水稻“3414”施肥效果及推荐肥料用量研究

2013-04-29文建平叶祥盛

湖北农业科学 2013年9期

文建平　叶祥盛

摘要：为研究氮、磷、钾肥对水稻（Oryza sativa L.）产量和经济效益的影响，从2008-2010年在江西省吉安市连续3年开展了水稻“3414”肥料效应试验研究。结果表明，早稻施氮最高增产58.1%，最高纯增收入5 042元/hm2，晚稻施氮最高增产39.9%，最高纯增收入3 750元/hm2；早稻施磷最高增产8.3%，最高纯增收入800元/hm2，晚稻施磷最高增产5.0%，纯增收入373元/hm2；早稻施钾最高增产19.9%，最高纯增收入1 568元/hm2，晚稻施钾最高增产3.3%，纯增收入为负值。早稻施用氮肥效应显著高于钾肥，钾肥高于磷肥；晚稻施用氮肥效应显著高于磷肥，磷肥高于钾肥。通过肥效模型拟合，提出试验区域早稻最高产量氮（N）、磷（P2O5）和钾（K2O）的施肥量分别为173、68和235 kg/hm2，最佳经济产量施肥量分别为162、56和175 kg/hm2；晚稻N、P2O5和K2O的最高产量施肥量分别为183、77和116 kg/hm2，最佳经济产量施肥量分别为166、48和29 kg/hm2。

关键词：水稻（Oryza sativa L.）；“3414” 肥效试验；施肥效果；推荐施肥量

中图分类号：S511 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2013）09-2010-06

肥料是决定水稻（Oryza sativa L.）产量和品质的一个重要因素，选择合适的肥料品种、施肥比例、施肥量、施肥方法对提高水稻产量、改善水稻品质、提高肥料利用率和农民增产增收等都起着至关重要的作用[1]。氮、磷、钾肥是水稻正常生长必不可少的肥料。研究不同施肥条件下水稻植株生长状况有助于了解施肥对水稻产量形成的影响，为水稻的合理施肥提供依据[2]。近10多年来中国农业生产化肥施用过量、土壤养分过量累积，从而导致增肥不增产、养分利用率下降和面源污染等严重问题[3]。虽然我国施肥技术研究及其成果推广已取得较好进展，但农民施肥实践依然以经验为主[4]。为进一步提高科学施肥的实践水平，促进水稻生产的增产增收，从2008-2010年连续3年在江西省吉安市水稻主产区布置了早稻“3414”肥料效应试验，分析了水稻的经济性状、产量及经济效益，并通过拟合三元二次和一元二次肥料效应方程，结合试验实际情况，确定水稻最高产量施肥量和最佳经济施肥量，为当地水稻的合理施肥、经济效益的提高提供理论依据和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 試验材料

试验地点为江西省吉安市永新县石桥镇示范区，供试土壤为中潴灰麻沙泥田，主要理化性状为 pH 5.49、有机质 31.89 g/kg、碱解氮 189.6 mg/kg、有效磷 15.4 mg/kg、速效钾72.3 mg/kg。连续3年供试早稻品种为早杂淦鑫203，晚稻品种为五丰优T025。

1.2 试验方法

1.2.2 调查项目试验调查各小区株高、有效穗数、每穗总粒数、结实率、千粒重，收获前在每个小区随机取有代表性的水稻5蔸进行考种调查，每个小区进行单打单收测产。

1.2.3 统计分析方法试验数据采用Excel进行整理，对水稻的经济性状进行极差分析，确定影响各经济性状的关键因子[5]；对产量结果进行新复极差法（SSR）检验；对氮、磷、钾肥不同施肥水平的产量结果分别进行单因素方差分析、最小显著差数法（LSD）检验[6]。

1.2.4 推荐施肥量的确定方法设定晚稻目标产量为y，肥料用量为变量x，采用“3414”试验分析器SG-2.2拟合三元二次和一元二次肥料效应模型，选择合适的肥效模型，然后计算最高产量时氮、磷、钾肥的施用量。根据稻谷价格和肥料价格，通过边际效益等于边际成本计算最佳经济施肥量，最后确定水稻推荐施肥量[7，8]。肥料价格和粮食价格均以吉安市当年市场价格均值计算，其中N、P（P2O5）、K（K2O） 3年平均价格分别以4.6、6.2、5.9元/kg计，早稻平均价格以1.9元/kg计，晚稻平均价格以2.1元/kg计。

