晚稻配方肥的肥效研究

李志 奎秀 鞏夢夢 匡崇婷 鄭曉玲

摘 要：采用“大配方，小調整”策略，研究不同配方肥處理和農民習慣施肥處理對晚稻分蘗動態、產量、肥料偏生產力和經濟效益的影響。結果表明，與農民習慣施服處理相比，不同配方肥減少了氮肥用量，增加了鉀肥用量，調整了磷肥用量，降低了晚稻無效分蘗數，增加了穗粒數和結實率，提高了晚稻產量、氮肥偏生產力和磷肥偏生產力，經濟效益增加了44～1547元/hm2。因此，合理施用配方肥對實現晚稻增產、增收和保護環境具有重要意義，且利于助推農業綠色發展。

關鍵詞：晚稻;配方肥;產量;養分利用率;經濟效益

中圖分類號 S145.5 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2022）05-0120-03

糧食安全關系人類福祉、國家富強和社會穩定。化肥是作物的糧食，為作物生長發育必需的養分，大量研究結果表明，化肥在糧食增產中的貢獻率高達40～50%[1]。在“到2020年化肥施用量零增長行動方案”實施之前（2016年之前），我國在農業生產中肥料的投入占到總投入的50%，總量和單位面積施用量均逐年增加[2]。安徽省自2005年實施測土配方開始至2013年，全省化肥用量從285.7萬t增長至338.4萬t，單質氮肥消費量變化很小，維持在111.1～113.5萬t，但復合肥從105.0萬t增加至157.9萬t[3]。近些年，單質肥料尤其是氮肥消費量變化較小，復合肥用量的大幅增加，與測土配方施肥技術在全國的推廣應用密切相關。

測土配方施肥技術是以土壤測試和肥料田間試驗為基礎，根據作物對土壤養分的需求規律、土壤養分的供應能力和供給效應，在合適施用有機肥料的基礎上，提出氮、磷、鉀及中、微量元素肥料的施用數量、施用時期和施用方法的一套技術體系。該技術是現代施肥技術的基礎，也是最早研究的施肥技術。測土配方施肥技術是現代施肥技術最基礎、最成熟的技術。世界各國紛紛把測土施肥技術作為國家策略推廣應用[4-9]。

我國的測土施肥工作開展較早，從20世紀70年代末開始組織“土壤養分豐缺指標研究”，到2005年在全國范圍開展大規模的測土配方行動，至今測土配方施肥技術已為全國作物產量的增加、農業成本的降低、農民收入的增加、資源的節約、生態環境的保護作出了巨大貢獻。在測土配方施肥行動在全國實施初期，中國農業科學院在全國的測土配方施肥試驗示范結果表明，水稻平均增產15.0%、小麥12.6%、玉米11.4%、大豆11.2%、蔬菜15.3%、水果16.2%[4]。到2010年，小麥和水稻的化肥偏生產力分別從10.6kg/kg增加到11.9kg/kg，13.9kg/kg增加到15.7kg/kg，玉米的化肥偏生產力從13.8kg/kg下降到11.5kg/kg。到2013年，測土配方施肥技術可節約氮肥（27.2±7.4）kg N/hm2，總計減排量達到了2500.4萬t CO2-e，其中由于氮肥田間施肥用量的減少導致農田總共減排1171.8萬t CO2-e，由于工業生產氮肥量的減少而節約標準煤583.5萬t，減排1328.52萬t CO2-e[10]。最近評估應用測土配方施肥技術后，全國總體農業產值平均增長7%，糧食主產省平均增長17.3%，化肥施用強度降低13.5%，其中氮肥施用強度降低15.4%[11]。

自2005年農業部開展測土配方行動，宣州區土壤肥料站對本區域的水稻、小麥等主要農作開展了“3414”試驗，建立了相應的測土配方施肥技術指標體系，并根據“氮肥總量控制，磷鉀恒量監控”的原則，采用區域“大配方”，具體田塊“小調整”的策略，聯合肥料企業生產了針對不同區域作物的配方肥，取得了作物增產，農民增收的結果[12-13]。“十三五”農業部開始履行“到2020年化肥使用零增長行動”，構建綠色發展農業[14]，對配方肥的施用肥效新的挑戰，要求配方肥既要保障糧食增產、農民增收，更要保護生態環境、滿足人們對美好生活的需求。

本研究通過田間試驗，調節配方肥中氮、磷、鉀肥的用量及比例，研究晚稻配方肥對晚稻生長發育、產量、肥料利用率及經濟效益的影響，為晚稻配方肥在晚稻上推廣應用及農業綠色發展提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 試驗于2013年6月至11月在安徽省宣城市宣州區楊柳鎮楊柳社區進行。土壤類型為黃棕壤，土壤耕層（0～20cm）基本理化性質：pH5.27，有機質21.55g/kg，全氮1.30g/kg，有效磷19.31mg/kg，速效鉀81mg/kg。晚稻品種為新兩優106。水稻三葉期移栽，基本苗為24萬穴/hm2，行距為26cm，株距為17cm。6月20日播種育苗，7月24日移栽，11月2日收獲。各處理除施肥措施不同外，其他管理措施相同。

1.2 試驗設計 試驗設置5個處理（表1），3次重復，小區面積40m2，隨機區組排列。CK為不施肥處理;F為配方處理;F+PK為配方肥調磷鉀處理，即在配方處理的基礎上，調整P2O5和K2O用量;F+TS為測土配方施肥，根據安徽省第2次土壤普查數據，土壤有效磷含量20～30mg/kg，水稻目標產量7500kg/hm2，推薦P2O5用量30～45kg/hm2，土壤速效鉀含量70～100mg/kg，推薦K2O用量30～75kg/hm2，結合晚稻生長特性設計施肥量;FPP為農民習慣施肥處理。

