不同水稻品種施肥效應及其對土壤肥力的影響

王 飛，王 斌，秦方錦，丁忠富

(1.浙江省寧波市農(nóng)業(yè)技術推廣總站，浙江 寧波 315000;2.寧波市鄞州區(qū)農(nóng)業(yè)技術服務站，浙江 寧波 315000;3.寧波市江東區(qū)東郊街道辦事處，浙江 寧波 315000)

習慣施肥中農(nóng)民投入了大量的肥料，在爭高產(chǎn)的同時，施肥的肥料效應及對土壤肥力的影響值得關注。本試驗旨在研究當?shù)刂髟运酒贩N的施肥增產(chǎn)效應，及高產(chǎn)栽培方式對土壤肥力的影響，探索在糧食穩(wěn)定高產(chǎn)、耕地用養(yǎng)平衡的要求下，不同水稻品種的合理的施肥方法。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗在寧波市鄞州區(qū)洞橋鎮(zhèn)測土配方施肥示范區(qū)內(nèi)進行，耕作制度為稻—稻—冬閑。試驗田塊田面平整，肥力均勻，土壤類型為脫潛型水稻土黃斑青紫泥田土種，質(zhì)地為粉砂質(zhì)粘壤土，酸性土壤pH值5.48，土壤基礎肥力:有機質(zhì)25.50 g·kg－1，全氮 2.90 g·kg－1，堿解氮 216.00 mg·kg－1，有效磷 69.00 mg·kg－1，速效鉀 114.00 mg·kg－1，EC 0.20 g·kg－1，CEC 17.51 cmol·kg－1，為高肥力田塊。

供試水稻品種為當?shù)刂髟缘碾s交稻甬優(yōu)12號和常規(guī)粳稻寧81。

1.2 處理設計

試驗設4個處理:處理1雜交稻高產(chǎn)施肥;處理2常規(guī)稻高產(chǎn)施肥(CK1);處理3雜交稻不施肥，處理4常規(guī)稻不施肥(CK2)。重復3次，隨機排列，小區(qū)面積57 m2。小區(qū)間筑小田埂并包膜隔開，防止?jié)B水，各小區(qū)均獨立排灌。各處理間設保護行約2 m。

各品種的高產(chǎn)施肥水平由調(diào)查數(shù)據(jù)整理而得到，甬優(yōu) 12號、寧 81 667 m2肥料總用量 N、P2O5、K2O 分別為 16.7，4.6，7.2 kg和 14.3，4.0，6.2 kg。根據(jù)作物需肥規(guī)律分次施入，具體667 m2施用量甬優(yōu)12號和寧81分別為:基肥碳銨氫銨25和22 kg，過磷酸鈣33和25 kg;返青肥尿素均為5 kg;分蘗肥尿素12.5和11 kg，氯化鉀7和6 kg;促花肥尿素7.5和6 kg，氯化鉀4.5和3.8 kg;穗肥尿素2和1 kg，氯化鉀1.5和0.5 kg。

非試驗因素的各種管理措施一致，各處理的移栽期一致，但種植密度采用農(nóng)民的習慣方法，施肥、灌水、中耕、除草等均在一天內(nèi)完成。

1.3 測定項目與方法

土樣采集。種植前，調(diào)查試驗田塊土壤基礎肥力，“S”形采集15個樣點混合后作為一個土樣。作物收獲后分小區(qū)采集土樣。

植株樣采集。避開田邊2 m，按“梅花”形5點采樣，分小區(qū)采取植株地上部，5個樣點組成一個混合樣。

產(chǎn)量測定。采用全區(qū)收割法(不含保護行)，仔細無誤地單打單收。收獲物產(chǎn)量按充分曬干后稱取的重量計算。

測定項目與分析方法。土壤用電位法測定pH(土液比1∶2.5)，油浴加熱重鉻酸鉀氧化容量法測定有機質(zhì)，凱氏蒸餾法測定全氮，硝酸提取-火焰光度計法測定緩效鉀，堿解擴散法測定堿解氮，氟化銨-鹽酸浸提-鉬銻抗比色法測定有效磷，乙酸銨浸提-火焰光度計法測定速效鉀，電導率法測定EC，EDTA-乙酸銨鹽交換法測定 ECE。植株用硫酸-過氧化氫消煮后測定氮磷鉀養(yǎng)分，全氮采用蒸餾滴定法測定，全磷采用釩鉬黃或鉬銻抗比色法測定，全鉀采用火焰光度法或原子吸收分光光度計法測定。

2 結果與分析

2.1 化肥農(nóng)學效率

化肥農(nóng)學效率(AE)是指在特定施肥條件下，單位施肥量所增加的作物經(jīng)濟產(chǎn)量，計算公式為AENPK=(YNPK－Y0)/FNPK，YNPK為施肥條件下水稻的經(jīng)濟產(chǎn)量，Y0為不施肥條件下水稻的經(jīng)濟產(chǎn)量，F(xiàn)NPK為肥料純養(yǎng)分投入量。AE是施肥增產(chǎn)效應的綜合體現(xiàn)［1］。由表1可見，在高產(chǎn)施肥方式下，寧81的化肥農(nóng)學效率比甬優(yōu)12號高1.19，也即寧81的肥料投入有較好的增產(chǎn)效應。

表1 不同處理的水稻產(chǎn)量和施肥效應

2.2 土壤肥力

水稻收獲后各處理的土壤理化性狀見表2。

表2 試驗后各處理耕作層(0～20 cm)的地力指標

對不同水稻品種種植后的土壤主要肥力指標進行比較分析。在高產(chǎn)施肥條件下，種植甬優(yōu)12號與寧81后土壤的有機質(zhì)、全氮、全磷的含量前者大于后者，但差異不顯著;堿解氮、有效磷、緩效鉀、速效鉀的含量均是后者大于前者，其中緩效鉀、速效鉀差異顯著，這表明甬優(yōu)12號對速效養(yǎng)分和鉀養(yǎng)分的吸收利用能力較寧81更強。在不施肥條件下，兩品種土壤理化性狀差異也與施肥條件下得出的結果一致。

