杭州市桐廬縣不同輪作方式下水稻肥料利用率

徐立軍， 石一珺， 謝煒， 黃窈軍， 倪中應

(桐廬縣農業技術推廣中心，浙江 桐廬 311500)

近年來，桐廬縣大力推進化肥減量增效工作，但由于化肥利用率比較低，仍出現過量施肥現象，不僅導致成本升高、產量下降，而且造成農業面源污染[1]。桐廬縣溪河分布較多，流域農田多為泥砂田，而農田中施入的過量養分會因徑流而流失[2]，從而導致肥料利用率下降。因此，提高肥料利用率具有重要意義，目前發達國家肥料利用率約為50%～60%，而我國氮肥利用率僅約為30%[3]。桐廬縣糧食作物的主要耕作制度為稻油輪作或稻麥輪作。有研究[4]表明，在2種水旱輪作條件下，所有作物的產量和氮肥利用率都有明顯提高。因此，本試驗在百江前溪流域設置2個肥料利用率試驗，研究不同輪作制度下合理施肥對水稻產量及肥料氮、磷、鉀利用率的影響，總結不同施肥改進建議，為桐廬縣水稻化肥減量增效提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料

稻油輪作點設在百江鎮冷水畈，地處百江前溪中游，沖積平地，泥砂田，前茬為油菜，土壤肥力中等偏上，具體為全氮2.040 g·kg-1，堿解氮163.31 mg·kg-1，有效磷74.60 mg·kg-1，速效鉀152.60 mg·kg-1，有機質24.45 g·kg-1，pH 5.21。試驗時間為2019年6—11月。

稻麥輪作點設在百江鎮西村畈，地處百江前溪較上游處，落蘇塢山麓，泥砂田，前茬為小麥，土壤肥力較低，具體為全氮1.746 g·kg-1，堿解氮105.23 mg·kg-1，有效磷64.60 mg·kg-1，速效鉀96.10 mg·kg-1，有機質25.72 g·kg-1，pH 4.94。試驗時間為2019年6—11月。

水稻品種為甬優15，機插秧密度30 cm×20 cm。試驗肥料包括尿素(含N 46%)、過磷酸鈣(含P2O512%)和氯化鉀(含K2O 60%)。

1.2 處理

每個小區30 m2，2個試驗點分別設4個處理，分別為：PK(缺氮區)、NK(缺磷區)、NP(缺鉀區)、NPK(全肥區)。小區間筑埂隔離，田埂使用黑色薄膜覆蓋，以防小區間串水。各小區單灌單排，其他田間管理措施保持一致。兩地全肥區的N∶P2O5∶K2O養分投入配比均為16∶5∶9，即667 m2投入基肥尿素18.26 kg，過磷酸鈣41.67 kg，氯化鉀15.00 kg；分蘗肥為尿素6.09 kg；穗肥為尿素8.70 kg。缺素區則減去對應肥料。

1.3 測定

水稻收獲時現場使用小型收割機收割測產，使用谷物含水量儀進行含水量測定，得出籽粒干產量，通過谷草比換算出秸稈干產量。將采集的水稻樣品帶回實驗室進行考種，烘干磨碎后使用Cleverchem 380全自動間斷化學分析儀測定水稻籽粒或秸稈的氮、磷、鉀養分含量。

按照《農業部測土配方施肥技術規范》進行土壤樣品采集。土壤堿解氮測定采用堿解擴散法；有效磷測定采用Olsen法；速效鉀測定采用乙酸銨浸提-火焰光度法；有機質測定采用油浴加熱重鉻酸鉀氧化-容量法；pH測定采用電位法。

肥料利用率通過差減法計算，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就是肥料利用率。

2 結果與分析

2.1 產量及性狀

全肥區籽粒干產量明顯高于缺氮區，2個試驗點667 m2的籽粒干產量分別為620、496 kg(表1)。缺磷或缺鉀處理相對于全肥區產量變化較小，因此，氮肥投入量是決定產量的關鍵因素。從秸稈干產量來看，除缺氮處理外，含鉀處理的秸稈產量均明顯高于缺鉀區，說明缺鉀會影響水稻營養器官的發育。

表1 不同施肥處理水稻產量及性狀表現

缺氮區的有效穗數和結實率明顯低于其他處理，因為水稻缺氮情況下，蛋白質的合成速率下降，生命活動衰減，分蘗和灌漿過程受阻。理論上，缺氮也會導致每穗實粒數下降，但在本次試驗中不明顯。缺氮區的株高均明顯低于其他處理。缺磷區和缺鉀區的株高亦低于全肥區，因為泥砂田肥力較低，雜交稻對外界投入養分需求較高，缺磷或缺鉀影響其莖稈葉片等營養器官的生長。

2.2 土壤地力

試驗后兩地土壤全氮含量下降幅度較大，冷水畈缺氮區的全氮含量與其他處理沒有明顯變化，但西村畈缺氮區的全氮含量明顯小于其他處理(表2)。試驗后兩地土壤有效磷含量下降幅度也較大，并且速效鉀含量下降幅度極大，可能是因為兩地均靠近溪流，鉀養分流失較大。兩地有機質和pH沒有明顯差異和變化。

表2 不同施肥處理土壤地力變化

2.3 肥料利用率

缺素區的水稻籽粒和秸稈對應元素養分的吸收量均明顯低于全肥區，依次為氮肥>鉀肥>磷肥。此外，缺氮區的磷鉀吸收量都低于缺磷或缺鉀區(表3)，說明缺氮將會導致水稻植株弱小，生命活動降低，從而影響水稻對磷肥鉀肥的吸收。

表3 不同施肥處理水稻地上部分養分吸收量及肥料利用率

3 小結

冷水畈全肥區667 m2籽粒干產量為620 kg，氮、磷、鉀肥利用率分別為37.3%、18.2%、37.5%，利用率較為一般。因此，建議在繼續保持水稻-油菜輪作的基礎上，N的667 m2投入量降為14 kg，并且施用緩釋肥替代，P2O5的667 m2投入量降為4 kg，并采用間歇式調控，而K2O投入量可減少為5～7 kg。有研究[5]表明，秸稈中釋放的鉀素可快速在分蘗-齊穗期被水稻吸收，因此，補施鉀肥時，建議將基肥中鉀肥投入量移至分蘗或抽穗期。西村畈由于本身土壤全氮含量較低，因此，667 m2籽粒干產量較低，氮肥利用率為40.5%，氮肥投入量建議不變，而磷、鉀肥投入量可參考冷水畈。此外，兩地有機質含量均偏低，因此，建議在保持秸稈還田的基礎上，投入有機肥提升地力。