不同施肥处理对单季稻甬优15号产量和肥料利用率的影响

孔海民，张耿苗，连正华，陈一定，陈红金*

(1.浙江省耕地质量与肥料管理总站，浙江 杭州 310020；2.诸暨市农技推广中心，浙江 诸暨 311800)

“庄稼一只花，全靠肥当家。”长期以来，作为增产的一个重要措施，化肥已成为农业生产中不可缺少的重要部分，使用量较大。然而大量施肥的实践表明，我国肥料利用率并不高，远低于农业发达国家的水平，据张福锁等[1]研究，主要粮食作物的氮肥利用率不同地区间在10.8%～40.5%，平均为27.5%；磷肥利用率在7.3%～20.1%，平均为11.6%；钾肥利用率在21.2%～35.9%，平均为31.3%。且从历史变化来看，呈逐渐下降趋势。造成化肥利用率低和污染严重的主要根源是肥料释放的养分与作物需求间的不平衡所致，肥料使用量偏大或养分配比失衡均会造成利用率降低。

本文通过研究不同施肥处理对单季晚粳稻产量的影响，了解不同处理肥料利用效率变化，为科学合理施肥，减少肥料浪费，提高肥料利用效率及优化水稻科学施肥方案提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验在诸暨市河谷平原地区进行，试验地块土壤类型为潴育型水稻土亚类，耕层土壤基本理化性状pH为5.8，有机质含量27.5 g·kg-1，有效磷含量2.4 mg·kg-1，速效钾含量78 mg·kg-1。供试单季稻为晚粳稻品种甬优15号。化肥、有机肥均为市场购买。

1.2 处理设计

设空白不施肥(CK)、常规施肥(CGT)、测土配方施肥(CT)和增施有机肥(OCT)4个处理：CK，不施用任何化肥和有机肥；CGT，通过调查获得的农民习惯施肥，基施碳酸氢铵900 kg·hm-2、钙镁磷肥450 kg·hm-2，追施尿素180 kg·hm-2、氯化钾150 kg·hm-2，折N 236 kg·hm-2，P2O554 kg·hm-2，K2O 90 kg·hm-2；CT，根据测土配方施肥技术原理优化的施肥处理，基施45%配方肥375 kg·hm-2，追施尿素225 kg·hm-2、45%配方肥225 kg·hm-2，折N 200 kg·hm-2，P2O578 kg·hm-2，K2O 96 kg·hm-2；OCT，在CT处理的基础上施用一定量有机肥替代相同量化肥氮磷钾养分，基施6%商品有机肥750 kg·hm-2、45%配方肥375 kg·hm-2，追施尿素225 kg·hm-2、45%配方肥112.5 kg·hm-2，折N 204 kg·hm-2，P2O571 kg·hm-2，K2O 93 kg·hm-2。随机区组排列，重复3次。

