陳菊蘭曾文高 劉 源 曾福云 黎衛喜 吳 強周滿蘭 羅字龍
(1撫州市臨川區農業農村局,江西撫州 344100;2撫州市臨川溫泉景區管理委員會,江西撫州 344114;3撫州市高坪鎮農業綜合服務站,江西撫州 344115;4撫州市臨川區上頓渡鎮農業綜合服務站,江西撫州 344100;5撫州市果業局(園藝場),江西撫州 344004;6撫州市臨川區騰橋鎮農業綜合服務站,江西撫州 344126)
臨川區是以水稻生產為主的農業大區,水稻的高產、高質、高效是發展目標[1-3]。農民傳統施肥的盲目性和過量施用現象,會導致水稻生產成本增加、肥料損失嚴重、農業面源污染加重、糧食安全生產受到影響等不良后果,可能與肥料施用不合理導致肥料利用率低有關。為此,2020年在撫州市臨川區開展了中稻肥料利用率田間試驗,以摸清臨川區配方施肥和農民常規施肥情況下氮、磷、鉀肥利用率現狀,控制化肥施用量,減少面源污染,從而實現化肥減量增效、農民增產增收。
試驗于2020年在撫州市臨川區進行,試驗區排灌方便,土壤為中豬灰潮沙泥田,土壤水解性氮含量為125 mg/kg、有機質含量為19.3 g/kg、有效磷含量為22.4 mg/kg、速效鉀含量79 mg/kg、pH值5.15。
供試中稻品種為兩優778。供試肥料為單質肥,其中氮肥為中化尿素,鉀肥為中化氯化鉀,磷肥為湖北鈣鎂磷肥。
試驗設8個處理,具體各處理施肥量設計見表1。3次重復,隨機區組排列[4-6],小區面積為69 m2。小區四周設有保護行,小區與小區之間用隔田板隔開,單排單灌,確保不串水串肥。除施肥外,其他田間管理措施和農事操作均一致。

表1 試驗各處理施肥量設計
水稻采用濕潤育秧方式,于5月23日播種,6月17日移栽。配方施肥區各處理磷肥一次性施用作基肥,氮肥基、蘗、穗肥比例為 4∶3∶3,鉀肥基、蘗、穗肥比例為7∶0∶3;常規施肥區各處理磷、鉀肥一次性施用作基肥,氮肥基、蘗、穗肥比例為 6∶4∶0。 基肥 6月15日施入,分蘗肥6月27日施入,穗肥8月9日施入。10月8日收割。
水稻生育期采用田間觀察方法觀測記錄,水稻產量特征通過田間采集代表性植株5株,考種獲得。水稻籽粒和秸稈養分含量采用測土配方施肥技術規范分析測定;肥料利用率按相關規定計算。
從表2可以看出,在中稻營養生長期間施用氮肥對中稻生長發育有顯著影響,配方施肥無氮處理和常規施肥無氮處理中稻生長發育最慢,幼穗分化期配方施肥無氮處理和常規施肥無氮處理均較其他處理晚3~5 d,并且氮肥施用量越大促進中稻早生快發的效果越明顯,常規施肥無磷、常規施肥無鉀、常規施肥處理較配方施肥無磷、配方施肥無鉀、配方施肥處理早1~2 d;從進入幼穗分化期以后至成熟期,不施氮肥處理表現出早衰現象,提前成熟。始穗期和齊穗期配方施肥無氮處理較配方施肥無磷、配方施肥無鉀、配方施肥處理均只提前2~3 d,成熟期提前5~6 d,而常規施肥無氮處理較常規施肥無磷、常規施肥無鉀、常規施肥處理始穗期均提前5 d、齊穗期提前5~6 d、成熟期提前7~8 d,常規施肥無磷、常規施肥無鉀、常規施肥處理較配方施肥無磷、配方施肥無鉀、配方施肥處理推遲成熟3 d左右。由此表明,配方施肥處理較常規施肥處理氮肥施用量更合理,同時也說明氮肥施用量過大,會造成水稻貪青晚熟,其他處理之間生育期差異并不明顯。

