‘甬优12’施肥量与产量关系模型及超高产栽培施肥技术研究

蔡建军　汪恩国　林采舜　何杰

摘要：为了探明超级杂交稻‘甬优12产量与施肥量关系，揭示其单季稻超高产栽培需肥规律，提升整体施肥技术水平，在统一栽培技术措施下测土配方施肥，跟踪调查2012-2013年12个示范方不同施肥组合及施肥量，以专家组实割实收考查产量的方法，对单季稻‘甬优12施肥量与产量关系及超高产栽培施肥技术进行研究。结果表明，在土壤肥力水平中等的情况下，单季晚稻‘甬优12产量（Y）随施肥量（有机肥F和N、P、K）增加而递升且呈幂次函数（近似线性）递升，其关系模型为：Y=0.00003F²-0.2963F+11302（Y=0.2301F+9258），Y=0.0504N²+24.566N+1953（Y=51.243N-1543），Y=0.0361P²+26.596P+8707（Y=34.143P+8358），Y=0.0208K²+7.4996K+8499（Y=17.793K+7306）。由此提出，11000～12000kg/hm²目标产量为投入农家有机肥8000～12000kg/hm²、纯N量245～265kg/hm²、P₂O₅量75～105kg/hm²、K₂O量210～265kg/hm²，N：P：K比例1.00：0.35：0.93；目标产量15000kg/hm²为投入农家有机肥15000～20000kg/hm²、纯N量320kg/hm²、P₂O₅量190kg/hm²、K₂O量410kg/hm²，N：P：K比例1.00：0.59：1.28。后者生产成本大幅度提高，生产风险大幅度上升，需集成超级栽培、肥料运筹、病虫防治、水桨管理等一系列协调促进，才能实现预期目标。

关键词：‘甬优12；超级栽培；施肥量；产量

中图分类号：S147.34

文献标志码：A

论文编号：2014-0895

0引言

‘甬优12为浙江省宁波市农业科学院作物研究所和宁波市种子有限公司选育而成的迟熟籼粳杂交稻组合（浙审稻2010015），2011年农业部确定为超级稻品种，该品种具有高产稳产、耐肥抗倒、优势明显的特性，生产应用表现具有高产水平和超高产潜力。近年来‘甬优12在浙东南稻区大面积推广，成为主栽品种之一，其推广种植大幅提高了单产水平。临海地处浙江东南沿海，2012-2013年推广种植面积3667hm²，占单季杂交水稻的14.1%，是平均单产最高的组合。针对‘甬优12超高产栽培技术发展，本研究旨在通过施肥组合及其施肥量与高产关系试验分析，为进一步开发高产潜力和超高产栽培提供施肥技术参数。

陈叶平等对‘甬优1213500kg/hm²以上超高产栽培技术研究总结为“一早二减三增四防”，即适期早播，减少播种量，减少种植丛数，增施有机肥，增开丰产沟，增施穗肥，防稻曲病，防止早衰，防断水过早，防割青；刘伟明通过‘甬优12产量性状相关分析认为超高产技术途径为适当控制有效分蘖，主攻大穗，提高结实率；孙永飞等通过‘甬优1213500kg/hm²群体长势长相从日照时数、成穗率等方面对突破15000kg/hm²论证认为在足穗基础上大幅度提高成穗率是最根本途径；谭保钦等对超级稻基肥和追肥比例试验结果认为以6：4对生长最好；吴建能等通过不同氮肥用量对‘甬优12穗粒结构和产量的影响研究认为，‘甬优12在中等土壤肥力条件下最佳施氮量为纯氮225kg/hm²左右。对于‘甬优12超高产栽培整体施肥技术却鲜有报道。为了探明单季稻‘甬优12超高产栽培施肥量与产量的关系，揭示其超高产栽培的需肥规律，制定超高产栽培施肥数学模型及其施肥技术，笔者于2012-2013年通过对12个单季稻‘甬优12高产示范方施肥跟踪调查，从施肥的角度开展单季稻‘甬优12超高产栽培施肥量与产量关系模型研究，从而形成超高产栽培施肥方案，以期为完善超高产栽培提供配套施肥技术依据。

