寿县水稻“3414”完全肥料效应田间试验

戚士胜， 胡凤桂， 李应生， 黄德尧， 张晓明

(1.安徽省寿县农技推广中心，安徽寿县 232200；2.安徽省寿县土壤肥料站，安徽寿县 232200；3. 安徽省寿县三觉镇农技站，安徽寿县 232200；4. 安徽省寿县众兴镇农技站，安徽寿县 232200)



寿县水稻“3414”完全肥料效应田间试验

戚士胜1， 胡凤桂2， 李应生3， 黄德尧4， 张晓明2

(1.安徽省寿县农技推广中心，安徽寿县 232200；2.安徽省寿县土壤肥料站，安徽寿县 232200；3. 安徽省寿县三觉镇农技站，安徽寿县 232200；4. 安徽省寿县众兴镇农技站，安徽寿县 232200)

摘要[目的]获得水稻主产区水稻生产中的土壤供肥力、最佳配方施肥量。[方法]以杂交中籼深两优5814为水稻供试品种，在安徽寿县三觉镇陈岗村进行了“3414”试验，共设14个处理，研究氮、磷、钾肥对水稻产量及经济性状的影响，并通过肥料效应函数分析了氮、磷、钾肥施用量与水稻产量之间的关系。[结果] 氮肥180 kg/hm2、磷肥60 kg/hm2、钾肥120 kg/hm2处理的产量最高，达11 455.5 kg/hm2，该处理的纯收入也最高，达23 324.10 元/hm2，其次为氮肥180 kg/hm2、磷肥60 kg/hm2、钾肥0 kg/hm2处理，纯收入为20 837.85元/hm2。获得肥料效数应函方程Y= 338.401+15.085X1+108.066X2-8.747X3+0.182X12+2.100X22-6.420X32-1.00X1X2-11.402X1X3-0.779X2X3，由该数学模型得出理论氮、磷、钾最佳施肥量分别为154.50、51.00、34.50 kg/hm2。[结论]各处理中以氮肥180 kg/hm2、磷肥60 kg/hm2、钾肥120 kg/hm2处理的产量和纯收入最高，结合生产实际，推荐氮、磷、钾施用量分别为172.50、75.00、135.00 kg/hm2。

关键词水稻；“3414”肥效试验；施肥模型；推荐施肥量

近年来，随着水稻产量逐年提高，化肥施用量也随之增大，施肥成为提高水稻产量的重要手段[1]。寿县是沿淮农业大县，粮食产量一直位居全国和安徽省前列，被确定为水稻、小麦优势产区。“3414”肥效完全试验吸收了回归最优设计处理少、效率高的优点，是目前国内外应用较为广泛的肥料效应田间试验方案，是全国农技中心推荐使用的标准肥料用量试验方案[2-4]。按照农业部“测土配方施肥技术规范”和“安徽省‘3414’肥效田间试验总体方案”要求，笔者在寿县三觉镇进行了水稻“3414”肥效试验，研究在寿县“稻-麦”两熟典型耕作制度下，水稻最佳施肥量，旨在为提高肥料利用率、增加经济效益及合理指导科学施肥提供科学依据。

1材料与方法

1.1试验地概况试验于2015年4～10月在安徽寿县三觉镇陈岗村进行。试验田长68m，宽42m，面积2 856m2，土种为黄白土田，耕层厚度20cm，通常地下水位1.2m，耕作类型为水稻-小麦两熟制，土壤肥力中等偏上。土壤基本理化性质：pH6.3，有机质18.3g/kg，全氮1.06g/kg，碱解氮95.00mg/kg，有效磷16.90mg/kg，缓效钾245.00mg/kg，速效钾127.00mg/kg。

1.2试验材料供试肥料：氮肥品种为尿素，含纯氮量(N)46%，产地安庆；磷肥品种为过磷酸钙，含纯磷量(P2O5)12%，产地铜陵；钾肥品种为氯化钾，含纯钾量(K2O)60%，产地俄罗斯。供试水稻品种：杂交中籼深两优5814，常年产量9 000kg/hm2。

表1　“3414”试验各处理施肥量

1.3试验方案采用“3414”最优回归设计，试验因素为氮、磷、钾3元素，各因素设0、1、2、3各4个水平，各水平肥料用量：氮(N)为0、90、180、270kg/hm2，磷(P2O5)为0、30、60、90kg/hm2，钾(K2O)为0、60、120、180kg/hm2，共14个处理(表1)，每处理3次重复。小区面积40m2(10m×4m)，四周设置2m保护行。小区间做埂宽、高均为30cm，独立灌排。小区排列见图1。

注：①表示处理号。Note: ① stands for treatment No. 图1　“3414”水稻试验地小区设计示意Fig.1　Design of “3414” rice experiment plot

