.4.1 方案设计。试验为了考察本地区氮磷钾肥在水稻生产中的应用效果，采用了“3414”完全实施方案，即:试验设氮、磷、钾3个因素，每个因素4个水平，按回归最优设计，共设14个处理，各处理编号完全按照“3414”方案处理编号进行，详见表1。

4个水平的含义:0水平指不施肥，2水平指当地最佳施肥量，1水平=2水平×0.5，3水平=2水平×1.5(该水平为过量施肥水平)。

小区面积为33.3 m2。试验小区理想的形状为长方形。小区的长宽比例，可以根据试验地的形状和面积以及小区大小等来调整决定。一般长宽比可为3∶1至6∶1。小区排列按完全随机排列。

1.4.2 各试验点基本情况 (按年度和供试土壤类型分别列出土壤基本理化性状);各试验点土壤基本情况见表2。

本试验中2009年新兴镇、便仓镇、伍佑镇试验田分别为核桃土高肥力、白脚土中肥力、小粉浆土中肥力，2010年永丰镇、南洋镇、伍佑镇试验田分别为核桃土高肥力、灰泥土中肥力、小粉浆土中肥力。

试验田交通方便、地力均匀、排灌设施齐全，试验过程中除施肥外的各项农事活动及生产管理措施均与大面积生产相同，病虫草防治依据植保站病虫情报适时防治。

1.4.3 施用肥料品种、用量、运筹与施用方法。试验的氮磷钾肥料品种统一:氮肥为尿素(含N46%);磷肥为过磷酸钙 (含P2O512%);钾肥为氯化钾 (含K2O 60%)。其中氮肥按基肥、蘖肥、促花肥、保花肥运筹，磷肥、钾肥两年全部一次基施。本地不同土种推荐处理N2P2K2的肥料用量、运筹见表3、表4。

氮肥运筹，基蘖肥与穗肥比例为高肥力土壤为5∶5;中肥力土壤为5.5∶4.5;低肥力土壤为6∶4。基肥:蘖肥为8∶2，促花肥∶保花肥为7∶3，促花肥在倒四叶期使用，保花肥在倒二叶期施用。

表1 “3414”试验施肥处理编码

表2 各试验点基本情况

表3 不同年度不同土种N2P2K2处理施肥折纯量 kg/667 m2

表4 不同年度不同土种N2P2K2处理肥料运筹 kg/667 m2

2 结果与分析

2.1 各试验点不同年度不同处理的产量

试验处理1为基础地力产量，在不施氮、磷、钾的情况下，水稻产量均低于400 kg/667 m2，见表5。

2.2 不同土壤类型缺素 (磷、钾)区相对产量百分比列表与散点图

不同土壤类型缺素区相对产量百分比列表及散点图分别见表6和图1。从表中可以看出，缺磷区中土壤质地中属于黏壤的白脚土和小粉浆土相对产量显著的低于属于重壤的核桃土和属于重壤的灰泥土;缺钾区中土壤质地中属于黏壤的白脚土和属于中壤的灰泥土相对产量显著的低于属于重壤的核桃土和属于黏壤的小粉浆土。

表5 不同年度各试验点产量 kg/667 m2

表6 不同土壤类型缺素 (磷、钾)区相对产量百分比列

图1 不同土壤类型缺素区相对产量散点图

2.3 肥料效应拟合

对2009年和2010年两年的水稻3414试验数据进行肥料效应拟合。磷肥、钾肥的效应拟合方程分别见表7和表8。

由表7可知，2009年和2010年本地区各试验点的磷肥肥料效应拟合方程效果均达到显著或极显著，该方程能够真实代表所拟合的肥料效应。根据拟合的结果显示，本地区具有代表性的各田块中适量施磷均可以显著增加水稻产量，但是增施磷肥有一定的适宜范围，过量施磷反而会导致产量降低。

由表8可知，2009年和2010年本地区各试验点的钾肥肥料效应拟合方程效果均达到显著或极显著，该方程能够真实代表所拟合的肥料效应。根据拟合的结果显示，本地区具有代表性的各田块中适量施钾均可以显著增加水稻产量，但是增施钾肥也有一定的适宜范围，过量施钾也会导致产量降低。

2.4 根据地力分区得出不同土壤类型磷、钾元素丰缺指标

磷钾丰缺分级标准的确定。根据3414试验结果，将缺磷 (钾)区产量与完全施肥区 (NPK)的产量比较，得出相对产量见表9，相对产量与土壤有效磷、钾测定值进行相关性分析。

磷肥:求得相对产量 ＜55%、55%～65%、65%～75%、75%～85%、85%～95% ＞95%这六个登记取值范围内土壤有效磷测定值为极低、低、较低、中、较高、高这六个丰缺登记的标准见表10。

钾肥:求得相对产量 ＜55%、55%～65%、65%～75%、75%～85%、85%～95% ＞95%这六个登记取值范围内土壤有效钾测定值为极低、低、较低、中、较高、高这六个丰缺登记的标准。

表7 水稻3414试验磷肥效应拟合方程

表8 水稻3414试验钾肥效应拟合方程

表9 各土壤类型磷、钾含量和缺磷、钾区相对产量

表10 亭湖区水稻磷钾丰缺指标

水稻土壤有效磷含量 (x)与缺磷区相对产量(y)的相关性拟合方程为

水稻土壤有效磷含量 (x)与缺磷区相对产量(y)的相关性拟合方程为

根据拟合方程计算出各个丰缺登记相对产量所对应的土壤有效磷钾含量。

2.5 根据施肥分区得出主要农作物磷、钾肥的推荐使用指标体系

在确定了磷钾各级丰缺标准的基础上，对3414试验结果进行二元二次或一元二次方程拟合分析，得出各个试验点的最佳磷钾施用量。其拟合结果见表11。

表11 亭湖区水稻3414试验磷钾最佳施用量

通过对土壤有效磷 (钾)含量与最佳施用量相关性回归分析，得出一元一次拟合方程。

水稻有效磷含量与最佳施磷量的相关性拟合方程:

水稻有效磷含量与最佳施磷量的相关性拟合方程:

应用拟合方程可以推算出各个丰缺级别的最佳施用量范围，结果见表12。

表12 亭湖区水稻磷钾最佳施用范围

3 结论

1)亭湖区不同典型土壤类型之间，缺磷区白脚土和小粉浆土相对产量显著低于核桃土和灰泥土，缺钾区白脚土和灰泥土相对产量显著低于核桃土和小粉浆土。

2)在亭湖区水稻生产过程中，各具有代表性的典型土壤类型田块施用适当增施磷钾肥均具有显著的增产作用，但增施磷钾肥具有一定的范围，过量施磷钾反而会导致产量下降。