定海區(qū)單季晚稻秀水134肥料運(yùn)籌試驗(yàn)

范國燦

(舟山市農(nóng)林科學(xué)研究院，浙江 舟山 316000)

科學(xué)合理的化肥使用對保障水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)具有重要作用。施肥不足會限制水稻生長，進(jìn)而影響產(chǎn)量；而過量投入化肥，不僅浪費(fèi)肥料資源，推高生產(chǎn)成本，還會造成土壤板結(jié)、大米品質(zhì)下降，甚至污染環(huán)境[1-2]。為合理、高效、精準(zhǔn)指導(dǎo)種植大戶合理高效使用化肥，于2017年6—11月在馬岙鎮(zhèn)一種植大戶農(nóng)田進(jìn)行“3414”單季晚稻肥料效應(yīng)試驗(yàn)，旨在探明適用于當(dāng)?shù)氐膯渭镜咀罴咽┓柿浚瑸榭茖W(xué)施肥提供依據(jù)與參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗(yàn)地位于定海區(qū)馬岙鎮(zhèn)江三村一種植大戶農(nóng)田(122°6′7″E，30°7′55″N)。前茬為空閑田，土壤類型是灰潮土亞類淡涂泥土土屬。土壤地勢平坦，肥力均勻。試驗(yàn)前土壤養(yǎng)分：堿解氮184 mg·kg-1，有效磷2.67 mg·kg-1，速效鉀124 mg·kg-1，pH值6.6。

供試水稻品種為單季常規(guī)晚稻品種秀水134。供試肥料：氮肥，選用河南心連心化肥有限公司生產(chǎn)的尿素，N≥46%；磷肥，選用云南興昆化工有限公司生產(chǎn)的過磷酸鈣，P2O5≥16%；鉀肥，選用華墾國際貿(mào)易有限公司進(jìn)口原產(chǎn)加拿大的氯化鉀，K2O≥60%。

1.2 處理設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用“3414”最優(yōu)回歸設(shè)計(jì)[3-7]，分別設(shè)置氮(N)、磷(P2O5)、鉀(K2O)3個因素、每因素4個水平：0，不施肥；1，當(dāng)?shù)亓?xí)慣施肥量的1/2；2，當(dāng)?shù)亓?xí)慣施肥量(每667 m2N 16 kg，P2O56 kg，K2O 8 kg)；3，當(dāng)?shù)亓?xí)慣施肥量的1.5倍。共計(jì)14個處理組合，3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，每小區(qū)面積為24 m2(4 m×6 m)，實(shí)行單灌單排，各小區(qū)間設(shè)埂，埂面覆蓋地膜，防止串排串灌，四周設(shè)保護(hù)行。每個試驗(yàn)小區(qū)除施肥水平不同外，其他栽培措施基本相同。具體設(shè)計(jì)方案見表1。

2017年6月5日播種，7月2日移栽，株行距17.4 cm×20 cm，每小區(qū)栽744叢，每叢4苗，667 m2基本苗8.27萬。7月1日施入基肥，其中，氮肥施用總量的35%，磷、鉀肥全部作基肥；7月9日施分蘗肥，氮肥施用總量的45%，8月10日施穗肥，氮肥施用總量的20%。11月10日采集各處理樣本，每處理5株，帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性狀考查。11月11日分區(qū)收割稻谷，曬干、稱重、記錄。

2 結(jié)果與分析

2.1 三因素肥料效應(yīng)擬合

如表1所示，以水稻產(chǎn)量為應(yīng)變量(y)，以N(x1)、P2O5(x2)、K2O(x3)肥施用量為自變量作多元回歸分析，獲得如下方程：

對回歸模型進(jìn)行顯著性測驗(yàn)，R2=0.981，F(xiàn)=23.085，P=0.004<0.05，達(dá)顯著水平，在生產(chǎn)上具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和較高的可信度。從式中可以看出，N、P2O5、K2O的主效應(yīng)系數(shù)分別為62.081、25.558、47.163，說明在試驗(yàn)條件下，N、P2O5、K2O肥施用量對產(chǎn)量的影響從大到小依次為N>K2O>P2O5。

表1 不同處理組合的667 m2產(chǎn)量

注：同列數(shù)據(jù)后無相同小、大寫字母的分別表示差異顯著(P<0.05)與極顯著(P<0.01)。

根據(jù)上述擬合方程，獲得每667 m2理論最高產(chǎn)量為588.19 kg，相對應(yīng)的施肥量分別為N 12.86 kg、P2O52.74 kg、K2O 11.69 kg。

