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摘 要:通过田间对比试验探究不同施肥方式下水稻的肥料利用率,结果表明,配方施肥、常规施肥比缺素区千粒重高、有效穗多,配方施肥无钾千粒重下降严重,常规施肥磷肥30%后移可提高千粒重。氮肥常规施肥比配方施肥基肥少37.5kg/hm2、分蘖肥多28.5kg/hm2、穗肥多15kg/hm2,氮利用率比配方施肥高。常规施肥磷肥后移可提高磷肥吸收利用率,配方施肥后期增施钾肥提高了钾肥利用率。
关键词:水稻;不同施肥方式;肥料利用率;产量;经济效益
中图分类号 S511 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2019)05-0087-04
1 材料与方法
1.1 试验地概况 试验地选择在安徽省怀宁县凉亭乡磨山村,地处长江中下游北岸,大别山南麓前沿,116°54’41.32”E,30°41’03.48”N。试验点地势平坦,排灌方便。供试土壤类型为潴育型水稻土砂泥田。有机质27.95g/kg、全氮1.68g/kg、速效磷11.2mg/kg、速效钾82mg/kg、pH值5.16。
1.2 试验材料 供试水稻品种为Y两优1928。供试肥料:尿素46%、磷肥12%、钾肥60%。
1.3 试验设计
1.3.1 处理 试验设10个处理,包括常规施肥、常规施肥无氮、常规施肥无磷、不施肥、常规施肥无钾、配方施肥、配方施肥无氮、配方施肥无磷、配方施肥无钾,不施肥。不设重复。
1.3.2 小区排列 选择代表当地土壤肥力水平的农户地块,先分成常规施肥和配方施肥2个大区(面积不少于0.067hm2)。在2个大区中,设置常规施肥和配方施肥及不施肥小区(小区间有明显的边界分隔),小区面积20m2以上(8m×2.5m),密度相同。四周设保护行,距离田边2m以上,除施肥不同外,小区其他田间管理措施相同。
1.3.3 施肥量 配方施肥:产量水平9750kg/hm2,氮磷钾施肥量依据当地测土配方施肥推荐施肥量,氮肥(N)195kg/hm2、磷肥(P2O5)90kg/hm2、钾肥(K2O)120kg/hm2。氮肥总量的60%作基肥施用、30%作分蘖肥、10%作穗粒肥;钾肥60%作基肥施用、40%作穗粒肥;磷肥作基肥施用。常规施肥:施肥量由上年度供试品种的常规施肥平均值确定。氮肥(N)201kg/hm2(基肥40%、分蘖肥43%、穗肥17%),磷肥(P2O5)114kg/hm2(基肥70%、穗肥30%),钾肥(K2O)114kg/hm2(基肥70%、穗肥30%)。
1.4 采样方法、测试项目与田间管理
1.4.1 样品采集检测 试验开始前,采集基础土壤样品,检测土壤pH、有机质、全氮、有效磷、速效钾等;试验结束后采集植株样品,分析植株和籽粒的全氮、全磷、全钾及水分(烘干样测试)含量。样品采集和检测严格按相应的农业行业标准进行。水稻成熟期调查小区实产。各小区随机取5穴,室内考种,记载产量构成因子每穗粒数、结实率、千粒重等指标。待5穴水稻植株风干后,按籽粒、茎叶分别计重。
1.4.2 田间管理 2018年5月15日播种,6月15日人工栽插,9月25~27日成熟,10月8日收割。在栽插前按试验要求进行整地,小区实行单灌单排,四周均设有子埂隔离,为防肥水相互串灌渗透,子埂均用农膜覆盖保护。在栽插前2犁2耙不施有机肥,小区筑埂后施基肥(6月14日),然后耙平。采用人工栽插,每个小区450穴,每穴2苗。基肥一次性对应深施入;追肥分2次施入,第1次在栽后10d(6月25日),结合化学除草施入;第2次在孕穗期施入(7月27)。并与7月21日,8月26日分别喷雾农药,防治螟虫、飞虱、纹枯病、稻曲病等,9月27日考种,10月8日分小区收割、脱粒、单晒、单称。
1.4.3 计算方法 每形成100kg经济产量养分吸收量的计算:先计算各个试验地点的测土配方施肥和无氮区的每形成100kg经济产量养分吸收量,計算公式如下:
每形成100kg经济产量养分吸收量=〔(籽粒产量×籽粒养分含量+茎叶产量×茎叶养分含量)/籽粒产量〕×100。
测土配方施肥下氮肥利用率的计算:
测土配方施肥区作物吸氮总量=测土配方施肥区产量×施氮下形成100kg经济产量养分吸收量/100
无氮区作物吸氮总量=无氮区产量×无氮下形成100kg经济产量养分吸收量/100
氮肥利用率=(测土配方施肥区作物吸氮总量-无氮区作物吸氮总量)/所施肥料中氮素的总量×100%
根据以上公式,分别测算出常规施肥情况下氮肥、磷肥、钾肥利用率。植株养分含量分析结果是全量单质养分,应用肥料利用率公式进行计算时需将磷、钾折合成氧化物进行计算。形成100kg经济产量养分的吸收量:全量P×2.29,全量K×1.2。
2 结果与分析
2.1 对产量因素的影响 由表2可知,无肥区穗粒数比施肥区少,全量施肥常规施肥区穗粒数比配方施肥区多15.1粒,无肥区明显低于施肥区。常规施肥区,全量施肥千粒重比无氮、无磷、无钾处理分别高1.35、1.96、1.46g,无钾比无磷高0.5g;配方施肥区,全量施肥比无氮、无磷、无钾处理分别高0.79、0.11、1.5g,无钾比无磷低0.99g。,配方施肥、常规施肥比缺素区千粒重高,配方施肥无钾千粒重下降严重,常规施肥磷肥30%后移可提高千粒重。对有效穗的影响,常规施肥区,全量施肥每穴有效穗比无氮、无磷、无钾处理分别高5.5、1.8、0.6个,无钾比无磷高1.2个;配方施肥区,全量施肥比无氮、无磷、无钾处理分别高3.7、0.5、0.4个,无钾比无磷高0.1个,基肥施用氮肥、磷肥可以提高有效穗数。
2.2 产量分析 由表3可知,常规施肥水稻产量NPK>NP>NK>PK,其中NPK比NP、NK、PK处理分别增产853.5、982.5、1113kg/hm2,增产率分别为9%、11.4%、13.1%;配方施肥水稻产量NPK>NP>NK>PK,其中NPK比NP、NK、PK处理分别增产327、1144.5、1269kg/hm2,增产率分别为3.3%、11.7%、13%;配方施肥、常规施肥分别比不施肥增产3400.5、3111kg/hm2,配方施肥比常规施肥增产19.3kg/hm2。
由此可见,无论是配方施肥还是常规施肥,N是水稻产量的最大限制因子,其次是P,最后是K。而且,配方施肥比常规施肥增产,氮肥使用量大并不增产反而减产。
2.3 对肥料利用率的影响 用测土配方施肥的利用率减去常规施肥的利用率,计算出测土配方施肥提高肥料利用率的效果,结果如表4、5所示。由表4、5分析可知,配方施肥N、P、K的利用率分别为34.0%、11.8%、43.7%,常规施肥N、P、K的利用率分别为43.6%、12.7%、40.7%,配方施肥N、P、K的利用率分别比常规施肥的利用率提高-9.6、-0.9、3个百分点。由于常规施肥氮肥比配方施肥基肥少37.5kg/hm2,分蘖肥多28.5kg/hm2,穗肥多15kg/hm2,导致常规施肥氮利用率比配方施肥高,这可能与基肥氮肥比率大有关。常规施肥磷肥后移可提高磷肥吸收利用率,配方施肥后期增施钾肥提高了钾肥利用率。
2.4 经济效益 由表6可知,常规施肥比不施肥增产3111.4kg/hm2,增加收入5617.4元/hm2,配方施肥比不施肥增产3400.7kg/hm2,增加收入6478.7元/hm2,常规施肥NPK分别比PK、NK、NP增收1959.7、1802、1444.2元/hm2,配方NPK施肥分别比PK、NK、NP增收2377.5、2354.9、78.3元/hm2,配方施肥比常规施肥增产值729元/hm2。
3 结论