1.4肥料施用氮肥的基肥占50%，分蘖肥占30%，穗肥占20%；磷肥全部作基肥施用；钾肥的基肥占70%，穗肥占30%。施用方法为撒施。

1.5田间管理2015年5月24日播种育苗，6月15日移栽，移栽密度22.2万穴/hm2。6月27日追分蘖氮肥并结合化学除草；8月17日追孕穗氮、钾肥。7月27日和8月5日，开展2次病虫害防治，综合防治二化螟、稻纵卷叶螟、稻飞虱、稻曲病、稻瘟病等穗期病虫害。2015年10月15日收获，分小区单收单打，计算实产。全部生育期为142d。

2结果与分析

表2　“3414”肥效试验水稻产量与经济效益

注：同列不同大、小写字母分别表示差异在0.01、0.05水平差异显著。计算价格：水稻2.52元/kg，氮肥4.50元/kg，纯磷5.20元/kg，纯钾6.30元/kg。效益分析仅针对肥料投入1项，正常农业生产所需的整地、稻种、育秧、栽插、病虫草害防治、灌溉、收获等各环节必需的投入未列入计算。

Note:Differentcapitallettersandlowercasesinthesamecolumnstandforsignificantdifferenceat0.01and0.05level.Thepricesofrice,Nfertilizer,pureP,pureKare2.52, 4.50, 5.20, 6.30yuan/kg,respectively.Benefitanalysisisforfertilizerinput,thenecessaryinputsineachlinkofnormalagricultureproductionarenotincludedinthecalculation,includingsoilpreparation,sowing,sproutcultivation,planting,pestandweedcontrol,irrigationandharvest.

2.2 肥料效应函数

2.2.1单因子分析。

表3施氮增产效果调查结果

Table3InvestigationresultsofyieldincreasingbyapplyingNfertilizer

处理号Treat-mentNo.施氮量DosageofNfertilizerkg/hm2产量Yieldkg/hm2比处理②相比Comparedwithtreatment②增产Yieldincreasingkg/hm2增产率Increasingrate∥%②05107.2——③907949.02841.855.64⑥18011455.56348.3124.302709664.64557.489.23

图2　氮肥施用量与水稻产量的关系Fig.2　The relationship between rice yield and N fertilizer application amount

2.2.1.2施磷效果。将处理⑤、⑥、⑦的施肥量和产量与处理④进行比较，结果表明：在施磷肥不同而其他肥料施用量相同的情况下，产量结果相差不大，处理⑤、⑦分别减产2.12%和1.60%，处理⑦增产18.65%(表4)，说明磷肥增产效果不明显。通过建立一元二次回归方程可以看出(图3)，磷肥施用量与水稻的产量呈开口向下的二次函数(抛物线)关系，当施磷肥39.0kg/hm2时，产量达到最大值10 749.0kg/hm2。如果磷肥和水稻以上述价格计算，则最佳施磷量为37.5kg/hm2，最佳产量为10 747.5kg/hm2。

2.2.1.3施钾效果。将处理⑨、⑥、⑩的施肥量和产量与处理⑧进行比较，结果表明：在施钾肥不同而其他肥料施用量相同的情况下，产量结果相差不大，处理⑨、⑩分别减产14.50%、3.35%，处理⑥增产14.76%，说明施钾肥增产效果不明显；但随着施用量的增加，产量在出现最大值后下降(表5)，说明钾肥施用量过大反而会造成减产。通过建立一元二次回归方程可以看出(图4)，钾肥施用量与水稻的产量呈开口向下的二次函数(抛物线)关系，当施钾量为153.0kg/hm2时，产量达到最大值10 120.5kg/hm2。如果钾肥和水稻以上述价格计算，则最佳施钾量为103.5kg/hm2，最佳产量为10 059.0kg/hm2。

表4施磷增产效果调查结果

Table4InvestigationresultsofyieldincreasingbyapplyingPfertilizer

处理号Treat-mentNo.施磷量DosageofNfertilizerkg/hm2产量Yieldkg/hm2比处理④相比Comparedwithtreatment④增产Yieldincreasingkg/hm2增产率Increasingrate∥%④09822.8--⑤309614.3-208.5-2.12⑥6011655.01832.218.65⑦908263.7-1559.1-1.60

图3　磷肥施用量与水稻产量的关系Fig.3　The relationship between rice yield and P fertilizer application amount

Table5InvestigationresultsofyieldincreasingbyapplyingKfertilizer

处理号Treat-mentNo.施钾量DosageofNfertilizerkg/hm2产量Yieldkg/hm2比处理⑧相比Comparedwithtreatment⑧增产Yieldincreasingkg/hm2增产率Increasingrate∥%⑧09981.8--⑨608538.8-1443.0-14.50⑥12011455.51473.714.76⑩1809647.3-334.5-3.35

