寒地水稻机械施肥肥料利用率试验

杨卫斌， 谢延彬， 王红霞

（黑龙江北大荒农业股份有限公司 八五四分公司，黑龙江 鸡西 158403）

氮、磷、钾肥合理配比施用能显著提高作物的产量， 而肥料利用率是衡量施肥合理性的一个重要指标［1，2］。 在实际农业生产中，由于不合理的灌溉施肥方式导致养分的利用率低下， 肥料资源浪费，生产成本提高，效益低下，环境污染大等问题，威胁人类的健康和生态环境安全。 化肥在粮食增产中的确有着不可替代的作用， 但过高的化肥投入不仅降低了作物的氮肥利用率，浪费了资源，同时也加重了环境负担［3，4］。 因此在实际生产中要合理施肥，不能盲目增加肥料用量。目前我国化肥的当季利用率平均仅为30%左右， 氮肥为20%～45%，磷肥为10%～25%，钾肥为25%～45%［5］。为了明确本农场常规下水稻氮肥、磷肥、钾肥的利用率现状和测土配方施肥提高氮肥、磷肥、钾肥利用率的效果。本试验采用测土配方施肥技术，研究配方施肥对提高水稻肥料利用率的影响， 为控制化肥施用总量，优化施肥结构，科学肥料运筹，改进施肥方式提供科学依据［6］。

1 材料与方法

1.1 试验地点概况

试验于2020 年4 月10 日～9 月28 日在黑龙江北大荒农业股份有限公司八五四分公司水田试验地进行。 试验地肥力中等，地势平坦，土壤为白浆土。 土壤碱解氮含量180.5 mg／kg， 有效磷42.42 mg／kg，速效钾148.1 mg／kg，有机质42.40 g／kg，pH 值5.46。

1.2 试验材料

供试水稻品种：龙粳31。

供试肥料：尿素（含N 46%），河南心连心化肥有限公司生产；重过磷酸钙（有效磷44%），云南云天化国际化工有限公司生产；磷酸二铵（18-46-0），贵州开磷（集体）有限责任公司生产；氯化钾（含K2O 60%），俄罗斯生产。

1.3 试验设计

试验设置5 个处理，每个处理设置3 次重复，随机排列。 小区面积180 m2。

处理1：无氮区（PK），即试验小区施用磷、钾肥，不施氮肥。

处理2：无磷区（NK），即试验小区施用氮、钾肥，不施磷肥。

处理3：无钾区（NP），即试验小区施用氮、磷肥，不施钾肥。

处理4：氮磷钾区（NPK），即试验小区施用氮、磷、钾肥。 667 m2施肥纯量为：N 7.70 kg，P2O53.93 kg，K2O 3.90 kg。 氮肥基肥∶分蘖肥∶穗肥=3∶5∶2，氯化钾基肥施总量60%，穗肥施总量的40%。

处理5：空白对照区（CK）。

1.4 主要栽培管理措施

2020 年5 月16 日机械插秧， 水稻插秧规格30 cm×12 cm，密度27 穴／m2，5～7 株／穴，病虫草防治及其它管理同常规措施。 水稻试验小区要求达到寸水不露泥，单灌单排，避免串灌串排。 施肥方法是氮肥总量的30%做基肥、50%做分蘖肥、20%做穗肥；磷肥100%做基肥；钾肥60%做基肥、40%做穗肥。

1.5 调查与收获测产

生育期调查，生物性状调查，植株形态、产量等农艺性状调查。

小区采用人工全区收获， 现场记录水稻收获籽粒产量，并取样测定籽粒含水量、含杂率。 准确丈量收获小区实际面积， 再由小区产量折算成单位面积产量。

1.6 相关指标统计及数据处理

依存率（%）=无肥区作物产量（kg／667 m2）／全肥区作物产量（kg／667 m2）×100%；

增产率（%）=（施肥处理产量-不施肥处理产量）／不施肥处理产量×100；

生产100 kg 水稻所需氮量=［（全素区茎秆全氮含量×单位面积茎秆重量+全素区籽粒全氮含量×单位面积籽粒重量）×100］／单位面积籽粒重量；

生产100 kg 水稻所需磷量=［（全素区茎秆全磷含量×单位面积茎秆重量+全素区籽粒全磷含量×单位面积籽粒重量）×100］／单位面积籽粒重量；

生产100 kg 水稻所需钾量=［（全素区茎秆全钾含量×单位面积茎秆重量+全素区籽粒全钾含量×单位面积籽粒重量）×100］／单位面积籽粒重量。

肥料利用率=［施肥区农作物吸收养分量（kg／667 m2）-缺素区农作物吸收养分量（kg／667 m2）］／［肥料施用量（kg／667 m2）×肥料中养分含量（%）］×100%。

