當涂縣機插秧水稻“3414”肥效試驗

張元寶 帥海星 夏金林 賀傳斌 褚超 夏定勝

摘 要：通過田間“3414”試驗研究了不同氮、磷、鉀肥用量對機插秧水稻產量的影響。結果表明，當施氮（N）量為346kg/hm2，施磷（P）量為57kg/hm-2，施鉀（K）量為72kg/hm-2時，水稻產量最高，為10.31t/hm2。

關鍵詞：機插水稻；肥效試驗；當涂縣

中圖分類號 S511 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2018）15-0088-03

水稻是我國重要的糧食作物之一，水稻產量占全國糧食總產的34.3%[1]。安徽省是水稻栽培優勢產區[2]，全省用占全國4.6%的水稻栽培面積貢獻了占全國6.9%的水稻產量，為國家糧食安全做出了重要貢獻。然而，由于當前水稻生產水平仍較為落后，存在成本高、產量低、效益差的問題，水稻對我國糧食產量的貢獻力正逐年減小[3]。安徽省沿江地區為水稻優勢栽培區，在該地區實現水稻高產高效生產，不僅為糧食安全提供保障，同時也能滿足農民切實的利益需求。

水稻機插秧技術是進一步提高水稻生產效率的重要方式，機插秧有其獨特的生長發育特點，要想達到水稻的高產、穩產和高效，需要與之配套的高產栽培技術與規程[4]。操作技術水平不到位、農民文化素質不高、可選用的品種較少以及水稻生長過程中的養分策略不當等，是造成安徽省機插秧水稻生產技術推廣慢的主要原因[5]。國內已有不少學者對水稻機插秧的技術和規范進行了研究，但是從養分資源管理角度對機插秧水稻的研究較少。為此，本研究以“鎮稻16”為試驗對象，采用機插秧的生產方式，于2013年進行了3414田間肥料效應試驗，研究水稻的產量及其養分吸收對不同施肥水平的響應，篩選出最優的機插秧水稻氮、磷、鉀養分管理方式，以期得到當地最優的施肥方案，在保持高產的同時降低肥料的投入，提高養分資源的利用效率并帶動經濟效益的增加[3]。

1 材料與方法

1.1 試驗時間、地點 2013年6—11月，試驗在當涂縣的安徽盛農農業集團開展，地理坐標為東經E118°43′1.47″，北緯N31°22′44.53″，海拔高度5.75m。處于長江下游水網地區，河流湖泊較多，屬北亞熱帶季風氣候，年平均氣溫為15.7℃，無霜期230d，年降雨量1056mm。開展3414的試驗田土壤類型為長江沖積物母質發育的潮土，土壤較為肥沃，測得20cm土壤耕層基本肥力性狀如下：有機質21.70g/kg，全氮3.92mg/kg，堿解氮171.50mg/kg、全磷0.80mg/kg，速效磷8.12mg/kg、速效鉀170.36mg/kg，pH6.03。

1.2 試驗材料 本次所選用的品種是由江蘇丘陵地區鎮江農業科學研究所、江蘇豐源種業有限公司選育的“鎮稻16”，審定編號為“蘇審稻201212”。氮肥選用的是河南心連心化肥有限公司生產的氮（N）含量為46%尿素；磷肥選用安徽銅陵生產的含磷（P2O5）量12%的“九華山”牌過磷酸鈣；鉀肥為加拿大進口的含鉀（K2O）量60%的氯化鉀。

1.3 試驗設計與實施

1.3.1 試驗設計 本試驗采用“3414”試驗方案。試驗中養分水平的設置主要依據農業部測土配方專家組設計的“測土配方施肥項目技術規范”，同時考慮“鎮稻16”的營養特性、目標產量、土壤中養分的供應情況并適當參考農場生產的高產施肥情況等多種因素確定。在2012年，開展田間試驗之前，為了消除土壤中殘留的速效養分影響，試驗田塊進行不施肥處理。試驗養分水平設置見表1，試驗方案見表2。

1.3.2 試驗實施 試驗于2013年6月初開始室內播種育秧，7月3日使用插秧機進行機械移栽，栽插密度30cm×10cm，每穴基本苗4～6株，基本苗150萬株/hm2。氮肥的60%與所有的磷鉀肥作為基肥在移栽前一起施入，氮20%作為第1次追肥在分蘗期施用，剩余的20%肥在水稻孕穗期追施，不同的小區詳細施肥量見表3。田間病蟲害防治和雜草管理按照農場生產模式進行，試驗期間未發送明顯病蟲害和雜草瘋長情況。小區面積為20m2（8.3m×2.4m），試驗重復3次。在不同的養分處理之間建立田埂保證0.5m的間隔，重復之間相隔1m。塑料薄膜被鋪設在各處理田埂間實現有效水肥隔離，小區之間實行單灌單排，嚴禁串灌串排。

1.3.3 測定項目與數據分析 水稻收獲時，分小區計產，每個小區取水稻樣品5處，每處割取地上部植株1m2，收集地上部植株樣品并進行考種測定產量及養分含量，各項目測定采用“測土配方施肥項目技術規范”中規定的方法[12]。試驗數據分析與處理依據“肥料效應鑒定田間試驗技術規程”中有關的統計方法進行[6]，數據處理主要使用Excel 2010、DPS7.05以及測土配方施肥試驗等軟件進行。缺素的相對產量的計算公式如下所示：缺素相對產量（%）=缺素處理產量/處理6產量×100[7]