图4　钾肥施用量与水稻产量的关系Fig.4　The relationship between K fertilizer application amount and rice yield

2.2.2多因子综合分析。各处理中以处理⑥的产量最高，为11 455.5kg/hm2，较处理①增产6 361.5kg/hm2，说明施肥增产效果明显；氮、磷、钾的施肥量与水稻的产量均呈开口向下的二次函数(抛物线)关系。这说明过量施肥，不仅造成了肥料浪费，还会造成水稻减产。因此，施肥要根据作物需肥规律，进行科学施肥。根据该点试验结果，对氮、磷、钾的施肥量进行回归综合分析，建立了三元二次综合效应方程，方程为Y= 338.401+15.085X1+108.066X2-8.747X3+0.182X12+2.100X22-6.420X32-1.00X1X2-11.402X1X3-0.779X2X3。综合分析，当氮、磷、钾施用量分别为165.0、54.0、58.5kg/hm2时，产量最高，为9 807.0kg/hm2。如果氮、磷、钾肥和水稻以上述价格计算，则氮、磷、钾施用量分别为154.5、51.0、34.5kg/hm2，达到经济最佳产量，最佳产量为9 775.5kg/hm2。3小结

该研究结果表明，各处理中以处理⑥的产量最高，达11 455.5kg/hm2，施肥水平为N2P2K2。处理⑥纯收最高，为23 324.10元/hm2。通过水稻“3414”回归最优设计原理，获得肥料效应函数方程是Y= 338.401+15.085X1+108.066X2-8.747X3+0.182X12+2.100X22-6.420X32-1.00X1X2-11.402X1X3-0.779X2X3，最佳产量是9 775.5kg/hm2，氮、磷、钾施用量分别为154.5、51.0、34.5kg/hm2。综合分析，在生产实际中，氮、磷、钾肥的推荐施用量分别为172.5、75.0、135.0kg/hm2。

参考文献

[1] 袁隆平,唐传道.杂交水稻选育的回顾、现状与展望[J].中国稻米,1999(4)：3-6.

[2] 廖佳丽.测土配方施肥水稻3414肥料效应的研究[J].中国农学通报, 2010, 26(13):213-218.

[3] 毛新华，王华，肖丽霞.水稻“3414”完全肥效试验研究[J].现代农业科技, 2011(20):58.

[4] 宋朝玉，宫明波，李振清，等.“3414”肥料试验结果统计方法的讨论与分析[J].天津农业科学, 2012, 18(6):38-42.

作者简介戚士胜(1970)，男，安徽寿县人，高级农艺师，从事农业技术推广工作。

收稿日期2016-05-12

中图分类号S 506.2

文献标识码A

文章编号0517-6611(2016)16-131-03

Rice“3414”CompleteFertilizerEffectFieldExperimentinShouxianCounty

QIShi-sheng1,HUFeng-gui2,LIYing-sheng3etal

(1.ShouxianCountyAgriculturalTechnologyPromotionCenterinAnhuiProvince,Shouxian,Anhui232200; 2.ShouxianCountySoilFertilizerStationinAnhuiProvince,Shouxian,Anhui232200; 3.SanjueTownAgrotechnicalStationinShouxianCounty,Shouxian,Anhui232200)

Abstract[Objective] The aim was to obtain soil nutrient supplying capacity, the optimal formula fertilization amount in rice production. [Method] With hybrid rice Shenliangyou 5814 as test varieties, “3414” experiment was conducted in Chengang Village, Sanjue Town, Shouxian County, Anhui Province. Setting 14 treatments, effects of N, P, K fertilizer on rice yield and economic traits were studied. Through fertilizer effect function, the relationship between N, P, K application amount and rice yield was analyzed. [Result] The yield and net income of N 180 kg/hm2, P 60 kg/hm2, K 120 kg/hm2 was highest, up to 11 455.5 kg/hm2 and 23 324.10 yuan/hm2. The net income of N 180 kg/hm2, P 60 kg/hm2, K 0 kg/hm2 took the second place, up to 20 837.85 yuan/hm2. The fertilizer effect function equation Y= 338.401+15.085X1+108.066X2-8.747X3+0.182X12+2.100X22-6.420X32-1.00X1X2-11.402X1X3-0.779X2X3 was obtained, the theoretical optimal fertilization amount of N, P, K was 154.50, 51.00, 34.50 kg/hm2. [Conclusion] The yield and net income of N 180 kg/hm2, P 60 kg/hm2, K 120 kg/hm2 is highest, combining with practical production, the dosage of N, P, K fertilizer is recommend as 172.50, 75.00, 135.00 kg/hm2.

Key wordsRice; “3414” fertilizer experiment; Fertilization model; Recommended fertilization amount