2 结果与分析

2.1 氮、磷、钾肥对水稻各性状的影响

2.1.1 氮、磷、钾肥对早稻各性状的影响表2结果显示，在单因素氮处理（处理2、3、6、11）中，即磷肥和钾肥施用量一定时，随着氮肥施用量的增加，早稻的株高、有效穗数增加；施用适量的氮肥能够增加早稻每穗实粒数，但过量氮肥又使其下降；氮肥对千粒重的影响不明显。在单因素磷处理（处理4、5、6、7）中，即氮肥和钾肥施用量一定时，随着磷肥施用量的增加，早稻的株高和有效穗数增加；施用适量的磷肥能够增加早稻的每穗总粒数、每穗实粒数和结实率，但过量磷肥又使每穗总粒数、实粒数和结实率下降；磷肥对千粒重的影响也不明显，这与氮肥规律相同。在单因素钾处理（处理8、9、6、10）中，即氮肥和磷肥用量一定时，随着钾肥施用量的增加，早稻的千粒重有所增加，施用适量的钾肥能够提高早稻的结实率，但过量钾肥又使结实率降低，而株高、有效穗数、每穗总粒数和实粒数都没有明显的规律。进一步对氮、磷、钾肥的施用效果分别进行极差分析，结果表明，氮肥能显著增加早稻的株高、结实率、有效穗数和每穗实粒数，而磷肥和钾肥对这些性状均无显著影响。

在包含单因素、双因素和三因素的14个试验处理中，N3P2K2处理株高最高且有效穗数最多，说明氮肥处于较高水平，磷、钾肥适量时，有利于植株的生长和抽穗。N2P2K2处理每穗总粒数最多，说明氮、磷、钾肥适量时有利于早稻结实。氮、磷、钾肥对早稻的结实率和千粒重无显著影响。

2.1.2 氮、磷、钾肥对晚稻各性状的影响表3结果显示，在单因素氮处理中，随着氮肥施用量的增加，晚稻的有效穗数增加；施用适量的氮肥能够增加晚稻的株高、每穗实粒数和总粒数，但过量氮肥又使其下降；随着氮肥施用量的增加，晚稻的结实率降低；氮肥对千粒重的影响不明显。在单因素磷处理中，施用适量的磷肥能够增加晚稻的每穗总粒数和实粒数，但过量磷肥又使每穗总粒数和实粒数下降，磷肥对株高、有效穗数、结实率和千粒重的影响不明显。在单因素钾处理中，随着钾肥施用量的增加，晚稻的株高、有效穗数、每穗总粒数、实粒数、结实率和千粒重都没有明显的规律。极差分析结果表明，氮能显著增加晚稻有效穗数和实粒数，对其他4个性状影响不大，磷肥和钾肥影响都不显著。

在包含单因素、双因素和三因素的14个试验处理中，N1P1K2处理的有效穗数最多，说明钾肥适量，氮、磷肥在较低水平时，有效穗数最多。氮、磷、钾肥对晚稻的株高、每穗总粒数、结实率和千粒重影响较小。

2.2 氮、磷、钾肥对水稻产量及经济效益的影响

2.2.2 氮、磷、钾肥对晚稻产量及经济效益的影响方差分析结果（表6）表明，在包含单因素、双因素和三因素的14个试验处理中，不同施肥处理间的产量差异达到了显著水平（P<0.05），说明施肥对晚稻增产具有显著效果。在14个试验处理中N2P2K2的产量最高，与不施肥处理（N0P0K0）相比，增产率为47.9%。通过LSD测验，处理N0P0K0、N0P2K2与其余处理相比差异显著，说明晚稻施氮肥增产显著。其最佳施肥组合为N2P2K2，即每公顷分别施N 159 kg、P2O5 61 kg、K2O 127 kg。

2.3 肥料效应模型与推荐施肥量

3 结论

研究结果表明，施用氮、磷、钾肥对早稻和晚稻各性状有不同程度的影响，氮肥和磷肥主要影响早稻有效穗数、每穗总粒数和株高，钾则影响结实率和千粒重，与王伟妮等[9]的结果不是很相符。氮肥影响晚稻每穗粒数、结实率和株高，总体上与王伟妮等[10]的结果相似。早稻和晚稻合理施用氮、磷、钾肥都具有显著的增产增收效果，尤其是氮肥增产率最高，早稻氮肥增产率最高可达58.1%，晚稻为39.9%。磷肥的效应晚稻优于早稻，钾肥则相反，即对于早稻氮肥增产率高于钾肥，钾肥又高于磷肥；对于晚稻是氮肥高于磷肥，磷肥又高于钾肥。对于晚稻施用钾肥虽然也有增产，但是随着施肥量的增加，经济效益下降。各肥料均有最适施肥量，当施肥量超过一定范围后，稻谷产量和经济效益不但不能提高，反而呈下降趋势。

对试验结果采用三元二次肥料效应模型进行拟合，早稻和晚稻肥料效应函数方程均不能成功拟合，这与王圣瑞等[11]研究结果一致。采用一元二次肥料效应模型进行拟合可成功拟合，从而计算出了最高产量施肥量和最佳经济施肥量。

参考文献：

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[8] 戢林，张锡洲，李廷轩.基于“3414”试验的川中丘陵区水稻测土配方施肥指标体系构建[J]. 中国农业科学，2011，44（1）：84-92.

[9] 王伟妮，王亚艺，姚忠清，等.早稻“3414”施肥效果及推荐用量研究[J].湖北农业科学，2008，47（11）：1268-1271.

[10] 王伟妮，王亚艺，姚忠清，等.晚稻“3414”施肥效果及推荐用量研究[J].湖北农业科学，2009，48（2）：306-309.