不同施肥處理對單季稻甬優15號產量和肥料利用率的影響

孔海民，張耿苗，連正華，陳一定，陳紅金*

(1.浙江省耕地質量與肥料管理總站，浙江 杭州 310020；2.諸暨市農技推廣中心，浙江 諸暨 311800)

“莊稼一只花，全靠肥當家。”長期以來，作為增產的一個重要措施，化肥已成為農業生產中不可缺少的重要部分，使用量較大。然而大量施肥的實踐表明，我國肥料利用率并不高，遠低于農業發達國家的水平，據張福鎖等[1]研究，主要糧食作物的氮肥利用率不同地區間在10.8%～40.5%，平均為27.5%；磷肥利用率在7.3%～20.1%，平均為11.6%；鉀肥利用率在21.2%～35.9%，平均為31.3%。且從歷史變化來看，呈逐漸下降趨勢。造成化肥利用率低和污染嚴重的主要根源是肥料釋放的養分與作物需求間的不平衡所致，肥料使用量偏大或養分配比失衡均會造成利用率降低。

本文通過研究不同施肥處理對單季晚粳稻產量的影響，了解不同處理肥料利用效率變化，為科學合理施肥，減少肥料浪費，提高肥料利用效率及優化水稻科學施肥方案提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗在諸暨市河谷平原地區進行，試驗地塊土壤類型為潴育型水稻土亞類，耕層土壤基本理化性狀pH為5.8，有機質含量27.5 g·kg-1，有效磷含量2.4 mg·kg-1，速效鉀含量78 mg·kg-1。供試單季稻為晚粳稻品種甬優15號。化肥、有機肥均為市場購買。

1.2 處理設計

設空白不施肥(CK)、常規施肥(CGT)、測土配方施肥(CT)和增施有機肥(OCT)4個處理：CK，不施用任何化肥和有機肥；CGT，通過調查獲得的農民習慣施肥，基施碳酸氫銨900 kg·hm-2、鈣鎂磷肥450 kg·hm-2，追施尿素180 kg·hm-2、氯化鉀150 kg·hm-2，折N 236 kg·hm-2，P2O554 kg·hm-2，K2O 90 kg·hm-2；CT，根據測土配方施肥技術原理優化的施肥處理，基施45%配方肥375 kg·hm-2，追施尿素225 kg·hm-2、45%配方肥225 kg·hm-2，折N 200 kg·hm-2，P2O578 kg·hm-2，K2O 96 kg·hm-2；OCT，在CT處理的基礎上施用一定量有機肥替代相同量化肥氮磷鉀養分，基施6%商品有機肥750 kg·hm-2、45%配方肥375 kg·hm-2，追施尿素225 kg·hm-2、45%配方肥112.5 kg·hm-2，折N 204 kg·hm-2，P2O571 kg·hm-2，K2O 93 kg·hm-2。隨機區組排列，重復3次。

