配方肥對中早39水稻產量、氮肥利用率及經濟效益的影響

楊佳佳， 章日亮， 章哲， 繆軍翔， 劉曉霞

(1.蘭溪市耕地質量與肥料推廣中心，浙江 蘭溪 321100； 2.蘭溪市蘭江街道農業農村辦公室，浙江 蘭溪 321100；3.浙江省耕地質量與肥料管理總站，浙江 杭州 310020)

水稻是南方的主要糧食作物，肥料是提高糧食產量的重要途徑，施肥是水稻高產和穩產的主要措施。據統計，肥料對提高水稻產量的貢獻率為30%～50%[1]。化肥的長期施用及用量的增加，并未造成水稻產量的持續增加。相反，過量施肥、偏重施氮肥、忽略氮磷鉀配比等不科學的施肥方法，不僅造成化肥利用率低下，而且還會通過揮發、硝化、徑流等形式而損失，破壞了環境，浪費了資源，增加了種糧成本[2-6]。張福鎖等[7]研究表明，浙江水稻氮肥平均利用率為35.6%，過量施肥是肥料利用率低的首要原因。研究表明，采用基肥和抽穗期追肥，可在施氮量減少18.2%～33.8%前提下穩定水稻產量，提高氮肥效率和經濟效益[8]。隨著測土配方施肥技術的推廣，水稻施肥日趨合理，但我國整體肥料利用率還處于較低水平，而氮素是水稻生產中最為敏感的元素，是影響水稻產量和品質的重要因子[9]。因此，在當前化肥減量的大背景下，提高肥料利用率有著重要的科學意義。本研究旨在探討測土配方施肥對水稻產量及氮肥利用率的影響，為測土配方技術推廣及化肥減量增效提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

以當地主推的中早39為供試水稻品種。供試肥料為水稻配方肥(15-6-9，N-P2O5-K2O含量，下同)，單質肥為46%尿素、16%過磷酸鈣和60%氯化鉀。試驗地位于游埠鎮下俞村，土壤為淹育型水稻土，質地為砂壤土，肥力中等。試驗前取土壤樣品，土壤基本理化性狀為：pH值5.2，有機質25.2 g·kg-1，速效鉀74.0 mg·kg-1，有效磷20.7 mg·kg-1。

1.2 處理設計

水稻施肥分為基肥和追肥，追肥在水稻分蘗期進行。試驗設空白對照、常規施肥Ⅰ、常規施肥Ⅱ、配方施肥(NPK)、無氮(PK)、無磷(NK)、無鉀(NP)共7個處理，重復2次，小區面積為30 m2。

以667 m2為施肥單位進行施肥處理。空白處理不施肥；常規施肥Ⅰ為基肥施復混肥料(15-6-9)20 kg，分蘗肥施30 kg、尿素15 kg、氯化鉀5 kg；常規施肥Ⅱ為基肥施復混肥料(15-6-9)20 kg，分蘗肥施30 kg、尿素8 kg、氯化鉀5 kg；配方肥為基肥施普通配方肥(15-6-9)36 kg，分蘗肥普通配方肥30 kg；無氮處理為基肥施12%過磷酸鈣33 kg，追肥施氯化鉀9.9 kg；無磷處理為基肥施尿素10.76 kg，分蘗肥施尿素10.76 kg、氯化鉀9.9 kg；無鉀處理為基肥施尿素10.76 kg，分蘗肥施尿素10.76 kg、12%過磷酸鈣33 kg。各小區之間設30 cm左右田埂隔開，獨立灌排水，四周設保護行，除施肥外各小區其他田間管理措施相同。小區試驗于2020年4月1日做小區田埂，4月2日施基肥，5月22日追肥，8月6日收獲。

1.3 樣品采樣及分析

土壤樣品。播種或移栽前提取表層0～20 cm混合土樣，試驗完成后每小區取1個混合樣，土樣采集方法參照《測土配方施肥技術規范》(2011版)。

植株樣品。于收獲前1～2 d，避開邊行和兩端的水稻(邊際效應)，在每小區隨機而均勻地在2個面積20 cm×20 cm的區域采集植株樣品，沿根莖結合處，取地上部分，作為小區的一個混合樣品。

考種測產。各小區分別進行收獲，并現場記錄收獲水稻籽粒產量。用采集的2個樣段(20 cm×20 cm)的植株樣品，統計其有效穗數；取20個穗，統計其穗粒數，風干后測千粒重。