2 結果與分析

2.1 不同施氮量對水稻產量的影響 不同的養分處理對應的水稻產量結果如表4所示，由表4可知，N1P2K2、N2P2K2、N3P2K2的水稻產量均顯著高于不施氮肥的N0P2K2，其增產率分別為21.0%、31.0%和38.0%。試驗表明在充足施用磷、鉀肥的情況下，氮肥施用量的逐漸增加，水稻的產量也會顯著增加，但隨著氮肥的增加，增產效率增加趨勢有明顯減緩，單位施氮量的增產效果呈下降趨勢，說明氮肥雖有利于提高水稻產量，但過量施氮則會降低氮肥的增產效果，甚至還可導致水稻產量下降[8-11]，因此，合理施用氮肥，提高氮肥利用率，才能保證水稻生產的高產與高效。

2.2 不同施磷量對水稻產量的影響 試驗結果表明，在保證充足施用氮、鉀肥的情況下，不同磷肥處理之間水稻產量存在差異，但差異不顯著（表4）。與不施磷區（N2P0K2）相比，N2P1K2處理的水稻產量增加11.0%，N2P2K2處理的水稻產量有明顯的增加，增加幅度為7.0%，而N2P3K2處理水稻產量，因為過量施磷反而產量下降3.0%。因此，隨著磷肥施用量的增加，水稻產量呈現出先增加再下降的趨勢，這與王偉妮等[12]的在水稻上面的研究結果一致。說明在本地區，磷肥在一定用量范圍內有利于水稻產量的提高，但土壤中磷素較為豐富，過量施用則降低水稻產量。

2.3 不同施鉀量對水稻產量的影響 根據表4結果可知，不同鉀肥施用量處理對水稻產量存在差異，但是無顯著性的差異。與缺鉀區（N2P2K0）水稻產量相比，N2P2K1、N2P2K2和N2P2K3的水稻產量均有所增加，增產率分別為4.7%、3.5%和3.9%，增產幅度不斷降低。在保證氮、磷肥施用量一致，而鉀肥施用量逐漸增加的情況下，水稻的增產率呈現出先增加后減少的規律。因此，合理施用鉀肥可以有效地提高水稻產量，但如果土壤中速效鉀含量較高，鉀肥施用量繼續增加，產量并不會顯著增加，從而使得肥料利用率下降，造成了鉀肥資源的浪費和環境的污染。

2.4 氮、磷、鉀肥對水稻產量的影響 采用數學函數模擬的方法，模擬出不同的氮、磷、鉀投入對產量的響應情況，采用回歸分析的方法，得出當涂縣肥料效應函數為Y=445.54+16.11N+22.42P+5.36K+0.10N*P-0.13N*K+1.07P*K-0.34N*N-3.95P*P-0.68K*K，R2=0.99>R0.05=0.92，F=71.06>F0.05=6，標準誤差為9.43，說明該方程擬合度較好，能夠正確的解釋施肥量與產量之間的相關關系，不同氮、磷、鉀施肥處理與水稻產量呈現出顯著的正相關的關系。根據該肥料效應方程求得當地的產量效益最優的施肥方案為346kg/hm2 N、57kg/hm2 P、72kg/hm2 K，對應的水稻目標產量為10.31t。經過計算得出，缺氮、磷、鉀素的相對產量分別為76.5%、93.5%和96.6%，空白處理的相對產量為69.7%。因此在當涂縣土壤養分供給充足的條件下，氮、磷、鉀肥配施對水稻增產效應的影響作用中，氮肥的調控明顯起到了主導作用。如果在水稻生育的關鍵時期氮肥供應不足，即便持續地增加磷、鉀肥投入量，水稻的產量也不會出現顯著地增加。結果趙昀等研究類似，充分地體現了氮、磷、鉀肥3大養分配施能夠產生交互作用，可以相互之間促進發揮肥效。在一定用量范圍內，氮、磷、鉀肥料中任一種肥料用量的合理地增加都有利于另外兩種肥料肥效的發揮，但如果缺少某一因素，投入再多的其他養分元素也不會帶來產量地增加[13]。當然，本試驗由于缺少多年多點的驗證，無法計算出當涂所有地力特征，不同的氣候條件下的最優的施肥量方案，并且由于農戶的長期過量施肥，以及圩區的土壤中養分含量較高，得出的施肥方案也具有一定的局限性。下一步將選擇當涂縣典型土壤類型，進行多年試驗，得到整個當涂縣不同基礎生產力條件下的最優施肥方案，為科學施肥提供依據。

3 結論

通過“3414”田間試驗，結果表明，合理的氮、磷、鉀3大肥料施用，可以有效地提高水稻產量，而不同氮、磷、鉀的養分配施比例，由于交互作用，對水稻的產量也有不同的影響。根據試驗結果構建肥料效應方程求得當地的最大施肥方案，即施氮（N）量為346kg/hm2，施磷（P）量為57kg/hm2，施鉀（K）量為72kg/hm2，對應的最大水稻產量為10.31t/hm2；符合當地水稻生產的最佳施肥水平，可以在當地機插秧的農藝基礎上進行多年多點驗證，并進行大面積推廣應用。根據當涂縣當地的生產條件確定合理的氮、磷、鉀肥配施比例和最佳施肥量，才能在機插秧的基礎上，保證水稻高產保護國家糧食安全，同時減少養分資源的投入，保護環境，并實現機械化，提供生產效率，增加農戶收益。

參考文獻

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（責編：張宏民）