醴陵市雙季稻氮磷鉀肥利用率研究

魏蕓霞，譚 麗，肖小平，鄧 舒，李 超，王 娟，程凱凱

（1. 醴陵市農業農村局，湖南 醴陵 412200；2. 湖南省土壤肥料研究所，湖南 長沙 410125）

水稻是我國的主要糧食作物，目前我國水稻種植面積與產量占全國糧食作物的34.9%和48.4%[1]，對我國糧食安全具有重要的作用。氮、磷、鉀是水稻生長發育必需的三大元素，人們通過施用氮、磷、鉀肥促進水稻生長。但是，水稻生產中存在著肥料施用量大、施用時期和施用量與作物需肥規律不協調、肥料品種單一等問題，導致肥料利用率低[2]。據2013 年《中國三大糧食作物肥料利用率研究報告》報道，目前我國水稻對氮肥、磷肥、鉀肥的利用率分別為35%、25%、41%，而美國糧食作物對氮肥利用率達50%，歐洲糧食作物對氮肥利用率高達65%[3]。針對我國水稻氮磷鉀肥料利用率低的問題，科研人員開展了大量的試驗研究。李成亮等[4]以江西鷹潭市中國科學院紅壤生態試驗站長期定位試驗為依托，研究了氮磷鉀肥對紅壤區水稻增產效應的影響，結果表明長期氮磷鉀肥配合施用有利于提高水稻產量、培肥地力。田發祥等[5]在湖南省長沙、岳陽等典型雙季稻區進行了水稻氮磷鉀肥料配方與2 次追肥的增產效果研究，結果表明，在追肥量一定的條件下，2 次追肥比1 次追肥早稻氮肥利用率提高10.9～24.2 個百分點，晚稻氮肥利用率提高8.3～13.4 個百分點。鄭運章等[6]在安徽省大圩農場以皖稻68 為材料，研究了氮、磷、鉀不同施用量對水稻產量的影響，認為肥料用量及配比應在綜合考慮水稻產量和肥料利用率的基礎上確定。李謀魁[7]在湖南省永州市零陵區以陵兩優268 為材料，研究了不同施肥水平對早稻肥料利用率的影響，認為合理適量的氮磷鉀配合施用，氮、鉀肥利用率分別提高6.7%、13.3%。雖然有關水稻氮磷鉀肥料利用率的報道較多，但有關醴陵市雙季稻氮磷鉀肥利用率的研究報道尚不多見。為探明醴陵市雙季稻氮磷鉀肥利用率，開展了田間試驗，以期指導醴陵市水稻生產科學施肥。

1 材料與方法

1.1 試驗地土壤情況

試驗在醴陵市明月鎮陶家垅村進行。試驗區海拔74 m，光照充足、地勢平坦、排灌水方便。試驗田面積1 356 m2，土壤為紅黃泥田，土壤pH 值5.1、有機質39.2 g/kg、堿解氮152 mg/kg、有效磷9.5 mg/kg、 速效鉀88 mg/kg，土壤肥力中等。

1.2 試驗設計

試驗設4 個處理，T1：無氮，T2：無磷，T3：無鉀，T4：氮磷鉀。各處理肥料施用量見表1。小區面積30 m2，小區間設置隔離行，試驗區外設置保護行，各小區用土埂隔開，用0.01 mm 加厚地膜包裹土埂，各小區單排單灌。氮肥為尿素（含N 46%），按4 ∶3 ∶3比例分基肥、分蘗肥和穗肥3 次施用；磷肥為鈣鎂磷肥（含P2O512%）全作基肥；鉀肥為氯化鉀（含K2O 60%），按3 ∶4 ∶3 比例分基肥、分蘗肥和穗肥3次施用。早稻（株兩優819）于2019 年3 月24 日播種，4 月19 日施基肥，4 月20 日開始移栽，5 月3 日施分蘗肥，5 月29 日施穗肥，7 月20 日收割。晚稻（H優518）于2019 年6 月25 日播種，7 月21 日施基肥，7 月22 日開始移栽，7 月30 日施分蘗肥，8 月30 日施穗肥，10 月22 日收割。除施肥不同外，各小區其他田間管理措施均一致。

1.3 樣品采集與檢測

1.3.1 土 壤 試驗前采集供試田塊耕層土壤樣品，按“S”形布點采樣，采集15 個點的土壤混合均勻，樣品濕重約1 kg。測定土壤pH 值和有機質、堿解氮、有效磷、速效鉀含量。