分析方法。植物全氮、全磷采用H2SO4-H2O2消煮法，消解后的待測液供全氮、全磷的測定，全氮采用凱氏定氮儀測定，全磷采用釩鉬黃比色法測定；土壤有機質采用重鉻酸鉀滴定法；有效磷采用0.03 mol·L-1氟化銨、0.025 mol·L-1鹽酸浸提-鉬銻抗比色法；速效鉀采用乙酸銨浸提-火焰光度計法。

1.4 數據處理

參考農業部《測土配方施肥技術規范》《肥料使用效果測算方法》等方法進行計算，采用Excel軟件進行數據統計分析。

2 結果與分析

2.1 土壤理化性狀

從表1可知，土壤pH范圍在5.09～5.62，可見不同施肥處理對土壤pH影響不大。土壤有機質含量范圍為22.8～33.8 g·kg-1、全氮含量范圍為1.04～2.01 g·kg-1，且以無鉀處理最低，其他處理間差異不大；土壤有效磷含量范圍為6.5～9.5 mg·kg-1，整體水平偏低，以配方全肥區最高，常規施肥Ⅱ區最低。土壤速效鉀含量范圍為33～65 mg·kg-1。整體上，土壤磷含量中等，鉀含量低，較缺乏，全氮含量處于中等水平，土壤有機質較豐富，屬于微酸性土壤。

表1 不同施肥處理對土壤理化性狀的影響

2.2 水稻生物學性狀

由表2可知，水稻以常規施肥和配方肥的株高、穗長、旗葉長較高，配方肥的長勢最好；無氮區水稻的長勢最差，無磷區與無氮區長勢相差不大，無鉀區株高、旗葉長長勢好于無磷區。

表2 不同施肥處理對水稻生物學性狀的影響

2.3 水稻產量及其構成因素

由表3可知，不同施肥處理的水稻產量有所差異。配方肥區667 m2水稻產量最高，為494 kg；其次為常規施肥區，無氮區產量最低，僅有410 kg。千粒重范圍在23.17～24.59 g，以配方全肥區最高。

表3 不同施肥處理對水稻產量的影響

2.4 配方全肥區水稻氮肥利用率

由表4可知，配方施肥氮肥當季肥料利用率達到40%，氮肥偏生產力為49.9%，與常規施肥相比較，配方施肥可提高早稻氮肥當季肥料利用效率。研究表明，在不同季節的水稻上，以早稻肥料利用率較高[1]，這可能與不同季節水稻的生長環境、施肥習慣等有關。

表4 全肥區不同施肥處理水稻氮肥利用率

2.5 水稻經濟效益

由表5可知，不同施肥處理水稻的經濟效益有所差異。常規施肥Ⅰ和Ⅱ的667 m2產值分別較對照增收147.84、139.52元，配方肥區水稻667 m2純收入較對照增收183.72元。無氮區相比對照增加的純收入最少，各缺素處理的純收入排序為無磷>無鉀>無氮，說明氮素是水稻產量和經濟效益的最大限制因子，提高水稻產量和增加收入需要合理施用氮、磷、鉀肥。

表5 不同施肥處理對水稻667 m2經濟效益的影響

3 小結與討論

水稻配方肥是在多年測土配方的基礎上研制出的一種肥料，是根據作物需肥規律把養分進行合理配比的科學施肥模式。有研究[6]表明，配方施肥的肥料用量、肥料配比及肥料運籌更有利于水稻體內氮、磷、鉀的累積，促使其平衡吸收。本研究條件下，配方肥區水稻的長勢最好，與常規施肥相比，未表現出負面影響；配方施肥對水稻產量構成因子有一定的影響，千粒重達24.59 g，667 m2產量為494 kg，與其他處理相比，均以配方施肥區為最高，而無氮區的水稻產量最低，僅有410 kg。配方肥區水稻純收入1 126.12元，較不施肥增收183.72元，各缺素處理的純收入排序為無磷>無鉀>無氮。由此可見，水稻產量限制的養分因子中氮素最為重要，其次為鉀和磷。在大田生產中，應適當增加氮肥，穩定施用磷肥，適量增加鉀肥，優化氮磷鉀的施用比例，提高水稻產量。配方施肥水稻氮肥當季利用率達到40%，可提高水稻產量和純收入。