表2 不同處理中稻生育期
從表3可以看出,施用氮肥處理較不施氮肥處理的株高、有效穗、穗總粒數和產量均明顯增加。配方施肥處理有效穗較配方施肥無氮、配方施肥無磷、配方施肥無鉀、常規施肥無氮、常規施肥無磷、常規施肥無鉀、常規施肥處理分別多43.5萬、25.5萬、22.5萬、40.5 萬、31.5 萬、19.5萬、7.5 萬穗/hm2。 缺磷或缺鉀對結實率和千粒重有一定的影響,配方施肥處理的結實率較配方施肥無氮、配方施肥無磷、配方施肥無鉀、常規施肥無氮、常規施肥無磷、常規施肥無鉀、 常規施肥處理分別提高 0.1、1.3、2.2、0.5、1.4、2.8、2.6個百分點;從產量方面來看,配方施肥之間比較,配方施肥處理實割產量達9 775.5 kg/hm2,配方施肥無氮、配方施肥無磷、配方施肥無鉀處理較配方施肥處理分別減少 2 907.0、811.5、1 188.0 kg/hm2,分別減產29.7%、8.3%、12.2%;常規施肥之間比較,常規施肥處理實割產量達9 276 kg/hm2,常規施肥無氮、常規施肥無磷、常規施肥無鉀處理較常規施肥處理分別減少 2 523.0、1 066.5、1 450.5 kg/hm2, 分別減產27.2%、11.5%、15.6%。配方施肥較常規施肥處理增產499.5 kg/hm2,增幅5.4%;配方施肥缺鉀處理較常規施肥缺鉀處理增產762 kg/hm2,增幅9.7%,配方施肥無磷處理較常規施肥無磷處理增產754.5 kg/hm2,增幅9.2%,配方施肥無氮處理較常規施肥無氮處理增產115.5 kg/hm2,增幅1.7%。由此說明,氮肥對中稻產量起決定性作用,但并不是氮肥施用量越大產量越高;同時,也表明氮、磷、鉀肥施用量要合理,只有合理地施用氮、磷、鉀肥才能發揮更大增產潛力。因此,要通過深化測土配方施肥技術不斷探索氮、磷、鉀肥最佳施用量及配比。

表3 不同處理中稻產量及其構成因素
由表4數據計算得出,配方施肥處理氮肥利用率為41.62%、磷肥利用率為22.59%、鉀肥利用率為45.63%,常規施肥處理氮肥利用率為30.60%、磷肥利用率為20.32%、鉀肥利用率為49.07%;配方施肥較常規施肥氮肥利用率提高11.02個百分點、磷肥利用率提高2.27個百分點、鉀肥利用率降低3.44個百分點,說明土壤本身能提供一定量的養分。由配方施肥無磷處理與配方施肥無鉀處理、常規施肥無磷處理與常規施肥無鉀處理比較可知,供試土壤缺鉀,但土壤磷較豐富,同時也得出本配方施肥設計中鉀肥不是很合理,要適當減少用量。

表4 不同處理中稻稻谷和秸稈養分含量
試驗結果表明,在產量構成方面,氮肥起決定性作用,但也不能過量,否則會造成中稻貪青晚熟,延長生育期,推遲成熟,結實率下降,病蟲害加重,影響產量;磷、鉀肥只有在氮肥使用量較佳時才能發揮較好作用。從配方施肥與常規施肥角度來看,雖然常規施肥施用量較配方施肥施用量略高,但從產量方面比較,配方施肥處理產量(9 775.5 kg/hm2)較常規施肥處理產量(9 276 kg/hm2)增加5.4%;從肥料利用率方面比較,配方施肥處理氮肥利用率為41.62%、磷肥利用率為22.59%、鉀肥利用率為45.63%,常規施肥處理氮肥利用率為30.60%、磷肥利用率為20.32%、鉀肥利用率為49.07%,配方施肥處理較常規施肥處理氮、磷、鉀肥利用率分別高11.02、2.27、-3.44個百分點,這充分說明科學合理施肥不僅能控制化肥零增長,減少面源污染,還能達到化肥減量增效、農民增產增收的效果,為糧食安全生產奠定基礎。