林海忠,彭櫨以
(臺州市黃巖區農業技術推廣中心,浙江 臺州 318020)
臺州市黃巖區地處浙江省中部沿海,早稻曾是黃巖區的主要作物,進入21世紀后,早稻逐步退出居民的主要口糧,黃巖區一年三熟的糧食生產制度轉變為單季稻為主的一熟耕作制度。2009年開始重視早稻生產,政府加大了早稻生產的補貼力度,面積恢復到500 hm2左右,產量6 375 kg·hm-2左右[1],因此,早、晚稻都是水稻生產的重要一環,對保障糧食安全具有重要的現實意義。近年來肥料成本逐漸上漲,而在種植戶中依然存在過量施肥、偏重氮肥、忽略磷鉀肥等不合理施肥現象,造成化肥利用率低下,不僅影響農戶的投入產出比,甚至造成一定的面源污染。為了解農戶常規施肥情況下水稻氮磷鉀利用率,以及通過地力差減法計算的配方施肥下氮磷鉀利用率差異,于黃巖區高橋街道設置水稻化肥利用率試驗,研究合理施肥對肥料氮磷鉀利用率的提升及對早、晚稻產量的影響,為早、晚稻化肥減量增效提供科學依據。
試驗在黃巖區高橋街道進行。試驗點土壤為潴育型水稻土,質地為黏土,肥力中等且全田均勻。土壤理化性狀,pH 5.1,有機質47.2 g·kg-1,全氮3.34 g·kg-1,有效磷32.4 mg·kg-1,速效鉀138 mg·kg-1。
試驗于2018年4月開始。早稻供試品種為中早39,連作晚稻品種為甬優1540。
試驗設置常規施肥和配方施肥2組,每組均設計全肥(NPK)、缺氮(PK)、缺磷(NK)、缺鉀(NP)4個處理,2組共8個處理。采用無重復設計,小區面積30 m2。小區間筑田埂并用塑料薄膜包裹,單排單灌。試驗區域外圍設置保護行,早稻收獲后,直接種植連作晚稻。各小區其他田間管理措施一致。
早稻、晚稻施肥量相同,其中磷鉀肥一次性基施,氮肥分基肥和分蘗肥、穗肥。常規施肥組667 m2投入養分指標:N 14.03 kg, P2O53.6 kg, K2O 4.2 kg。具體肥料:基肥尿素13 kg、鈣鎂磷肥30 kg、氯化鉀7 kg,分蘗肥尿素10 kg,穗肥尿素7.5 kg。配方施肥組投入養分指標:N 13.57 kg,P2O53.6 kg,K2O 4.8 kg。具體肥料:基肥尿素12 kg、鈣鎂磷肥30 kg、氯化鉀8 kg,分蘗肥尿素10 kg,穗肥尿素7.5 kg。各處理投入的養分元素種類按照處理。
早稻或晚稻收獲時,實收進行測產,同時采集水稻秸稈和籽粒樣品,用于測定其含水量、全氮、全磷、全鉀含量。并計算不同養分元素的肥料利用率。
肥料利用率一般通過差減法來計算:利用施肥區作物吸收的養分量減去不施肥區農作物吸收的養分量, 其差值視為肥料供應的養分量,再除以所用肥料養分量為肥料利用率。
從表1可知,667 m2谷物產量,配方施肥早、晚稻667 m2平均產量為433.6 kg,比常規施肥的375.9 kg增產57.7 kg,增幅15.3%。全肥處理產量明顯高于缺素處理。其中常規施肥組早稻的NPK處理產量為332.8 kg,配方施肥組NPK的產量為400.2 kg,分別比各自的PK處理高5.2%和16.9%;晚稻的試驗結果呈現出同樣的規律。NK或NP處理的谷物產量相比NPK處理下降不明顯,由此說明,氮肥仍是決定水稻產量的主要因素之一,也說明土壤中的磷、鉀元素較為充裕,可適當減少施肥量。但秸稈產量,NK或NP處理相比NPK處理下降明顯,說明缺磷或缺鉀依然對水稻的生物總產量造成影響,因此,在多年減磷或減鉀后,也會對谷物產量造成潛在影響[2]。PK處理的最高苗、株高、成穗率、每穗實粒數明顯低于其他處理,而有效分蘗率高可能原因為其最高苗少,造成植株個體間空間大,有足夠的分蘗空間;雖然成穗率高于其他處理,結實率高,但每穗總粒數少,因此產量低。

表1 水稻肥料利用率試驗不同處理的產量及其構成因子
表2表明,NPK處理水稻植株對氮磷鉀養分的吸收能力最強;PK處理吸氮量最低;NK處理的吸磷量明顯低于其他不缺磷的處理;NP處理的吸鉀量與其他各處理沒有明顯差異,說明土壤中鉀元素含量滿足水稻生長所需,這可能因為多年來的秸稈還田,土壤中留存的緩效鉀與可供植株吸收的速效鉀含量達到一種平衡。

表2 水稻肥料利用率試驗不同處理養分吸收數據
表3表明,配方施肥處理水稻肥料氮磷鉀平均利用率分別為24.0%、10.6%和29.6%,相比常規施肥分別提高了11.3、0.4、12.6百分點。早稻中,常規施肥組肥料利用率分別為氮 12.2%、磷 11.2%、鉀 27.9%,而配方施肥組則分別為氮 22.6%、磷 10.8%、鉀 32.6%,配方施肥相較常規施肥氮肥和鉀肥利用率分別提升了10.4和4.7百分點。晚稻中,常規施肥組肥料利用率分別為氮13.1%、磷9.1%、鉀6.1%,而配方施肥組則分別為氮25.3%、磷10.4%、鉀26.6%,配方施肥相較常規施肥氮肥和鉀肥利用率分別提升了12.2和20.5百分點。而磷肥的利用率,配方施肥相較常規施肥,早稻和晚稻都較低,需進一步提升[3-4]。

表3 水稻肥料利用率表現
由于近年來黃巖區測土配方施肥工作的推廣的落實,目前水稻的常規施肥技術已經較為完善,但仍有優化空間。本次試驗結果表明,根據地力差減法針對不同地力條件的試驗點估算出的配方施肥處理與常規施肥處理相比較,配方施肥早晚稻667 m2平均產量為433.6 kg,比常規施肥的375.9 kg增57.7 kg,增幅15.3%。而且配方施肥處理減少了化肥用量,化肥利用率獲得明顯提升[5]。配方施肥處理早、晚稻肥料氮磷鉀平均利用率分別為24.0%、10.6%和29.6%,相比常規施肥提高了11.3、0.4、12.6百分點,配方施肥大幅度降低肥料成本,也可減輕對環境的污染。