測土配方施肥對水稻生長發育及產量形成的影響

羅 剛，孫明亮，薛城洋，徐 曙，陳開平，盧麗娟

（江蘇省農墾農業發展股份有限公司新洋分公司，江蘇射陽224314）

水稻是我國主要的糧食作物之一，也是單位面積產量最高的糧食作物。我國水稻以27%的種植面積貢獻了38%的糧食作物總產[1]，全國有超過60%的人口以水稻為主食。我國以世界18.5%的水稻種植面積產出了世界近28%的稻谷總量[2]，遙居世界首位，不僅為我國農民增收，還為我國乃至世界的糧食安全和生態安全作出重大貢獻。水稻栽培技術的創新和進步是水稻產量提高的重要推力之一，而肥料的施用也是水稻栽培技術體系內的重要環節之一。據聯合國糧食及農業組織（Food and Agriculture Organization of the United Nations，簡稱FAO）統計，肥料對世界糧食增產的貢獻率超過40%，對我國農作物的貢獻率為40.8%[3]。自20 世紀80 年代以來，隨著肥料投入的逐年增加，增產幅度卻逐年降低，肥料的報酬率驟減[4]。在此背景下，測土配方施肥技術應運而生，該技術通過現有檢測手段，對耕地土壤進行全方位檢測，包括土壤中有機質、全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀、多種礦質元素含量及pH 值等，再根據不同土質條件、相關作物的產量潛力和養分綜合管理要求，優化氮、磷、鉀等養分配比，有效促進大量元素與微量元素配合，調節和解決作物需肥與土壤供肥之間的矛盾，最終實現增產增收[5-6]。但在當前技術水平、服務質量、小戶經營等條件的限制下，該技術推廣速度緩慢。本試驗在前人研究基礎上，根據當地土壤養分狀況，通過減氮增施磷鉀的方法，探明其對當地主栽水稻品種分蘗發生、葉面積指數、產量等性狀的影響，為當地測土配方施肥技術的推廣提供一定的數據支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗地設在江蘇省農墾農業發展股份有限公司新洋分公司新星生產區2 大隊N8 號田（120.28°E、33.68°N，16 008 m2）、新西生產區27 大隊S4 號田（120.29°E、33.64°N，80 040 m2）。前茬作物為小麥，土壤類型為沙壤土，肥力中等，地勢平坦，排灌方便。

1.2 試驗材料

供試水稻品種南粳5718，由江蘇神農大豐種業科技有限公司提供。2019 年6 月19 日移栽，密度為2.5 萬穴/667 m2，基本苗11.9 萬株/667 m2。糯稻99-25，由安徽天豐種業有限公司提供。2019 年6 月10 日移栽，密度為2.1 萬穴/667 m2，基本苗9.7 萬株/667 m2。

供試肥料：尿素（N 質量分數≥46.4%），購自山西蘭花科技創業股份有限公司；復合肥（N、P2O5、K2O 質量分數均為15%），購自江蘇中東化肥股份有限公司；二銨（N 質量分數為18%，P2O5為46%），購自甕福（集團）有限責任公司。

1.3 試驗方法

2 大隊N8 號田為南粳5718 肥料試驗，N8E 8 004 m2為測土配方，N8W 8 004 m2為常規施肥；27大隊S4 號田為糯稻99-25 的肥料試驗，S4E 40 020 m2為測土配方，S4W 40 020 m2為常規施肥。

表1 測土配方施肥試驗設計kg/667 m2

1.4 調查內容和方法

1.4.1 莖蘗動態定點調查。移栽后詳細調查基本苗，每隔7 d 調查葉齡和莖蘗數（主莖和分蘗的總和）。

1.4.2 葉面積調查。抽穗期詳細調查水稻植株各部位葉片的葉面積，有效分蘗的葉片為有效葉，其最上3 張葉片為高效葉，并計算葉面積指數。計算公式：葉面積=待測葉葉長×待測葉葉寬×校正系數0.75；葉面積指數=地上部總葉面積/土地面積。

1.4.3 產量調查。成熟期詳細調查穗粒結構，并割方測產。單穴庫容量=單穴總穎花量×飽粒千粒質量。

1.5 數據處理與分析

以Excel 2010 進行數據處理及圖表繪制，用t-檢驗進行組間比較。

2 結果與分析

2.1 測土配方施肥對水稻莖蘗動態的影響

由圖1 可知，南粳5718 測土配方施肥處理的莖蘗數從分蘗初期便高于常規處理，并一直保持優勢，其中測土配方處理的高峰苗較常規處理增加8.02%，至8 月21 日，測土配方處理的有效莖蘗數較常規處理增加5.26%。

由圖2 可知，糯稻99-25 測土配方施肥處理的莖蘗動態與南粳5718 幾乎保持一致，測土配方施肥處理的水稻莖蘗數均高于常規施肥處理，其中測土配方施肥處理的高峰苗較常規施肥處理增加10.12%，至8 月21 日，測土配方施肥處理的水稻有效莖蘗數較常規處理增加4.32%。