1.3.2 植 株 收獲前采集10 穴水稻植株，風干后分籽粒和莖葉粉碎，制成60 目樣品備用。檢測全量氮磷鉀。

1.3.3 稻谷產量 收獲時分小區單打單曬，測定每個小區稻谷產量。

表1 各處理肥料施用量 （kg/667m2）

1.4 肥料氮、磷、鉀養分利用率

采用差減法計算肥料氮、磷、鉀養分利用率：R=（U1-U0）/F2×X2×100。式中，U1表示施肥區水稻地上部吸收該養分量，單位為kg/667m2；U0表示缺素區水稻地上部吸收該養分量，單位為kg/667m2；F2表示肥料施用量，單位為kg/667m2；X2表示肥料中該養分含量。

2 結果與分析

2.1 水稻經濟性狀與產量

2.1.1 水稻經濟性狀 從表2 可知，氮、磷、肥料對水稻經濟性狀影響很大。與施用氮磷鉀處理（T4）比較，不施氮肥處理（T1）早、晚稻有效穗分別降低20.54%、29.63%（P ＜0.01），穗總粒數分別降低16.67%、17.31%（P ＜0.01），穗實粒數分別降低16.01%、18.55%（P ＜0.01），千粒重分別降低2.26%、2.96%（P ＜0.01），理 論 產 量 分 別 降 低34.72%、44.39%（P ＜0.01）。不施磷、鉀肥對水稻經濟性狀和理論產量的影響變化規律與不施氮肥相似（除早稻不施鉀肥的有效穗、穗總粒數外）。對有效穗、穗總粒數、穗實粒數、理論產量的影響程度為氮肥＞磷肥＞ 鉀肥，對千粒的影響為磷肥、鉀肥＞氮肥。這說明氮、磷、鉀肥對水稻同等重要，不施其中一種肥料都會影響穗粒結構，造成嚴重減產。

2.1.2 水稻產量 從表3 可知，早、晚稻稻谷產量均以T4 最高，分別為447.0、522.1 kg/667m2，以T1 處理最低，產量高低順序早稻為T4 ＞T2 ＞T3 ＞T1，晚稻為T4＞T3＞T2＞T1。氮肥對水稻產量影響最大，并且對晚稻影響大于早稻，T1 比T4 早稻減產33.11% （P ＜0.01），晚稻減產44.91%（P ＜0.01）。磷肥與鉀肥對早稻產量影響比較接近，差異不顯著（P ＞0.05）， T2 比T4 減產23.71%（P ＜0.01），T3 比T4 減產24.61% （P＜0.01）。磷肥對晚稻產量影響大于鉀肥（P＞0.05），晚稻T2 比T4 減產34.11%（P ＜0.01），T3 比T4 減產30.07%（P ＜0.01）。

表2 各處理早、晚稻經濟性狀比較

表3 各處理早、晚稻稻谷和莖葉產量 （kg/667m2）

2.2 水稻植株氮磷鉀含量

從表4 可以看出，早稻不施氮肥、磷肥、鉀肥處理，降低了稻谷氮、磷、鉀含量和稻草（莖葉）氮、磷含量，但增加了稻草鉀含量。與T4 比較，稻谷、稻草T1 全氮含量分別降低2.80%、9.17%；T2 全磷含量分別降低19.44%、34.38%；T3 稻谷全鉀含量降低6.45%，而稻草全鉀含量增加14.29%。晚稻不施氮肥、磷肥、鉀肥處理植株養分含量變化規律與早稻基本一致（除稻谷氮含量外）。

表4 不施氮、磷、鉀與氮磷鉀肥全施水稻植株全氮、全磷、全鉀含量的比較 （g/kg）

2.3 氮、磷、鉀肥養分利用率

從表5 可知，氮、磷、鉀3 種肥料，早稻鉀肥利用率最高，為49.58%，磷肥利用率居第二，為46.48%，氮肥利用率居第三，為44.74%。晚稻氮肥利用率最高，為53.59%，鉀肥利用率居第二，為41.02%，磷肥利用率居第三，為38.08%。氮肥利用率晚稻高于早稻，磷肥與鉀肥利用率早稻高于晚稻。

表5 醴陵市雙季稻氮磷鉀肥的利用率

3 結 論

（1）氮磷鉀肥對水稻生長同等重要，缺少其中任意一種肥料都會影響水稻穗粒結構，造成嚴重減產，對產量影響為氮肥＞磷肥＞鉀肥。

（2）在氮磷鉀肥全施條件下，生產100 kg 稻谷所需養分量（養分系數）為早稻＞晚稻。

（3）早稻肥料利用率為鉀肥＞磷肥＞氮肥，晚稻肥料利用率為氮肥＞鉀肥＞磷肥。氮肥利用率晚稻高于早稻，磷肥與鉀肥利用率早稻高于晚稻。