水稻配方施肥的氮磷鉀利用率研究

顧巍巍 張 強 沈 杰 郭惠寶 楊國棟

（上海光明長江現代農業有限公司，上海 202178）

近年來，隨著水稻產量的逐年提高，化肥用量也逐年增大，施肥成為了提高水稻產量的重要手段之一[1]，而施肥的盲目性和不合理性，會造成肥料利用率低、肥料成本高、水稻抗逆性差、稻米品質下降和環境污染等問題[2]。因此，在水稻生產上如何科學合理地施用化肥就顯得尤為重要。肥效田間試驗是獲得作物最佳施肥量、施肥比例、施肥時期、施肥方法的根本途徑，也是篩選最佳施肥配方、測試土壤養分、建立施肥指標體系的基本環節。在此背景下，為掌握上海市崇明區水稻生產上的土壤供肥能力、水稻養分吸收情況和氮磷鉀肥利用情況等，筆者于2020年開展了水稻氮磷鉀肥的肥效監測試驗，旨在為探索崇明區水稻科學、合理施肥提供理論依據。現將相關試驗結果報道如下。

1 材料與方法

1.1 試驗概況

試驗于2020年在上海光明長江現代農業有限公司103隊5號田進行，試驗田前茬作物為油菜，土壤肥力較好，栽培條件均勻一致。

供試水稻品種為“銀香38”，采用機穴播種植方式，行距×穴距為20 cm×10 cm，每667 m2基本苗數為10.43萬苗。

供試肥料為綠先機復合肥（N-P-K=12-15-12）、常規尿素（含N 46%）、過磷酸鈣（含P2O514%）、氯化鉀（含K2O 60%）。

1.2 試驗設計

試驗設氮磷鉀區、無氮區、無磷區、無鉀區、無肥區5個處理，每處理重復3次，小區面積為100 m2。其中，氮磷鉀區采用常規施肥，即每667 m2施綠先機復合肥40 kg和尿素32.5 kg；無氮區只施用磷肥和鉀肥，按照常規施肥的磷、鉀總施用量折算成過磷酸鈣和氯化鉀進行施用，不施氮肥；無磷區只施用氮肥和鉀肥；無鉀區只施用氮肥和磷肥；各處理的肥料施用時間均一致，具體肥料運籌見表1。

表1 不同處理的肥料運籌方案 (單位：kg)

為保證本試驗嚴謹可靠，各試驗處理只施用化學肥料，不施用有機肥料，小區間統一采用塑料薄膜包埂隔斷，小區間單排單灌，試驗區四周統一設立保護行。

1.3 計算公式

肥料利用率（%）=[(施肥處理區水稻吸收的養分量-不施肥處理區水稻吸收的養分量)÷（肥料施用量×肥料養分含量）]×100；肥料對產量的貢獻率（%）=[(施肥處理區水稻產量-缺素處理區水稻產量) ÷施肥處理區水稻產量]×100；農學效率（kg/kg）=[(施肥處理區水稻產量-缺素處理區水稻產量)]÷（肥料施用量×肥料養分含量）。

2 結果與分析

2.1 水稻成熟期的農藝性狀

由表2可知，在水稻成熟期，氮磷鉀區的水稻植株最高，為102.60 cm，顯著高于其他處理；其次是無磷區和無鉀區，其水稻株高分別為96.31 cm和94.16 cm，且兩個處理間株高無顯著性差異；無肥區的水稻植株最低，株高為84.33 cm；無氮區的水稻植株也較低，為86.24 cm，說明施用氮肥可顯著促進水稻的營養生長。就水稻穗粒結構而言，氮磷鉀區的每穗總粒數最高，為113.7粒，與無氮區、無磷區、無鉀區間無顯著性差異，但顯著高于無肥區；各處理間結實率無顯著性差異，在90.8%～92.5%之間；各處理間千粒重無顯著性差異，均在27.0 g以上。此外，氮磷鉀區的水稻產量最高，每667 m2為647.2 kg，顯著高于無磷區、無鉀區，無磷區和無鉀區間產量無顯著性差異；無肥區的產量最低，每667 m2為387.4 kg；無氮區的產量也較低，每667 m2為 416.6 kg。

表2 各處理水稻成熟期的農藝性狀

2.2 肥料利用率

2.2.1 氮肥利用率

由表3可知，各處理的100 kg籽粒吸氮量與產量呈正相關，氮磷鉀區的100 kg籽粒吸氮量為2.20 kg，氮肥利用率為36.93%。

表3 各處理的氮肥利用率比較

2.2.2 磷肥利用率

由表4可知，氮磷鉀區的100 kg籽粒吸磷量為0.66 kg，磷肥利用率為16.58%。

表4 各處理的磷肥利用率比較

2.2.3 鉀肥利用率

由表5可知，氮磷鉀區的100 kg籽粒吸鉀量為2.40 kg，鉀肥利用率為44.87%。

表5 各處理的鉀肥利用率比較

2.2.4 農學效率

試驗結果表明，鉀肥的農學效率最高，為13.3 kg/kg；氮肥的農學效率次之，為11.7 kg/kg；磷肥的農學效率最低，為8.6 kg/kg。

2.3 土壤基礎地力與施肥對水稻產量的貢獻率

試驗結果表明，土壤基礎地力對水稻產量的貢獻率為59.9%，施用化肥對水稻產量的貢獻率為40.1%，施用氮肥對水稻產量的貢獻率為35.6%，施用磷肥、鉀肥對水稻產量的貢獻率均較低，分別為8.0%和9.8%。

3 小結與討論

試驗結果表明，氮磷鉀是水稻生長發育過程中重要的營養元素；氮磷鉀區的水稻株高、有效穗數、每穗總粒數和產量均較高，每667 m2產量為647.2 kg；無鉀區的水稻株高和產量均顯著低于氮磷鉀區，這是因為鉀肥在水稻植株體內參與了各種重要的化學反應，不施用鉀肥會減少光合作用，抑制碳水化合物的轉運，從而降低產量；無氮區和無肥區的水稻株高和有效穗數、產量均較低，顯著低于其他處理，這是因為氮肥對水稻生長起著至關重要的作用，施用氮肥不僅能影響水稻株高，還會影響水稻有效分蘗，適量施用氮肥能促進水稻生長，進而提高水稻產量。

在本試驗中，氮肥利用率為36.93%，磷肥利用率為16.58%，鉀肥利用率為44.87%；氮、磷、鉀肥的農學利用率分別為11.7、8.6、13.3 kg/kg；氮、磷、鉀肥對水稻產量的貢獻率分別為35.6%、8.0%、9.8%，施用化肥對水稻產量的貢獻率為40.1%，說明三種肥料應配合施用，單一施用或兩種肥料配施均不能提高肥料利用率，只有三種肥料合理配施，才能發揮最大肥效，增加水稻產量。