對各處理土壤主要肥力指標與試驗前基礎地力數(shù)據(jù)進行比較，得到各項指標的變幅(圖1)。水稻種植后，不論施肥或不施肥，有機質(zhì)、全氮及氮磷鉀的速效養(yǎng)分都有不同程度下降;施肥條件下，各指標的降幅依次為速效鉀＞全氮＞有機質(zhì)＞堿解氮＞有效磷;無肥條件下，也以速效鉀的降幅最大，有效磷的降幅最小。施肥種植后，土壤有機質(zhì)、全氮、堿解氮、有效磷含量下降比不施肥種植小，反映了通過施肥能補充養(yǎng)分的事實;但施肥條件下土壤速效鉀含量卻是比不施肥有更大的下降，分析認為，晚稻對鉀肥的吸收量較大，而目前施用的肥料結構中，鉀的比例相對較低，由于高產(chǎn)栽培后攜帶走大量的鉀素，對土壤速效鉀的影響甚至大于不施肥的水稻種植，這種影響種植甬優(yōu)12號比種植寧81更大。

圖1 不同處理土壤主要肥力指標的變化

2.3 養(yǎng)分補充及虧缺情況

經(jīng)對植株養(yǎng)分測試，得到不同品種、不同施肥水平下的水稻籽粒、秸稈的氮磷鉀養(yǎng)分(表3)，以此推算水稻收獲攜帶走的養(yǎng)分數(shù)量，并與施肥的補償量相比較，得表4結果。

表3 不同處理的植株養(yǎng)分含量

由表4可知，在不施肥的條件下，甬優(yōu)12號的生物量比寧81大，種植甬優(yōu)12號要比寧81 667 m2多攜走純氮 2.42 kg、P2O51.91 kg、K2O 5.86 kg;在施肥條件下，甬優(yōu)12號比寧81多攜 走 純 氮 4.21 kg、P2O52.50 kg、K2O 16.44 kg，可見，在當前的施肥條件和產(chǎn)量水平下，甬優(yōu)12號對鉀素的吸收大幅增加。水稻種植過程中，通過施肥向土壤補充了一部分養(yǎng)分，但均小于被作物攜走的數(shù)量，導致的養(yǎng)分虧缺以鉀素最大。分析認為，目前的施肥水平獲得了較高的產(chǎn)量，應該是得益于早些年大量施肥導致在土壤中的養(yǎng)分積累，但若長期采用目前的施肥水平，即養(yǎng)分攜走量大于補充量，根據(jù)養(yǎng)分歸還學說，農(nóng)田土壤將不能保證作物的持續(xù)高產(chǎn)。

表4 不同處理的植株養(yǎng)分含量

3 小結與討論

在試驗田塊的土壤基礎養(yǎng)分水平和高產(chǎn)的施肥方式下，雜交稻甬優(yōu)12號比常規(guī)稻寧81常有較高的產(chǎn)量，但從施肥增產(chǎn)效應來分析，前者卻不及后者，也即后者有更好的化肥利用效率。試驗中未安排相應的缺素區(qū)試驗，因此無法計算氮磷鉀單個養(yǎng)分的化肥農(nóng)學效率。特定養(yǎng)分的化肥利用效率值得進一步探究。

不同的水稻品種及其施肥方式不同程度地影響著土壤耕作層的理化性狀，總體上土壤有機質(zhì)、全氮、氮磷鉀速效養(yǎng)分等幾個主要的肥力指標在種植后都有下降的趨勢。緩效鉀、速效鉀含量在甬優(yōu)12號與寧81兩品種種植后下降幅度較大，且差異顯著。通過對養(yǎng)分補充量與攜走量比較后發(fā)現(xiàn)，水稻對鉀的需求很大，現(xiàn)行施肥方式導致的土壤鉀的虧缺最大，因此認為，現(xiàn)行的施肥結構中要調(diào)整鉀肥的比例，加大鉀的投入，尤其是在甬優(yōu)12號種植中更是如此［2］。

水稻產(chǎn)量的形成有大量的養(yǎng)分來自土壤，但不能把土壤看成是一個取之不盡、用之不竭的養(yǎng)分庫。為維護土壤有足夠的養(yǎng)分供應量和強度，以保證作物持續(xù)高產(chǎn)，必須保持土壤養(yǎng)分的攜走與歸還間的平衡。現(xiàn)行的施肥水平將導致土壤養(yǎng)分虧缺，但簡單地通過提高化肥施入來補充養(yǎng)分也不可取。過量施肥一方面會導致肥料成本過高，影響水稻種植效益;另一方面，由于化肥本身的局限性，長期大量施用可能會加劇肥料流失和對土壤理化性狀的不良影響。而水稻秸稈生物量巨大，如表3所示，甬優(yōu)12號和寧81水稻的秸稈中都有大量的氮磷鉀養(yǎng)分，如果利用秸稈還田則可大量補充水稻高產(chǎn)栽培所致的養(yǎng)分虧缺。因此認為，在追求水稻高產(chǎn)栽培時，應大力推廣秸稈還田。

［1］張福鎖．對我國肥料利用率的分析［M］．北京:中國農(nóng)業(yè)大學出版社，2007．

［2］何旭華，許杰，裘希雅．富陽市雜交水稻甬優(yōu)12氮磷鉀肥適用量初探［J］．浙江農(nóng)業(yè)科學，2011(6):1312－1314．