氮肥施用量对建瓯市单季中稻产量及效益的影响

钟守健，李玉明

（1.建瓯市农业农村局土肥站，福建建瓯 353100；2.邵武市土壤肥料技术站，福建邵武 354000）

建瓯市位于福建省闽江上游，是福建省面积最大的县级市，省级商品粮主要产区。属于亚热带海洋性季风气候，多年平均气温19 ℃，多年平均降水量为1 673 mm，全市耕地面积40 466 hm2，农业是本市的支柱产业，2019 年水稻种植面积23 467 hm2、产量15.6 万t。氮肥是影响水稻生长发育和产量的重要因子，但氮肥投入具有边际效应，过量施用不仅不会增加产量，还会降低氮肥利用率，造成肥料浪费和环境污染[1]。因此，研究不同施氮量对水稻产量效益的影响，明确合理的施氮量，对提高福建省建瓯市氮肥利用率和减少氮素面源污染具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 土样采集与检测

试验前依照《测土配方施肥技术规范》（NY/T 2911—2016）的规定要求并参照福建省地方标准《耕地地力提升与保持技术规范》（DB35/T 1836—2019），采集耕层土壤混合样品进行有机质、pH 值、碱解氮、有效磷与速效钾等养分测试。

试验A 安排在建瓯市房道镇房道村，试验B 安排在建瓯市房道镇七道村，土壤种类为黄底灰泥田，土壤成土母质及质地为坡积物的中壤土，主要养分性状如表1 所示。

表1 试验地土壤主要养分性状

1.2 水稻氮肥施用量梯度试验

1.2.1 试验设计

试验处理设置参照全国农业技术推广服务中心编著的《肥料田间试验指南》中的田间“2+X”肥效测试方案实施[2]。处理1 为无氮肥区；处理2 为少量氮肥区（氮肥施用量为适量氮肥区的70%）；处理3 为适量氮肥区；处理4 为过量氮肥区（氮肥施用量为适量氮肥区的130%）。其中处理2、3、4 氮肥用量分别为89.25 kg·hm-2、127.50 kg·hm-2、165.75 kg·hm-2，每个处理分别配施P2O551.00 kg·hm-2和K2O 89.25 kg·hm-2。试验设计为随机区组3 次重复，每个试验小区面积20 m2。每个试验小区之间的田埂用薄膜覆盖隔离，预防肥水渗透，每个小区用水单独排灌，防止窜水窜肥[3]。供验水稻品种为“野香优996”，供施肥料为尿素、过磷酸钙、氯化钾。

试验于2022 年6 月10 日开始整地划分小区施基肥移栽，10 月13 日进行实割测产并采集稻株，测量稻株各种构成粮食产量因素的农艺特性。水稻全生育期肥料施用方案：氮肥按基肥45%、第一次追肥40%、第二次追肥15%；磷肥一次性基施；钾肥按基肥50%、第一次追肥50%。病虫害防治、除草及其他农业措施均按常规管理进行。

1.2.2 样品采集与测定指标

在供试水稻收获时，每小区随机选取10 株测定稻株高度、穗粒数、结实率、千粒重、单位面积有效穗及晒干率等农艺性状指标。株高用卷尺测量，千粒重用天平称重。每个小区全部收获进行测产，试验数据采用Excel 和SPSS 25 进行计算处理，组间差异使用单因素ANOVA 检验[4-5]。

2 结果与分析

2.1 氮肥施用量对水稻产量构成因素的影响

如表2 所示，处理1 在株高、穗粒数、穗实粒数、结实率等指标上与处理2、3、4差异均显著。与处理3相比，减少氮肥用量时，水稻株高降低了3.85%～10.69%，穗粒数降低了2.43%～17.73%，穗实粒数降低了7.39%～23.30%，结实率降低了3.44%～10.94%，千粒重降低了0.76%～2.30%，667 m2有效穗数降低了3.87%～13.45%；增加氮肥用量时，水稻株高降低了0.66%～1.89%，穗粒数降低了0.91%～2.43%，穗实粒数降低了3.41%～5.95%，结实率降低了2.52%～4.23%，千粒重降低了0.38%～0.77%，667 m2有效穗数降低了2.89%～3.28%。

表2 不同处理的水稻主要农艺性状表

综上，施用氮肥影响水稻的株高、667 m2有效穗数、穗实粒数、结实率、千粒重等产量构成因素，其中对穗实粒数的影响最大。

2.2 氮肥施用量对水稻产量的影响

如表3 所示，2 个试验区均以处理3 的水稻产量最高，各处理水稻产量顺序均为处理3 ＞处理4 ＞处理2 ＞处理1。与处理3 相比，处理1 减产 了1 717.65～1 867.05 kg·hm-2，处理2 减产了753.15～880.20 kg·hm-2，处理4 减产了575.55～612.15 kg·hm-2。与处理1 相比，施用氮肥均可增加产量，其中处理3 增产效果最明显。单因素ANOVA 检验结果表明，处理3 的产量极显著高于处理1、处理2，显著高于处理4。

表3 不同处理对水稻产量的影响

综上所述，施用氮肥会影响水稻产量，同时说明氮肥施用的重要性。

2.3 氮肥施用量对水稻效益的影响

如表4 所示，按照建瓯市超市与农资门市部价格计算水稻生产效益，其中水稻干谷售价4.0 元·kg-1，尿素4.0 元·kg-1，过磷酸钙1.5 元·kg-1，氯化钾6.0 元·kg-1。与处理3 相比，处理1 收益减少了5 761.90～6 359.50 元·hm-2，处理2 收益减少了2 679.99～3 188.19 元·hm-2，处理4 收益减少了2 634.81～2 781.21 元·hm-2。综上，适量施用氮肥可以增收2 634.81～6 359.50 元·hm-2。

表4 不同处理对每1 hm2 水稻收益的影响

2.4 施氮量与水稻产量的关系

如图1 所示，水稻产量随着氮肥用量的增加，呈现出增加趋势，通过水稻产量和氮肥用量的函数关系，发现当试验区A 氮肥用量为139.8 kg·hm-2时，产量最高达7 731.80 kg·hm-2；当试验区B 氮肥用量为132.2 kg·hm-2时，产量最高达8 166.54 kg·hm-2；2 个试验区的氮肥最佳用量平均为136.0 kg·hm-2。

图1 水稻产量与氮肥用量的关系

3 结论

1）氮肥用量在一定程度上影响了株高、穗粒数、穗实粒数、结实率、千粒重及667 m2有效穗等产量构成因素，从而影响产量。施用氮肥比不施氮肥增产 了837.45～1 867.05 kg·hm-2，增收2 573.71～6 359.50 元·hm-2；适量施用氮肥比少施和过量施肥增产了575.55～880.20 kg·hm-2，增收2 634.81～3 188.19 元·hm-2。

2）水稻产量在一定范围内随着氮肥用量的增加，呈现出增加趋势，通过水稻氮肥效应模型计算结果，在碱解氮含量中等水平的稻田土壤、水稻在7 731.8～8 166.5 kg·hm-2的目标产量下，氮肥推荐用量为132.2～139.8 kg·hm-2。