配方施肥对早稻产量及土壤理化性状的影响

李素莲，梁 浩，童小荣

（广东省韶关市农业科技推广中心，广东韶关512026）

长期使用化肥、盲目施肥，不仅造成土壤板结、地力下降，同时也会造成环境污染。秸秆还田、配方施肥，在农业可持续发展、净化环境、提高土壤肥力等方面发挥重要作用［1］。试验旨在探寻不同配方施肥制度下对水稻生育期内土壤养分变化的影响，为提高粤北地区水稻土壤肥力、合理施肥提供依据。2017年承接广东省耕地肥料总站建立耕地质量监测点试验任务，按《关于下拨2016年耕地质量监测点试验补助经费的通知》［粤农耕肥（2016）35号］文件要求开展韶关耕地质量监测点试验，对照文件（附件4——水稻肥料利用率田间试验方案）要求实施。

1 材料与方法

1.1 供试材料

早稻品种为华优665。2017年3月9日播种，4月13日插秧，6月7日始穗，7月19日测产收割。栽插密度17.5 cm×21.4 cm，每667m2插1.8万丛。所用的单质肥料为尿素（N 46.4%）、过磷酸钙（P2O516%）和氯化钾（K2O 40%）。

1.2 试验地点、土壤

试验安排在韶关市仁化县大桥镇古洋村（广东省耕地质量监测点GD301），海拔82 m，土壤类型为灰黄泥田，有机质含量9.7 g/kg、全氮0.71 g/kg、碱解氮42.59 mg/kg、有效磷7.81 mg/kg、速效钾82.43 mg/kg、pH值5.86，质地中壤，肥力中等，排灌方便，前作晚稻。

1.3 试验设计

试验设5个处理，每个处理设3次重复，共15个小区，每小区面积21 m2（7 m×3 m），随机区组排列。小区之间用小田埂（约15 cm宽）隔开，筑好田埂后盖尼龙薄膜，防肥水渗透串流，处理间留排灌口，实行单排单灌。每一处理要插标签牌，清楚标出小区号、处理名称、每667m2施尿素、磷肥和氯化钾数量。四周设保护行，除施肥设计肥力差异外，其他田间管理措施相同。

各试验处理设置如下：处理1为N、P、K肥常规施肥（N2P2K2），处理2为缺N肥+P、K肥常规施肥（N0P2K2），处理3为缺P肥+N、K肥常规施肥（N2P0K2），处理4为缺K肥+N、P肥常规施肥（N2P2K0），处理5为零施肥（CK）。常规施肥按照每 667m2施纯 N 10 kg、P2O54.4 kg、K2O 10 kg。氮肥分基肥（30%）、回青肥（40%）、中期肥（30%）3次施用，磷肥作基肥一次性施用，钾肥分基肥（50%）和中期肥（50%）施用。

4月11 日施用基肥，4月18日施用回青肥，5月24日施中期肥。

病虫防治：5月9日施用冠茗、毒死蜱；5月24日施用冠茗、福戈、烯啶虫胺、吡蚜酮；6月23日施用冠茗、福戈、烯啶虫胺、吡蚜酮；防治稻纵卷叶螟、二化螟、稻飞虱、稻瘟病、稻曲病、纹枯病等病虫害。

1.4 采样与分析

土壤采样：11月下旬采集，采样深度为0～20 cm，采样时沿着“X”或“S”路线，采集深度为0～20 cm的样点约15～20个，将土样充分混匀后，四分法留取1 kg。过20目筛和100目筛制样送检。土壤样品分析检测按NY/T1121.1规定的方法执行［2］。

植株取样：于水稻成熟收割前2 d，避开边际效应，随机均匀在各小区里选取1 m长样段，拔出水稻，沿根茎结合处，剪去根系，取地上部分。脱粒，将稻草和稻谷分开，把稻谷放进小网袋，稻草放大网袋，放入标签信息。称量并记录茎叶、稻谷湿重，接着取茎叶、稻谷样品，称重、烘干，计算风干样含水量。并分别数稻谷样品空秕粒及实粒数，称重，从而获得结实率、穗粒数、千粒重等数据。

数据分析：利用EXCEL2010统计分析软件，进行数据统计分析，处理间差异显著性分析采用最小显著差异（LSD）法。

2 结果与分析

2.1 不同处理对水稻农艺性状的影响

从表1可见，5种施肥制度下，株高、有效穗数呈现的数值高低顺序接近：处理1＞处理3（4）＞处理4（3）＞处理2＞处理5，以处理1常规施肥的株高最高，有效穗数最多，而处理2的株高、有效穗数略高于CK；每穗粒数、千粒重呈现的变化趋势一样：处理3＞处理4＞处理1＞处理5＞处理2，以处理3的每穗粒数最多，千粒重最重，处理2（N0P2K2）的每穗粒数和千粒重均最小；理论产量呈现的数值高低顺序：处理3＞处理4＞处理1＞处理2＞处理5，与实际测产产量有差异。综合来看，磷肥缺失对早稻农艺性状影响较弱，氮肥缺失对早稻各种农艺性状影响最大，导致理论产量略高于CK。