1.3 參數計算

表征肥料利用效率的常用參數如下。

肥料利用率即肥料養分回收率，可以反映作物對施入土壤中肥料的回收效率，例如，氮肥利用率等。

肥料偏生產力指單位投入的肥料所能生產的作物籽粒產量。在土壤和環境養分供應量大、化肥增產效益下降的情況下，是評價肥料效應的適宜指標。

肥料農學效率指單位施肥量所增加的作物籽粒產量，是評價肥料增產效應較為準確的指標。

肥料生理利用率是作物地上部每吸收單位肥料所獲得的籽粒產量的增加量，說明的是植物體內養分的利用效率，而不是肥料的增產效應。

試驗數據用Excel進行處理，采用DPS軟件統計分析，處理間差異性采用LSD法進行檢驗。

2 結果與分析

2.1 產量

CK不施用任何有機肥和化肥，產量代表基礎地力水平。與CK相比，CGT處理極顯著提高單季稻產量，增產幅度為17.4%，代表常規化肥投入可實現單季稻增產1.38 t·hm-2，說明必要的化肥投入是保證單季稻高產的關鍵因素。CT處理較CK產量增加達極顯著水平，幅度25.4%；與CGT處理比較，化肥總投入量(折算為N、P2O5、K2O量，下同)減少6 kg·hm-2，其中，氮肥減少15.3%，磷肥增加44.4%，鉀肥增加6.7%，從試驗結果來看，單季稻產量沒有降低，反而增加0.65 t·hm-2，增產幅度8.0%，達到極顯著水平。表明本處理在常規施肥基礎上適當減施氮肥，調整磷、鉀肥比例，更有利于提高產量。OCT處理氮磷鉀養分投入量與CT處理接近，產量較CK增加26.4%，較CT處理增加1.0%，表明在CT處理基礎上，施用750 kg·hm-2有機肥替代相同養分量的化肥有助于提高單季稻產量。各處理增產效應表現為OCT處理>CT處理>CGT處理>CK(圖1)。

柱上無相同大小寫字母分別表示組間差異極顯著(P<0.01)和顯著(P<0.05)。

2.2 肥料利用效率

表1顯示，氮肥偏生產力，氮、鉀肥農學效率和肥料利用率CGT處理與CT處理間均有極顯著差異。CT處理氮肥偏生產力、農學效率和肥料利用率分別為50.1 kg·kg-1、10.1 kg·kg-1和25.5%，均高于CGT處理，表明CT處理較CGT處理減少一定量的氮肥用量是比較合理的。CT處理較CGT處理增施鉀肥具有較好的效果，表現為鉀肥的偏生產力、農學效率和肥料利用率均有提高，其中，農學效率和肥料利用率達極顯著差異。根據土壤理化性狀分析結果，試驗地塊土壤有效磷含量較低，CT處理較CGT處理增加了磷肥的施用量24 kg·hm-2，磷肥的偏生產力降低，但農學效率和肥料利用率有所提高，表明施用磷肥仍然具有較高的邊際效應。OCT處理較CT處理的肥料偏生產力、農學效率和肥料利用率均有所提高，但未達顯著水平，表明增施750 kg·hm-2有機肥對于提高單季稻的肥料利用效率有積極作用。氮、磷、鉀肥的生理利用率在各處理間均無顯著差異。

表1 不同施肥處理的肥料利用效率

注：同列數據后無相同大小寫字母分別表示組間差異極顯著(P<0.01)和顯著(P<0.05)。

3 小結與討論

氮肥對提高農作物的產量具有重要作用，但過量施氮不僅會導致農田土壤質量退化，影響作物產量和品質，還會對生態環境產生負面影響[2]。測土配方施肥技術是以養分歸還學說、最小養分律、同等重要律、不可代替律、肥料效應報酬遞減律和因子綜合作用律等為理論依據，以確定養分的施肥總量和配比為主要內容，包括“測土、配方、配肥、供應、施肥指導”等技術環節。在本研究中，體現在測土配方施肥處理根據耕層土壤養分檢測結果，有效磷含量低是制約產量的因素之一，在施肥配比中提高了磷肥的施用量；同時根據水稻生育期鉀肥的吸收量較大，提高了鉀肥的施用量，整體上將氮磷鉀養分配比由常規施肥的1∶0.23∶0.38調整到1∶0.39∶0.48；肥料也由使用配方肥替代了常規單質肥料。從結果來看，減少氮肥用量的同時調整磷、鉀肥的施用量，不僅沒有降低單季稻產量，反而產量提高8.0%。說明通過測土配方技術，合理優化施肥，既能保證產量，又能提高肥料利用率，減少對環境的危害，對農業高產、高效、持續健康的發展具有重要意義。本研究減少化肥用量尚未達到造成產量減少的臨界點，可在減量幅度方面做進一步研究，找到投入產出比最高的化肥用量。

研究[3-7]表明，化肥和有機肥在維持土壤肥力和保證作物產量方面均有重要作用。化肥可以迅速提高土壤主要養分的濃度，滿足作物生長的需要；有機肥則可以迅速培肥土壤，改善作物生長需要的土壤環境。本研究中增施有機肥處理的結果表明，在總養分投入量相近的情況下，一定比例的有機肥替代化肥，可提高單季稻產量和養分利用效率。在實際生產中，有機無機配施是維持作物高產同時又培肥地力的重要途徑。