1材料与方法

1.1示范方布局

根据临海市区位特点及其粮食专业合作社生产水平，2012年选定4个镇5家粮食专业合作社创办单季稻‘甬优12示范方5个，分别为桃渚镇里鱼高产示范方、小芝镇塔洋高产示范方、小芝镇西凤高产示范方、江南街道小溪高产示范方、尤溪镇于岙高产示范方，其示范面积平均为72.04hm²/方（幅度66.7-76.7hm²/方），合计示范面积360.2hm²；2013年选定6个镇7家粮食专业合作社创办单季稻‘甬优12示范方7个，分别为桃渚镇里鱼高产示范方、小芝镇塔洋高产示范方、江南街道小溪高产示范方、杜桥镇溪口高产示范方、杜桥镇大汾高产示范方、永丰镇白毛高产示范方、汛桥镇利丰高产攻关示范方，其前6个方平均示范面积为70.93hm²/方（幅度67.3-76.7hm²/方），后者称百亩方为7.5hm²/方，合计示范面积433.1hm²。

1.2示范方土壤肥力特性

根据对示范方的50个土壤化验数据结果分析，土壤的pH 4.6-6.3之间，平均为5.4，表现为酸性偏重土壤；有机质在18.0-55.2g/kg之间，平均为29.9g/kg，总体较为丰富；有效磷在0.9-50mg/kg，平均为14.2mg/kg，其中10mg/kg以下的达26个，占52%，表明缺磷较为普遍；有效钾在30-200mg/kg，平均为70.1mg/kg，80mg/kg以下的有38个，占76%，有效钾整体含量不丰富；阳离子交换量在6.4～18.6cmol/kg，平均10.5cmol/kg，整体表现为中等水平。表明示范方的土壤整体表现为酸性偏重、富含有机质、缺磷、少钾、阳离子交换量中等的土壤肥力特性。

1.3示范方主要栽培措施与施肥方法

高产示范方实行统一品种、统一育秧、统一栽培技术、统一测土配方施肥、统一植保、统一机械作业。根据统一制定的示范方组织实施方案，主要技术措施有：适时培育壮秧：播种时间为5月13-20日，塑盘育秧大田用种量为13.5-16.5kg/hm²，秧龄16-19天；合理稀植，机械插种密度30cm×21cm左右，即14.7万丛//hm²～16.2万丛/hm²，计落田苗数在45万/hm²-52万/hm²；病虫害防控依预测预报，采用统一时间和统一配方进行有效控制；全生育期推行浅湿间歇灌溉技术，后期不脱水，及时、科学、节水灌溉。施肥方法推广测土配方施肥，以重施有机肥为基础，稳氮增磷增钾补微，前肥后移，减少基蘖肥，增施穗肥，控制前期无效生长量，主攻大穗，淘汰“一头轰”施肥技术。

1.4施肥调查与考查方法

施肥数量调查采用各个示范方根据实际农事操作，落实专人负责农事记载，从开始组织实施到示范方收割的整个水稻生产当季的施肥投入量，包括有机肥和化肥总量及折纯量。产量考查采用省、市专家组实割实收办法进行，即随机选择3块田进行全田机械实割实收，经扬净测定水分含量，折标准含水量的稻谷产量。

1.5统计与建模方法

调查监测数据采用Excel 2003和DPS软件进行建模，原始调查数据不作任何转换。

2结果与分析

2.1总体施肥量与产量关系测定

根据对2012-2013年12个‘甬优12超高产栽培示范方施肥量及产量实割验收统计，结果见表1。经表1显示，‘甬优12超高产栽培示范方平均施农家有机肥（主要为栏肥、畜粪、禽粪沤制而成，下同）7750kg/hm²，纯N量246kg/hm²，P₂O₅量79kg/hm²，K₂O量210kg/hm²，实收产量11041kg/hm²。即每产出1000kg产量需投入农家有机肥702kg/hm²，纯N量22.3kg/hm²，P₂O₅量7.2kg/hm²，K₂O量19.0kg/hm²。