1.3 参数计算

表征肥料利用效率的常用参数如下。

肥料利用率即肥料养分回收率，可以反映作物对施入土壤中肥料的回收效率，例如，氮肥利用率等。

肥料偏生产力指单位投入的肥料所能生产的作物籽粒产量。在土壤和环境养分供应量大、化肥增产效益下降的情况下，是评价肥料效应的适宜指标。

肥料农学效率指单位施肥量所增加的作物籽粒产量，是评价肥料增产效应较为准确的指标。

肥料生理利用率是作物地上部每吸收单位肥料所获得的籽粒产量的增加量，说明的是植物体内养分的利用效率，而不是肥料的增产效应。

试验数据用Excel进行处理，采用DPS软件统计分析，处理间差异性采用LSD法进行检验。

2 结果与分析

2.1 产量

CK不施用任何有机肥和化肥，产量代表基础地力水平。与CK相比，CGT处理极显著提高单季稻产量，增产幅度为17.4%，代表常规化肥投入可实现单季稻增产1.38 t·hm-2，说明必要的化肥投入是保证单季稻高产的关键因素。CT处理较CK产量增加达极显著水平，幅度25.4%；与CGT处理比较，化肥总投入量(折算为N、P2O5、K2O量，下同)减少6 kg·hm-2，其中，氮肥减少15.3%，磷肥增加44.4%，钾肥增加6.7%，从试验结果来看，单季稻产量没有降低，反而增加0.65 t·hm-2，增产幅度8.0%，达到极显著水平。表明本处理在常规施肥基础上适当减施氮肥，调整磷、钾肥比例，更有利于提高产量。OCT处理氮磷钾养分投入量与CT处理接近，产量较CK增加26.4%，较CT处理增加1.0%，表明在CT处理基础上，施用750 kg·hm-2有机肥替代相同养分量的化肥有助于提高单季稻产量。各处理增产效应表现为OCT处理>CT处理>CGT处理>CK(图1)。

柱上无相同大小写字母分别表示组间差异极显著(P<0.01)和显著(P<0.05)。

2.2 肥料利用效率

表1显示，氮肥偏生产力，氮、钾肥农学效率和肥料利用率CGT处理与CT处理间均有极显著差异。CT处理氮肥偏生产力、农学效率和肥料利用率分别为50.1 kg·kg-1、10.1 kg·kg-1和25.5%，均高于CGT处理，表明CT处理较CGT处理减少一定量的氮肥用量是比较合理的。CT处理较CGT处理增施钾肥具有较好的效果，表现为钾肥的偏生产力、农学效率和肥料利用率均有提高，其中，农学效率和肥料利用率达极显著差异。根据土壤理化性状分析结果，试验地块土壤有效磷含量较低，CT处理较CGT处理增加了磷肥的施用量24 kg·hm-2，磷肥的偏生产力降低，但农学效率和肥料利用率有所提高，表明施用磷肥仍然具有较高的边际效应。OCT处理较CT处理的肥料偏生产力、农学效率和肥料利用率均有所提高，但未达显著水平，表明增施750 kg·hm-2有机肥对于提高单季稻的肥料利用效率有积极作用。氮、磷、钾肥的生理利用率在各处理间均无显著差异。

表1 不同施肥处理的肥料利用效率

注：同列数据后无相同大小写字母分别表示组间差异极显著(P<0.01)和显著(P<0.05)。

3 小结与讨论

氮肥对提高农作物的产量具有重要作用，但过量施氮不仅会导致农田土壤质量退化，影响作物产量和品质，还会对生态环境产生负面影响[2]。测土配方施肥技术是以养分归还学说、最小养分律、同等重要律、不可代替律、肥料效应报酬递减律和因子综合作用律等为理论依据，以确定养分的施肥总量和配比为主要内容，包括“测土、配方、配肥、供应、施肥指导”等技术环节。在本研究中，体现在测土配方施肥处理根据耕层土壤养分检测结果，有效磷含量低是制约产量的因素之一，在施肥配比中提高了磷肥的施用量；同时根据水稻生育期钾肥的吸收量较大，提高了钾肥的施用量，整体上将氮磷钾养分配比由常规施肥的1∶0.23∶0.38调整到1∶0.39∶0.48；肥料也由使用配方肥替代了常规单质肥料。从结果来看，减少氮肥用量的同时调整磷、钾肥的施用量，不仅没有降低单季稻产量，反而产量提高8.0%。说明通过测土配方技术，合理优化施肥，既能保证产量，又能提高肥料利用率，减少对环境的危害，对农业高产、高效、持续健康的发展具有重要意义。本研究减少化肥用量尚未达到造成产量减少的临界点，可在减量幅度方面做进一步研究，找到投入产出比最高的化肥用量。

研究[3-7]表明，化肥和有机肥在维持土壤肥力和保证作物产量方面均有重要作用。化肥可以迅速提高土壤主要养分的浓度，满足作物生长的需要；有机肥则可以迅速培肥土壤，改善作物生长需要的土壤环境。本研究中增施有机肥处理的结果表明，在总养分投入量相近的情况下，一定比例的有机肥替代化肥，可提高单季稻产量和养分利用效率。在实际生产中，有机无机配施是维持作物高产同时又培肥地力的重要途径。