設(shè)農(nóng)民常規(guī)施肥用量為1單位用量，單位用量下的尿素、過磷酸鈣、氯化鉀價(jià)格分別為36.96、20.64、24.68元，水稻價(jià)格為3.4元·kg-1，由上述擬合方程可求得每667 m2理論經(jīng)濟(jì)效益最佳產(chǎn)量為585.6 kg，相對應(yīng)的施肥量分別為N 13.63 kg、P2O54.88 kg、K2O 5.88 kg。

2.2 單因素肥料效應(yīng)擬合

2.2.1 N

以表1中處理2、3、6、11的試驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，擬合出y與x1的一元二次方程：y=-26.575x12+112.36x1+467.4，求得每667 m2理論最高產(chǎn)量為586.2 kg，對應(yīng)的N用量為16.8 kg。同2.1節(jié)肥料成本與水稻價(jià)格假設(shè)，求得每667 m2經(jīng)濟(jì)效益最佳產(chǎn)量為584.9 kg，對應(yīng)的N用量為15.2 kg。

2.2.2 P2O5

以表1中處理4、5、6、7的試驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，擬合出y與x2的一元二次方程：y=-10.625x22+40.385x2+546.1，求得每667 m2理論最高產(chǎn)量為584.6 kg，對應(yīng)的P2O5用量為5.7 kg。同2.1節(jié)肥料成本與水稻價(jià)格假設(shè)，求得每667 m2經(jīng)濟(jì)效益最佳產(chǎn)量為583.7 kg，對應(yīng)的P2O5用量為4.8 kg。

2.2.3 K2O

以表1中處理6、8、9、10的試驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，擬合出y與x3的一元二次方程：y=-8.8x32+29.52x3+571.37，求得每667 m2理論最高產(chǎn)量為594.1 kg，對應(yīng)的K2O用量為6.8 kg。同2.1節(jié)肥料成本與水稻價(jià)格假設(shè)，求得每667 m2經(jīng)濟(jì)效益最佳產(chǎn)量為594.8 kg，對應(yīng)的K2O用量為5.2 kg。

2.3 土壤肥力依存率及缺素相對產(chǎn)量

根據(jù)表1中處理1、2、4、6、8的水稻產(chǎn)量可見，各施肥區(qū)均比空白區(qū)增產(chǎn)，說明施肥是水稻增產(chǎn)的重要措施。整理上述數(shù)據(jù)，計(jì)算土壤肥力依存率及缺素條件下的相對產(chǎn)量。可以看出，該試驗(yàn)地的基礎(chǔ)地力每667 m2產(chǎn)量為465.5 kg，土壤肥力中等，肥力依存率為76.6%。缺氮、缺磷、缺鉀條件下的相對產(chǎn)量分別為77.9%、92.2%和95.9%，說明氮、磷、鉀施用量對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)大小依次為氮>磷>鉀。

3 小結(jié)與討論

在舟山市定海區(qū)開展“3414”肥效試驗(yàn)，對晚稻秀水134的肥料運(yùn)籌進(jìn)行研究的結(jié)果，試驗(yàn)地的基礎(chǔ)肥力每667 m2產(chǎn)量為465.5 kg，地力中等，土壤肥力依存率為76.6%，氮、磷、鉀肥施用量對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)依次為氮>磷>鉀。用三元二次方程擬合的肥料效應(yīng)函數(shù)模型效果很好，在生產(chǎn)中具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和較高的可信度。擬合的每667 m2經(jīng)濟(jì)效益最佳施氮(N)量為13.63 kg，最佳施磷(P2O5)量為4.88 kg，最佳施鉀(K2O)量為5.88 kg，每667 m2經(jīng)濟(jì)效益最佳產(chǎn)量為585.6 kg。用一元二次方程擬合的每667 m2經(jīng)濟(jì)效益最佳氮(N)、磷(P2O5)和鉀(K2O)肥用量分別為15.2、4.8、5.2 kg。本試驗(yàn)中三元二次方程與一元二方程擬合的最佳肥料用量非常接近，符合當(dāng)?shù)赝寥赖亓顩r與生產(chǎn)實(shí)際，推薦在江三區(qū)域單季稻生產(chǎn)中每667 m2氮(N)、磷(P2O5)、鉀(K2O)肥用量分別控制在13.63～15.20、4.8、5.2 kg，生產(chǎn)上應(yīng)穩(wěn)氮補(bǔ)磷控鉀，以獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。