圖2 測土配方施肥對糯稻99-25 莖蘗動態的影響

2.2 測土配方施肥對糯稻99-25 源庫的影響

由表2 可知，糯稻99-25 測土配方施肥處理水稻在抽穗期的高效葉面積、有效葉面積、葉面積指數和庫容量均高于常規施肥處理，增幅分別為16.61%、19.51%、19.47%、10.78%。t- 檢驗顯示處理間庫容量的差異達顯著水平（P＜0.05），高效葉面積、有效葉面積和葉面積指數的差異均未達顯著水平。

表2 測土配方施肥對糯稻99-25 源庫的影響

2.3 測土配方施肥對水稻產量及其構成因素的影響

由表3 可知，南粳5718 測土配方施肥處理的理論產量和實際產量均高于常規施肥處理，增幅分別為10.44%、5.34%。在產量構成因素方面，測土配方施肥處理的穗數、穗粒數、千粒質量均高于常規施肥處理，增幅分別為4.89%、0.09%、5.55%，測土配方處理的結實率低于常規施肥處理，降幅0.32%。t檢驗表明，測土配方處理和常規施肥處理間理論產量達極顯著差異（P＜0.01），實際產量達顯著差異（P＜0.05），千粒質量達顯著差異（P＜0.05），穗數、穗粒數、結實率的差異均未達顯著水平。

表3 測土配方施肥對南粳5718 產量及其構成因素的影響

由表4 可知，糯稻99-25 測土配方處理的理論產量和實際產量均高于常規施肥處理，增幅分別為8.21%、2.50%。在產量構成因素方面，測土配方處理的穗數、穗粒數、結實率、千粒質量均高于常規施肥處理，增幅分別為2.34%、1.63%、0.02%、3.97%。t-檢驗表明，測土配方處理和常規施肥處理間千粒質量達極顯著差異（P＜0.01），實際產量達顯著差異（P＜0.05），理論產量、穗數、穗粒數、結實率的差異均未達顯著水平。

表4 測土配方施肥對糯稻99-25 產量及構成因素的影響

2.4 測土配方施肥對水稻經濟效益的影響

由表5 可知，從產量來看，南粳5718 和糯稻99-25 的測土配方處理較常規施肥處理分別增加73.33、63.33 kg/667 m2，收入分別增加175.99、202.66元/667 m2。在肥料成本和額外農機成本上，南粳5718 和糯稻99-25 的測土配方處理較常規處理分別增加33.33、16.64 元/667 m2。扣除成本，南粳5718 和糯稻99-25 的測土配方處理較常規處理的凈效益分別為142.66、186.02 元/667 m2。

表5 測土配方施肥對2 種水稻經濟效益的影響

3 結論

4 討論

在莖蘗動態方面，測土配方施肥處理對南粳5718 和糯稻99-25 的影響差異較小，其莖蘗數從分蘗初期至有效分蘗終止期均高于常規施肥處理，并最終提高穗數4.89%。

葉面積指數和單位面積庫容量是衡量作物源庫數量與質量的重要指標。測土配方施肥處理在抽穗期的葉面積指數、庫容量分別較常規施肥處理增幅19.47%、10.78%，為高產打下了良好的基礎。

在產量方面，測土配方施肥處理的理論產量和實際產量分別較常規施肥處理增幅8.21%、2.50%。從產量構成因素來看，測土配方施肥處理促進產量增加的主要途徑是提高了穗數（2.34%）和千粒質量（3.97%），對穗粒數和結實率的影響不大。

測土配方施肥技術規范自2000 年提出，2005年開始全面推廣[7-8]，經過了20 年的發展，已在全國各地處處開花[9]。江蘇省研制的“測土配方施肥專家系統”已覆蓋全省行政區域，通過觸按相應按鈕，便可以實現對應的功能，還可以選擇地點，放大或縮小地圖，屏幕上便會顯示該地區的衛星照片，點擊某塊條田后，便會自動彈出施肥方案推薦卡，從推薦卡中可以清楚地看出，土壤中相關養分含量、目標產量及對應的施肥方案，還可以通過調整目標產量來選用不同的施肥方案。當前，還可以通過短信、手機APP、微信公眾號來獲取這些信息。

本試驗表明，前期減氮增施磷鉀肥，能夠促進水稻分蘗，保證其穗數優勢，能夠顯著提高葉面積指數，大大增強植株的光合作用能力，以此提高千粒質量，并在產量各因素的綜合作用下，顯著提高產量，最終實現增收。

致謝：

感謝江蘇省農墾農業發展股份有限公司現代農業研究院專家于洪喜對本地區土壤進行統一檢測并提供詳細的土壤養分數據，特別感謝江蘇省鹽城農墾農業科學研究所專家王升指導配置本研究的測土配方方案，并感謝江蘇省農墾農業發展股份有限公司東辛分公司在試驗設計和過程中提供的幫助。