无肥区比施肥区穗粒数少、千粒重低、有效穗减少、产量最低。配方施肥区、常规施肥全量施肥比缺素施肥千粒重高、有效穗多。配方施肥无钾千粒重下降严重,常规施肥磷肥后移30%可提高千粒重。各时期肥料运筹比例不同,肥料利用率不同,氮肥常规施肥比配方施肥基肥少37.5kg/hm2、分蘖肥多28.5kg/hm2、穗肥多15kg/hm2,氮肥利用率比配方施肥高。常规施肥磷肥后移可提高磷肥吸收利用率,配方施肥后期增施钾肥可提高钾肥利用率。
(责编:徐世红)
关键词:水稻;不同施肥方式;肥料利用率;产量;经济效益
中图分类号 S511 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2019)05-0087-04
1 材料与方法
1.1 试验地概况 试验地选择在安徽省怀宁县凉亭乡磨山村,地处长江中下游北岸,大别山南麓前沿,116°54’41.32”E,30°41’03.48”N。试验点地势平坦,排灌方便。供试土壤类型为潴育型水稻土砂泥田。有机质27.95g/kg、全氮1.68g/kg、速效磷11.2mg/kg、速效钾82mg/kg、pH值5.16。
1.2 试验材料 供试水稻品种为Y两优1928。供试肥料:尿素46%、磷肥12%、钾肥60%。
1.3 试验设计
1.3.1 处理 试验设10个处理,包括常规施肥、常规施肥无氮、常规施肥无磷、不施肥、常规施肥无钾、配方施肥、配方施肥无氮、配方施肥无磷、配方施肥无钾,不施肥。不设重复。
1.3.2 小区排列 选择代表当地土壤肥力水平的农户地块,先分成常规施肥和配方施肥2个大区(面积不少于0.067hm2)。在2个大区中,设置常规施肥和配方施肥及不施肥小区(小区间有明显的边界分隔),小区面积20m2以上(8m×2.5m),密度相同。四周设保护行,距离田边2m以上,除施肥不同外,小区其他田间管理措施相同。
1.3.3 施肥量 配方施肥:产量水平9750kg/hm2,氮磷钾施肥量依据当地测土配方施肥推荐施肥量,氮肥(N)195kg/hm2、磷肥(P2O5)90kg/hm2、钾肥(K2O)120kg/hm2。氮肥总量的60%作基肥施用、30%作分蘖肥、10%作穗粒肥;钾肥60%作基肥施用、40%作穗粒肥;磷肥作基肥施用。常规施肥:施肥量由上年度供试品种的常规施肥平均值确定。氮肥(N)201kg/hm2(基肥40%、分蘖肥43%、穗肥17%),磷肥(P2O5)114kg/hm2(基肥70%、穗肥30%),钾肥(K2O)114kg/hm2(基肥70%、穗肥30%)。
1.4 采样方法、测试项目与田间管理
1.4.1 样品采集检测 试验开始前,采集基础土壤样品,检测土壤pH、有机质、全氮、有效磷、速效钾等;试验结束后采集植株样品,分析植株和籽粒的全氮、全磷、全钾及水分(烘干样测试)含量。样品采集和检测严格按相应的农业行业标准进行。水稻成熟期调查小区实产。各小区随机取5穴,室内考种,记载产量构成因子每穗粒数、结实率、千粒重等指标。待5穴水稻植株风干后,按籽粒、茎叶分别计重。
1.4.2 田间管理 2018年5月15日播种,6月15日人工栽插,9月25~27日成熟,10月8日收割。在栽插前按试验要求进行整地,小区实行单灌单排,四周均设有子埂隔离,为防肥水相互串灌渗透,子埂均用农膜覆盖保护。在栽插前2犁2耙不施有机肥,小区筑埂后施基肥(6月14日),然后耙平。采用人工栽插,每个小区450穴,每穴2苗。基肥一次性对应深施入;追肥分2次施入,第1次在栽后10d(6月25日),结合化学除草施入;第2次在孕穗期施入(7月27)。并与7月21日,8月26日分别喷雾农药,防治螟虫、飞虱、纹枯病、稻曲病等,9月27日考种,10月8日分小区收割、脱粒、单晒、单称。
1.4.3 计算方法 每形成100kg经济产量养分吸收量的计算:先计算各个试验地点的测土配方施肥和无氮区的每形成100kg经济产量养分吸收量,計算公式如下:
每形成100kg经济产量养分吸收量=〔(籽粒产量×籽粒养分含量+茎叶产量×茎叶养分含量)/籽粒产量〕×100。
测土配方施肥下氮肥利用率的计算:
测土配方施肥区作物吸氮总量=测土配方施肥区产量×施氮下形成100kg经济产量养分吸收量/100
无氮区作物吸氮总量=无氮区产量×无氮下形成100kg经济产量养分吸收量/100
氮肥利用率=(测土配方施肥区作物吸氮总量-无氮区作物吸氮总量)/所施肥料中氮素的总量×100%
根据以上公式,分别测算出常规施肥情况下氮肥、磷肥、钾肥利用率。植株养分含量分析结果是全量单质养分,应用肥料利用率公式进行计算时需将磷、钾折合成氧化物进行计算。形成100kg经济产量养分的吸收量:全量P×2.29,全量K×1.2。
2 结果与分析
2.1 对产量因素的影响 由表2可知,无肥区穗粒数比施肥区少,全量施肥常规施肥区穗粒数比配方施肥区多15.1粒,无肥区明显低于施肥区。常规施肥区,全量施肥千粒重比无氮、无磷、无钾处理分别高1.35、1.96、1.46g,无钾比无磷高0.5g;配方施肥区,全量施肥比无氮、无磷、无钾处理分别高0.79、0.11、1.5g,无钾比无磷低0.99g。,配方施肥、常规施肥比缺素区千粒重高,配方施肥无钾千粒重下降严重,常规施肥磷肥30%后移可提高千粒重。对有效穗的影响,常规施肥区,全量施肥每穴有效穗比无氮、无磷、无钾处理分别高5.5、1.8、0.6个,无钾比无磷高1.2个;配方施肥区,全量施肥比无氮、无磷、无钾处理分别高3.7、0.5、0.4个,无钾比无磷高0.1个,基肥施用氮肥、磷肥可以提高有效穗数。
2.2 产量分析 由表3可知,常规施肥水稻产量NPK>NP>NK>PK,其中NPK比NP、NK、PK处理分别增产853.5、982.5、1113kg/hm2,增产率分别为9%、11.4%、13.1%;配方施肥水稻产量NPK>NP>NK>PK,其中NPK比NP、NK、PK处理分别增产327、1144.5、1269kg/hm2,增产率分别为3.3%、11.7%、13%;配方施肥、常规施肥分别比不施肥增产3400.5、3111kg/hm2,配方施肥比常规施肥增产19.3kg/hm2。
由此可见,无论是配方施肥还是常规施肥,N是水稻产量的最大限制因子,其次是P,最后是K。而且,配方施肥比常规施肥增产,氮肥使用量大并不增产反而减产。
2.3 对肥料利用率的影响 用测土配方施肥的利用率减去常规施肥的利用率,计算出测土配方施肥提高肥料利用率的效果,结果如表4、5所示。由表4、5分析可知,配方施肥N、P、K的利用率分别为34.0%、11.8%、43.7%,常规施肥N、P、K的利用率分别为43.6%、12.7%、40.7%,配方施肥N、P、K的利用率分别比常规施肥的利用率提高-9.6、-0.9、3个百分点。由于常规施肥氮肥比配方施肥基肥少37.5kg/hm2,分蘖肥多28.5kg/hm2,穗肥多15kg/hm2,导致常规施肥氮利用率比配方施肥高,这可能与基肥氮肥比率大有关。常规施肥磷肥后移可提高磷肥吸收利用率,配方施肥后期增施钾肥提高了钾肥利用率。
2.4 经济效益 由表6可知,常规施肥比不施肥增产3111.4kg/hm2,增加收入5617.4元/hm2,配方施肥比不施肥增产3400.7kg/hm2,增加收入6478.7元/hm2,常规施肥NPK分别比PK、NK、NP增收1959.7、1802、1444.2元/hm2,配方NPK施肥分别比PK、NK、NP增收2377.5、2354.9、78.3元/hm2,配方施肥比常规施肥增产值729元/hm2。
3 结论
无肥区比施肥区穗粒数少、千粒重低、有效穗减少、产量最低。配方施肥区、常规施肥全量施肥比缺素施肥千粒重高、有效穗多。配方施肥无钾千粒重下降严重,常规施肥磷肥后移30%可提高千粒重。各时期肥料运筹比例不同,肥料利用率不同,氮肥常规施肥比配方施肥基肥少37.5kg/hm2、分蘖肥多28.5kg/hm2、穗肥多15kg/hm2,氮肥利用率比配方施肥高。常规施肥磷肥后移可提高磷肥吸收利用率,配方施肥后期增施钾肥可提高钾肥利用率。
(责编:徐世红)