1.3 樣品采集與處理 水稻生長期間，在試驗小區固定10穴，從水稻移栽返青期，每7d記載1次分蘗數，至分蘗盛期為止。水稻成熟后，各個小區隨機選取2穴水稻取地上部，測定其有效穗數、空癟粒數、籽粒重、千粒重等產量構成指標。水稻收獲時，各小區全部單獨收獲，脫粒測產，同時每個小區取500g，風干，計算水稻含水量，折算水稻風干產量。

1.4 數據分析 氮肥偏生產力（PFPN）=產量/N用量

磷肥偏生產力（PFPP2O5）=產量/P2O5用量

鉀肥偏生產力（PFPK2O）=產量/K2O用量

數據用Microsoft Excel 2003進行分析處理，用SPSS 17.0軟件按照One-Way ANOVA方法分析，多重比較用LSD法。

2 結果與分析

2.1 配方肥對晚稻莖蘗數的影響 晚稻移栽后42d達到分蘗盛期，最高莖蘗數為農民習慣施肥處理（FPP）（表2）。在移栽14d后，FPP比其他施肥處理提高莖蘗數，到分蘗盛期，FPP比F、F+PK和F+TS莖蘗數分別增加了5.5%、8.5%和4.4%，F、F+PK和F+TS莖蘗數差異不明顯。原因可能是FPP的肥料分為基肥和分蘗肥，總養分量比F、F+PK和F+TS提高了37、40和42kg/hm2，大量肥料集中在晚稻生育前期，促進了晚稻的分蘗增加。

2.2 配方肥對晚稻產量及構成因素的影響 F處理產量最高，分別比CK和FPP增產98.4%和7.4%（表3）。產量排在第2和3為的分別為F+PK和F+TS，分別比FPP增加了2.7%和0.8%。F的有效穗數和穗粒數最高，其中有效穗數分別比CK和FPP提高了65.8%和7.5%。穗粒數則分別提高了13.5%和10.1%。CK結實率最高，F次之。因此，F處理晚稻具有較高的有效穗數、穗粒數和結實率，是晚稻增產的保障。

2.3 配方肥對晚稻養分利用率的影響 4個施肥處理的氮、磷、鉀肥料偏生產力結果不同（表4）。與FPP相比，F、F+PK和F+TS的PFPN分別顯著增加了37.0%、28.6%和31.1%，而這3個配方肥處理間的PFPN差異不顯著。F+PK和F+TS的PFPP2O5差異不顯著，但顯著高于F和FPP。對于PFPK2O，FPP顯著高于F、F+PK和F+TS。總體上，FPP的PFPN和PFPP2O5結果較低，而PFPK2O結果較高。這主要是FPP氮、磷肥用量較高，而鉀肥用量較低。而試驗地測土的結果表明這種施肥量屬于氮肥過量，磷和鉀肥用量相對較少，配方肥處理，改變了氮、磷、鉀肥的用量及配比有利于PFPN和PFPP2O5提高。

2.4 配方肥對晚稻經濟效益的影響 與CK相比，施肥處理晚稻的產值增加了9473～10999元/hm2（表5）。F處理晚稻凈收入最高，F+TSD晚稻凈收入次之。與FPP相比，晚稻F、F+PK和F+TS減少了肥料投入175、198和189元/hm2，凈收入增加了1547、44和591元/hm2。

3 小結

不同施肥處理中，配方肥處理與農民習慣處理相比，減少了氮肥用量，增加了鉀肥用量，降低了晚稻無效分蘗數，但增加了穗粒數和結實率，最終產量增加了2.7%～7.4%，經濟效益增加了44～1547元/hm2，氮和磷肥的偏生產力亦增加明顯。

4 討論

合適群體的構建是水稻獲得高產的關鍵因素之一[14]。水稻等作物的分蘗具有自動調控的能力，分蘗數增加，成穗數也相對增多，反之，成穗數相對減少[15]。水稻的分蘗與田間施肥量、施肥次數、淹水、曬田等措施密切相關[16]。本研究表明，與農民習慣施肥處理相比，其他處理降低了分蘗數，但增加了有效穗數，即增加了成穗率，可以認為農民習慣處理增加了基肥和分蘗肥的用量，分蘗末期已經停止供肥，抽穗是供肥不足，導致幼穗分化期土壤供氮能力不夠，無效分蘗數增多，成穗率下降[17]。

水稻產量構成的主要因素是單位面積有效穗數、穗粒數、結實率和千粒重[18]。本研究表明，與不施肥處理比較，施肥處理顯著提高了水稻的產量，可能與施肥顯著提高水稻的產量構成有關。氮肥是水稻生長所需的大量元素之一[1]。研究表明，習慣施肥的氮肥用量偏高，磷、鉀肥用量偏低，限制水稻增產，甚至可能造成減產[19]。本研究的農民習慣施肥處理產量較低可能與此有關。農民習慣施肥處理是一種高氮、高投入、低產出的生產方式。與之相比，配方肥處理和調磷鉀處理減少了氮肥用量，減少了肥料費用，增加了經效益，也獲得了較高的氮、磷肥偏生產力，具有促進農業綠色發展的效果。

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（責編：王慧晴）