2.1.1施农家有机肥量与产量的关系模型 通过12个示范方施农家有机肥量（F）与产量（Y）统计分析，表明总体随施农家有机肥量增加而产量提高，两者呈极显著水平的幂次函数关系或线性相关关系，其数学模型为Y=0.00003F²-0.2963F+11302（df12，r=0.7958^**，r_0.01=0.7079）或Y=0.2301F+9258（df=12，r=0.7262^**，r_0.01=0.7079）。由此可知，一般示范产量11000～12000kg/hm²，其每公顷需施农家有机肥量8000～12000kg；若要获超级产量15000kg/hm²，其每公顷施农家有机肥量需15000～20000kg。

2.1.2施N量与产量的关系模型 通过12个示范方施N量（N）与产量（Y）统计分析，表明‘甬优12超高产栽培产量随施N量增加而提高，两者呈极显著水平的幂次函数关系，其变化轨迹与其线性相关关系基本一致，其数学模型为Y=0.0504N²+24.566N+1953（df=12，r=0.8203^**，r_0.01=0.7079）或Y=51.243N-1543（df=12，r=0.8202^**，r_0.01=0.7079）。由此可知，一般示范产量11000～12000kg/hm²，其每公顷需配套施纯N量245～265kg；若要获超级产量15000kg/hm²，其每公顷需施纯N量320kg。

2.1.3施P量与产量的关系模型 通过12个示范方施P₂O₅量（P）与产量（Y）统计分析，表明‘甬优12超高产栽培产量随施P量提高而增加，两者呈极显著的幂次函数关系，其变化轨迹与其线性相关关系基本相似，其数学模型为Y=0.0361P²+26.596P+8707（df12，r=0.8308^**，r_0.01=0.7079）或Y=34.143P+8358（df=12，r=0.8306^**，r_0.01=0.7079）。由此可知，一般示范产量11000-12000kg/hm²，其每公顷需配套施P₂O₅量需75～105kg；若要获超级产量15000kg/hm²，其需每公顷施P₂O₅量190kg。

2.1.4施K量与产量的关系模型 通过‘甬优12超高产栽培示范施K₂O量（K）与产量（Y）统计分析，表明‘甬优12超高产栽培产量随施K量增加而增加，两者呈极显著的幂次函数关系，其数学模型为Y=0.0208K²+7.4996K+8499（df=12，r=0.8893^**，r_0.01=0.7079）或Y=17.793K+7306（df=12，r=0.8871^**，r_0.01=0.7079）。由此可知，一般产量11000-12000kg/hm²，其每公顷需配套施K₂O量210-265kg；若要获超级产量15000kg/hm²，其每公顷施K₂O量需410kg。

2.2‘甬优12超高产栽培施肥方案分析

2.2.1‘甬优1211000-12000kg施肥技术方案 经图1和表1显示，‘甬优12产量11000-12000kg/hm²施肥量在农家有机肥施5250-11250kg/hm²基础上，配套施入纯N量246kg/hm²P₂O₅量82kg/hm²，K₂O量227kg/hm²，即N：P：K结构比例为1.00：0.33：0.92；较模型计算总体投入量略所偏低，即需配套施入纯N量255kg/hm²，P₂O₅量90kg/hm²，K²O量238kg/hm²，即N：P：K结构比例为1.00：0.35：0.93。为此提出施肥技术方案为：基肥在翻耕前每公顷施腐熟农家有机肥10000kg左右，为水稻提供各种营养元素，保持土壤有机质平衡，促进水稻稳健生长；耙面肥施17%碳酸氢铵440-450kg/hm²，16%过磷酸钙315-320kg/hm²，氯化钾180-185kg/hm²。分蘖肥每公顷施尿素300-305kg，氯化钾150kg，尿素分二次施用，第一次在移栽后6-7天施，第二次在移栽后13-14天施，比例为4：6，氯化钾在第二次时施用。穗肥每公顷用15-15-15复合肥260-265kg，也可分二次，比例为6：4，第一次在倒四叶露尖后施，第二次在倒二叶露尖后施。