表1 不同处理的水稻农艺性状对比分析

2.2 不同处理对水稻产量及经济效益的影响

各处理产量见表2：处理1早稻实测产量最高，平均每667m2产量618.33 kg，比处理5（CK）增产69.6%。各处理产量高低顺序为处理1＞处理3＞处理4＞处理2＞处理5。经方差分析，处理1、处理3、处理4分别与处理5之间在1%水平上差异极显著，处理2与处理5之间在5%水平上差异显著。

按早稻当地平均售价2.6元/kg计算产值，各处理收益见表2,看出：处理1产值最高，平均每667m2产值1 607.66元，扣除肥料成本，平均纯收入1 437.06元；处理5产值最低，平均每667m2产值948.14元，比处理1减少收益488.92元。各处理产值收益高低顺序为处理1＞处理3＞处理4＞处理2＞处理5，处理1、处理3、处理4分别与处理5之间产值效益差异显著，处理2与处理5之间产值效益差异不明显。说明氮肥缺失对产量影响最大，进而影响经济效益。

表2 不同处理对水稻产量及经济效益的影响

2.3 不同处理对土壤理化性状的影响

根据全国第2次土壤普查标准［3］，试验前土壤理化性状有机质、全氮、碱解氮指标处于五级（很低）水平，有效磷、速效钾、pH值指标处于四级（低）水平。试验后土壤取样化验结果见表3，试验后土壤理化性状pH值都略高于处理5（CK），但都略低于试验前水平。

土壤有机质含量是反映土壤肥力高低的重要指标之一，是植物和微生物的养分源泉，决定着土壤的结构以及通透性、渗透性、缓冲性、保肥性和供肥性等生产性状［4］。从表3发现，处理2土壤有机质含量最高，为15.6 g/kg，比处理5增加13.87%；处理3和处理4的土壤中有机质含量都是14.6 g/kg，比处理5增加6.57%。但5种施肥制度下，有机质又比试验前含量有所增加，增幅达40%～60%不等。

土壤中碱解氮的5种施肥制度下差异性不大，但比试验前增加60%左右，可能是氮磷钾肥不合理的施肥比例，降低了肥料的利用率，使土壤中氮素未被有效利用而出现累积。

土壤中全氮含量在试验后出现大幅下降，消耗水平极高。5种处理水平相差无几。

从土壤分析结果来看，有效磷含量以处理1最高值，以处理2、4含量最低，大小顺序是：处理1＞处理3＞处理5＞处理2（4）。5种施肥制度下有效磷含量都比试验前大幅下降。有效磷的变化与其在土壤中的存在形态有很大关系，可溶性磷极易转化为难溶性磷，致使土壤中有效磷含量降低［4］。

土壤速效钾含量的高低不但决定作物对钾需求是否充分，而且还决定土壤阳离子的代换量，影响植物对氮、磷的吸收和土壤的保水、保肥效果［5］。试验结果表明，速效钾含量呈现不同数值，大小顺序是处理2＞处理3＞处理1（处理5）＞处理4。以处理4的数值最小，这可能与土壤中高含量的速效钾有关，土壤提供一定的养分以维持基本产量。而处理2可能因氮素的缺失，间接影响了植物对钾的吸收，使其速效钾利用最少，出现最高值。氮、磷、钾投入比例失调，对钾肥投入长期不足，导致土壤中钾素补充有限；作物从土壤中吸收的钾素远远大于归还量［2］。

表3 不同处理的土壤理化性状比较

3 结论

从水稻农艺性状指标来看，不同施肥水平下，磷肥缺失对早稻农艺性状影响较弱，氮肥缺失对早稻各种农艺性状的影响最大。从肥料养分利用率来看，早稻对氮肥的依赖性较大，氮肥的利用率最高，磷肥利用率最低。合理配施氮肥能降低早稻产量波动，提高稳产性。从土壤的理化性状来看，有机质、碱解氮数值比试验前明显增加，全氮、有效磷和速效钾则是大量消耗。氮、磷、钾投入比例失调，影响植物对所需元素的吸收和转化，进而改变了农艺性状和土壤理化性状。由于试验只开展了一季配方施肥对早稻经济性状，土壤理化性状的初步研究，在配方施肥长期效应观察及土壤养分释放研究等方面有待完善和深入。