不同配比施肥对晚稻产量和经济性状的影响

黄科延，戴金鹏，鲁艳红，聂 军，袁向红，廖育林，谢 坚

（1.长沙农辉农业科技有限责任公司，湖南 长沙 410132；2.长沙县干杉乡农业技术推广站，湖南 长沙 410134；3.长沙县农业局农业技术推广中心，湖南 长沙 410100；4.湖南省土壤肥料研究所，湖南 长沙 410125；5.长沙县优质农产品推广中心，湖南 长沙 410100）

水稻是全球的主要粮食作物，全世界约有半数人口以稻米为主食，在我国有超过60%的人口以稻米为主食。随着耕地面积的不断减少和人口数量的不断增加，粮食安全问题也越来越突出。为了获得单位面积更高的水稻产量，人们往往通过片面增加肥料投入来获得高产，这势必会带来巨大的资源浪费和严重的环境污染，使高产、高效、生态的矛盾更加突出[1]。

在主攻单产的同时，兼顾优质、高效、生态和稻米安全的栽培理论与技术也越来越受到重视，并提出了增施有机肥等施肥模式。为了进一步提高肥料利用率，提出了根据倒三叶叶色差进行施肥的叶色诊断施肥法，并开展了区域化精确定量施肥技术研究，明确了不同生态区稻田基础产量、氮肥利用率、百公斤籽粒需氮量等相关技术参数，取得了显著的增产效果[2-3]。但由于各地环境气候条件、栽培方式、耕作制度等的差异，提出的相关栽培技术措施具有很大的局限性。生产中高产与优质、高产与资源高效、高产与生态安全仍然是水稻生产中十分突出的问题。

中国现代稻作的施肥问题与相关研究成果的系统性和实用性具有重要关系，国际植物营养研究所（IPNI）中国项目部在此方面进行了大量工作，突破了相关地区的施肥配比及关键技术，取得了一系列重要成果和推荐施肥技术，为推动地区水稻高效生产提供了重要的技术支撑，但从系统性研究和施用技术完善方面需要进行整理和具体化[4-5]。随着人口不断增加和社会的发展，在保证粮食安全的条件下进一步提高资源利用率，在更高产量水平下达到高产与资源高效的平衡是土肥科技工作者的重要任务。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2011年晚稻种植期间进行。试验点位于湖南省长沙县干杉乡，供试土壤为第四纪红土发育的红黄泥田，根据上三季的水稻产量情况，选取高、中产水稻田2块进行试验。高产田耕层土壤的基本理化性状为：pH值5.4，有机质20.7 g/kg，全氮1.96 g/kg，碱解氮 179.7 mg/kg，全磷 0.74 g/kg，速效磷 30.4 mg/kg，全钾 11.2 g/kg，速效钾 73.8 mg/kg，阳离子交换量（CEC）9.9[cmol（+）/kg]；中产田耕层土壤的基本理化性状为：pH值5.1，有机质17.6 g/kg，全氮 1.65 g/kg，碱解氮 157.4 mg/kg，全磷 0.59 g/kg，速效磷11.6 mg/kg，全钾10.3 g/kg，速效钾69.6 mg/kg，阳离子交换量（CEC）7.2[cmol（+）/kg]。

1.2 试验设计

试验设 8个处理，即（1）CK（不施肥），（2）农民习惯施肥（N 148 kg/hm2，P2O552.7 kg/hm2，K2O 61 kg/hm2），（3）NPKZn （N 180 kg/hm2、P2O560 kg/hm2、K2O 150 kg/hm2、ZnSO4·7H2O 15 kg/667m2，（4）－N（不施氮肥，其余同NPKZn处理），（5）－P（不施磷肥，其余同NPKZn处理），（6）－K（不施钾肥，其余同NPKZn处理），（7）－Zn（不施锌肥，其余同 NPKZn处理），（8）30%M+70%F（不施锌肥，其余同NPKZn处理，其中30%的N以有机肥形式施入，70%的N以化肥形式施入，有机肥中不足的P、K元素以化肥形式补齐，有机肥为农家猪粪）。供试氮磷钾化肥品种为尿素、过磷酸钙和氯化钾。氮肥施用方式均采用 4∶3∶2∶1（N 肥分基施∶分蘖肥∶穗肥∶粒肥），K 肥作基肥与穗肥各施用50%；其他肥料均作基肥一次施用。试验设3次重复，随机区组排列，小区面积30 m2，各小区用泥埂隔开，单排单灌，避免水肥相互串混，整个生育期的其他田间管理与大田一致。供试晚稻品种为丰源优299，于6月15播种，7月15插秧，10月23收获，株行距20.0 cm×20.0 cm。

1.3 测定项目与方法

水稻收获前1 d从各处理的3重复中分别采集有代表性的植株10蔸，进行穗部性状考察，主要包括株高、有效穗、穗粒数、结实率和千粒重。各小区单打单收，晒干后分别测定稻谷和稻草产量。