2.2.2‘甬优1215000kg施肥方技术方案 经对农家有机肥及三要素模型化分析，‘甬优12目标产量15000kg/hm²施肥方案需在农家有机肥需15000-20000kg/hm²的基础上，需配套施肥量为纯N量320kg/hm²，P₂O₅量190kg/hm²，K₂O量为410kg/hm²，其N：P：K结构比例为1.00：0.59：1.28。为此提出施肥技术方案为：基肥在翻耕前每公顷施腐熟农家有机肥15000-20000kg，以提供水稻生长需要的N、P、K和各种中微量元素，保持土壤有机质平衡，为水稻高产攻关打下肥力基础；耙面肥施17%碳酸氢铵675kg/hm²，16%过磷酸钙480kg/hm²，氯化钾380kg/hm²。分蘖肥第一次移栽后6-7天每公顷施尿素195kg，氯化钾115kg，第二次移栽后13-14天用15-15-15复合肥375kg。穗肥也分二次施，第一次倒四叶露尖后施促花肥，每公顷用15-15-15复合肥225kg；第二次倒二叶露尖后施保花肥用15-15-15复合肥150kg。灌浆期可用磷酸二氢钾3kg加尿素7.5kg加水750kg喷施1～2次，防止早衰，提高籽粒充实度，增加产量。

3结论与讨论

研究表明，施肥技术是超级稻‘甬优12超高产栽培实现超高产目标的关键措施之一，无论施肥总量还是施肥组合（农家有机肥（F）及N、P、K化肥）对实现超高产目标都具有十分突出的作用，并存在显著的多项式二次肥料效应函数或线性函数相关关系，即‘甬优12单位产量（Y）是随其施肥量增加而呈二次函数或近似线性函数递升，其数学模型为：Y=0.00003F²-0.2963F+11302（或Y=0.2301F+9258），Y=0.0504N²+24.566N+1953（或Y=51.243N-1543），Y=0.0361P²+26.596P+8707（或Y=34.143P+8358），Y=0.0208K²+7.4996K+8499（或Y=17.793K+7306），深化了以往单要素肥料或仅N、P、K组合关系的研究。通过上述模型分析，其二次函数为开口向上，从肥料投入角度表明生产上尚具15000kg/hm²超高产潜力，与陈叶平等2012年有4块田单产超过15000kg/hm²实践一致。同时表明若目标产量11000-12000kg/hm²需投入农家有机肥8000～2000kg/hm²、纯N量245-265kg/hm²、P₂O₅量75-105kg/hm²、K₂O量210-265kg/hm²，N：P：K结构比例为1.00：0.35：0.93，与彭恩明等研究的N：P：K结构比例1.00：0.27-0.47：0.68-1.09、何旭华等试验结果的1.00：0.33：0.90基本一致；若目标产量15000kg/hm²需投入农家有初肥15000～20000kg/hm²、纯N量320kg/hm²，P₂O₅量190kg/hm²、K₂O量410kg/hm²，其N：P：K结构比例为1.00：0.59：1.28。因此，‘甬优12目标产量进入12000kg/hm²后投入肥料总量处激升状态，总施肥量增幅较大，特别是N、P、K需求量显著上升，尤以P、K肥需求量更大，使之高N配以高P和高K，以利提升群体抗倒健穗增产之效应，促进群体高产丰收。

‘甬优12耐肥抗倒性能优势明显，生产上以推广目标产量11000-12000kg/hm²方案较为可行；若示范攻关目标产量15000kg/hm²，其生产成本大幅度提高，生产风险也大幅度上升，在增加施肥总量的同时，需提高有机肥和P、K肥配套，注重提高群体抗倒能力，使之田间群体活力健壮，实现多穗基础上攻大穗增粒重，为之需集成超级栽培、肥料运筹、病虫防治和水桨管理等一系列协调促进，保障实现预期目标。

本研究着重对‘甬优12产量与施肥量关系研究，缺乏对施肥组合及施肥量对超高产群体和经济性状关系测定，有待进一步深化研究，以更精准完善超高产栽培施肥技术体系。