2 结果与分析

2.1 生育期调查情况

由生育期调查可知， 不同肥料处理对水稻生育期有一定的影响。空白对照区成熟最早，生育期比氮磷钾区早5 d。 无磷区比氮磷钾区早3 d，无氮区和无钾区比氮磷钾区早1 d。

2.2 不同施肥处理水稻产量性状调查

通过对试验点的考种结果进行分析， 得到不同施肥参数考种结果。结果表明：不同施肥处理对水稻产量因素有不同的影响。从施肥效果上看，氮肥施肥主要增加了水稻株高、穗长、有效穗数，进而提高了水稻产量。

从水稻籽粒产量上看， 水稻氮磷钾肥区增产效果最明显，其次是无钾区＞无磷区＞无氮区。 与空白对照相比， 氮磷钾区增产196.6 kg／667 m2，增产率44.8%（表1）。 无氮区增加水稻产量7.7 kg／667 m2， 增产率1.8%。 无磷区增加水稻产量148.5 kg／667 m2，增产率33.8%。无钾区增加水稻产量177.7 kg／667 m2，增产率40.5%。

表1 水稻产量性状调查

从水稻秸秆产量上看， 水稻氮磷钾肥区秸秆产量最高，其次是无钾区＞无磷区＞无氮区。 与空白对照相比， 氮磷钾区增产308.5 kg／667 m2，增产率61.5%。 无氮区增加水稻秸秆产量33.8 kg／667 m2，增产率6.7%。 无磷区增加水稻秸秆产量172.6 kg／667 m2，增产率34.4%。无钾区增加水稻秸秆产量210.9 kg／667 m2，增产率42.0%。

2.3 土壤养分依存率的测定

依存率是指作物产量对土壤的依赖程度。 是空白对照区（不施任何肥料）产量占氮磷钾区产量的百分比。从依存率可以判断土壤肥力状况，为指导施肥提供依据。 本试验中的平均土壤养分依存率为69.0%。说明，本地区水稻产量有69%的产量依靠土壤获得。 结果表明，培肥土壤依然很重要，在提高水稻产量的同时依然需要加强对土壤肥力的保护。

2.4 不同施肥处理肥料利用率

2.4.1 100 kg 水稻经济产量所需氮、磷、钾的测定 100 kg 经济产量所需氮、磷、钾的确定，可以作为计算目标产量所需要养分总量和肥料利用率的参数。 100 kg 水稻经济产量所吸收氮、磷、钾分别为1.54 kg、0.96 kg、2.74 kg。

2.4.2 肥料利用率 肥料利用率指当季作物从所施肥料中吸收的养分占施入肥料养分总量的百分数。通过差减法来计算，利用施肥区作物吸收的养分量减去不施肥区农作物吸收的养分含量， 其差值视为肥料供应的养分量， 再除以所用肥料养分量就是肥料利用率。 分别计算出常规施肥及配方施肥条件下的肥料利用率。由表2 可以看出，水稻机械施肥氮肥的利用率为36.90%，磷肥的利用率为33.43%，钾肥的利用率为58.00%。

表2 水稻各试验点肥料利用率（%）

3 结论

（1） 空白对照区成熟最早，生育期比氮磷钾区早5 d。无磷区比氮磷钾区早3d，无氮区和无钾区比氮磷钾区早1 d。

（2） 本试验表明，水稻氮磷钾肥配施增产效果最明显，其次是无钾区＞无磷区＞无氮区。 与空白对照相比， 氮磷钾区增产196.6 kg／667 m2，增产率44.8%。 水稻产量对土壤的依存率为69.0%。

（3） 100 kg 水稻经济产量所吸收氮、磷、钾分别为1.54 kg、0.96 kg、2.74 kg。

（4） 水稻机械施肥氮肥的利用率为36.90%，磷肥的利用率为33.43%， 钾肥的利用率为58.00%。