土壤的基本理化性状均按常规方法测定[6]。

用Excel和SPSS软件进行数据分析和处理。

2 结果与分析

2.1 不同配比施肥对晚稻产量的影响

从表1可知，中产田上的晚稻产量顺序为：NPKZn处理＞－Zn处理＞－P处理＞－K 处理＞习惯施肥处理＞30%M+70%F处理＞CK处理＞－N处理；高产田上的晚产量顺序为：NPKZn处理＞－Zn处理＞习惯施肥处理＞－P处理＞－K 处理＞30%M+70%F处理＞－N处理＞CK处理。高产田和中产田两种土壤上的产量均以NPKZn处理最高，其次为－Zn处理。中产田土壤上的NPKZn处理、－Zn处理、－P处理和－K处理稻谷产量较农民习惯施肥处理高，但差异未达到显著水平（p＞0.05）；高产田上只有 NPKZn处理和－Zn处理稻谷产量较农民习惯施肥处理高，处理间差异亦不显著（p＞0.05）；在高、中产田土壤上CK和－N处理的产量极显著低于农民习惯施肥处理（p＜0.01）和其他处理（p＜0.01），表明晚稻稻田土壤上施氮肥对稻谷的产量影响较大。比较NPKZn处理和－Zn处理的产量发现施用锌肥可略微提高两种肥力土壤上稻谷的产量，但增产效果不明显（p＞0.05）。30%M+70%F处理产量极显著高于CK和－N处理（p＜0.01），但较农民习惯施肥处理和其他施肥处理稍低（p＞0.05）。

表1 不同配比施肥对晚稻产量的影响

2.2 不同配比施肥对晚稻产量构成因素的影响

不同配比施肥对晚稻产量构成因素的影响表明，高、中产田水稻株高和单位面积有效穗数均以CK和-N处理较低，其他施肥处理间的差异不明显（表2）；每穗实粒数与结实率各处理间变化不大，但均以-N处理最低。不同配比施肥处理的千粒重差异不明显。谷草比以CK和-N处理较高。

表2 不同配比施肥对晚稻产量构成因素的影响

2.3 不同配比施肥对晚稻经济效益的影响

除不施氮肥处理外，高、中产水稻田上各配比施肥处理净收入明显高于不施肥处理，各施肥处理比不施肥处理增加了化肥投入成本，但只要肥料种类搭配合理，肥料用量适宜，仍然能在获得较高稻谷产量的同时获得较高的净收入和产投比（≥7.7），明显提高了经济效益（表3）。相比农民习惯施肥处理，中产田上仅—P和—K处理净收入高于农民习惯施肥处理，而高产土上各配比施肥处理净收入均低于农民习惯施肥处理，由于受近年来肥料价格猛涨（特别是钾肥）的影响，经济施肥量明显低于氮、磷和钾肥推荐施肥量。

表3 不同配比施肥对晚稻经济效益的影响

3 小结与讨论

水稻产量与肥料施用量、肥料种类、土壤肥力水平、气候与环境及水稻品种等诸多因素有关。有研究表明，单施氮肥或氮肥磷肥钾肥两两配施均不能最有效地利用养分资源[7-8]，只有在氮磷钾肥三者配施情况下才能获得高产，三者配施时养分表观利用率最高，水稻产量与有效穗数、结实率之间存在着较强的相关性，这与本研究中NPKZn处理和－Zn处理稻谷产量和单位有效穗数较高的结果一致。

高产和中产条件下，减N处理产量较低，而减P、减K和减Zn的处理水稻产量相对影响较小，另外不减素处理无论是在高产还是在中产条件下都能取得较高产量，说明晚稻稻谷产量对氮素营养最为敏感。

水稻产量由株高、单位面积穗数、每穗粒数、结实率、千粒重等产量构成因素共同决定，水稻高产要求各因子在较高水平上达到协调统一。与不施肥处理和不施氮肥处理相比，其他不同施肥配比处理的株高、单位面积有效穗数明显增加，说明促进水稻植株生长和增加水稻有效穗数是不同配比施肥处理造成水稻增产的主要原因。有机无机肥配施处理能够有效提高水稻分蘖和成穗率，但增施有机肥处理影响水稻结实，低产条件下还影响亩穗数，所以当季产量不高。原因可能与猪粪有机肥当季施用的残留有关。

水稻施肥的经济效益主要与稻谷产量和肥料投入成本有关，随着科技的发展，复合肥料特别是水稻专用肥的大面积施用，调查的农民习惯施肥配比较以前更加合理，本研究中农民习惯施肥处理在高肥力土壤上的经济效益最高，中肥力土壤上仅—P和—K处理净收入比农民习惯施肥处理高132.2和190.2元/hm2。由于肥料价格的逐年增涨，农民施肥越来越理性，施肥量趋向于经济施肥量，而明显低于最高产量施肥量。

[1]彭少兵.论新时期作物栽培管理在全球水稻增产中的作用[J].作物研究，2008，22（4）：207-208.

[2]鲁艳红，廖育林，黄铁平，等.湖南稻-油、稻-稻-油轮作制施肥现状调查研究[J].湖南农业科学，2010，（17）：57-59，63.

[3]李向辉，鲁艳红，廖育林，等.氮肥施用量对晚稻产量、氮肥利用率的影响[J].湖南农业科学，2010，（15）：52-54.

[4]汤雷雷，万开元，李祖章，等.施肥模式对双季稻产量、养分吸收及经济效益的影响 [J].植物营养与肥料学报，2011，17（2）：259-268.

[5]谢 坚，郑圣先，杨曾平，等.湖南双季稻种植区不同生产力水稻土质量及评价的研究，中国农业科学，2010，43（23）：4840-4851.

[6]鲁如坤.土壤农业化学分析方法[M].北京：中国农业科学技术出版社，2000.

[7]吴如成，包怀成，吴玉青，等.氮磷钾三因素四水平在水稻上的肥料效应研究[J].农业装备技术，2009，35（2）：38-40.

[8]敖和军，王淑红，邹应斌，等.超级杂交稻干物质生产特点与产量稳定性研究[J].中国农业科学，2008，41（7）：1927-1936.