磷肥對(duì)水稻高產(chǎn)的影響試驗(yàn)

肖紅梅 ，劉建文

（1.新化縣種子技術(shù)推廣服務(wù)站，湖南 婁底 417600；2.新化縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，湖南 婁底 417600）

水稻作為一種主要的糧食作物，在我國(guó)種植廣泛，直接關(guān)系到數(shù)以億計(jì)人民的溫飽問(wèn)題[1-3]。當(dāng)前城鎮(zhèn)化用地不斷擴(kuò)張，可用耕地不斷壓縮，如何在現(xiàn)有耕地的基礎(chǔ)上生產(chǎn)出更高產(chǎn)、更優(yōu)質(zhì)的水稻具有非凡的意義[4-6]。眾所周知，肥料是提高水稻產(chǎn)量的關(guān)鍵因素，但過(guò)度的施肥非但不能提升水稻的產(chǎn)量，還會(huì)在造成肥料浪費(fèi)的同時(shí)易引起環(huán)境污染[7-8]。氮、磷、鉀是植物生長(zhǎng)發(fā)育所需的大量元素，水稻對(duì)磷肥的需求量大于鉀肥而小于氮肥，合理施磷不但能提升水稻產(chǎn)量，而且能改善土壤肥力[9-10]。本文通過(guò)設(shè)置不同梯度水平的施磷量來(lái)探究磷肥對(duì)水稻產(chǎn)量的影響，找出最佳施磷量，為指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概括

于2022 年5 月在新化縣孟公鎮(zhèn)金泰村進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)田土壤類(lèi)型為淺灰黃泥土，土壤保水保肥性能好，試驗(yàn)地灌水方便，土壤肥力等級(jí)為中，pH 值5.7，有機(jī)質(zhì)37.4 g/kg，有效磷13.62 mg/kg，速效鉀74.6 mg/kg，上茬為水稻。試驗(yàn)田總面積為667 m2。于2022 年5 月8 日進(jìn)行播種，6 月3 日進(jìn)行移栽。移栽方式為人工移栽，株行距按照當(dāng)?shù)夭逖砹?xí)慣約為20 cm×8 cm。

1.2 試驗(yàn)材料

供試品種為“創(chuàng)兩優(yōu)豐占”，屬秈型兩系雜交水稻；供試肥料為尿素、重過(guò)磷酸鈣、硫酸鉀。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試 驗(yàn)采取單因素隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，以施磷量為因素，共設(shè)4 個(gè)水平，分別為P0、P1、P2、P3，其中，P0 水平為對(duì)照（CK），不施磷肥；P1 水平施磷7.5 kg/畝，為常規(guī)施磷；P2 水平施磷11.25 kg/畝（P2=1.5P1），為增施磷肥；P3 水平施磷18.75 kg/畝（P3=2.5P1），為過(guò)量施磷。P1、P2、P3 水平重復(fù)3 次，共設(shè)9 個(gè)處理1 個(gè)對(duì)照，試驗(yàn)各處理因子編碼如表1所示。氮鉀肥各小區(qū)按常規(guī)施用，分別施用氮肥（N）12 kg/畝、鉀肥（K2O）7.5 kg/畝，磷肥分為基施和追施，2022 年6 月3 日基施1/3，后在分蘗期和抽穗期各追施一次，追肥情況如表2 所示。

表1 試驗(yàn)各處理因子編碼

表2 水稻追施磷肥情況 單位：kg/畝

1.4 田間管理

2022 年6 月20 日用50%二氯喹啉酸50 g/畝噴霧防除稗草，6 月9 日用70%吡蟲(chóng)啉+10%滅蠅胺防治水稻斑潛蠅、潛葉蠅和稻飛虱，6 月19 日用20%啶蟲(chóng)脒/70%吡蟲(chóng)啉+26.5%敵畏·吡蟲(chóng)啉防治二化螟和稻飛虱，7 月6 日用50%氯溴異氰尿酸+75%三環(huán)唑防治紋枯病和稻瘟病，8 月9 日用40%稻瘟靈+50%氯溴異氰尿酸防治稻瘟病。

1.5 測(cè)定指標(biāo)與方法

水稻成熟期采取五點(diǎn)式取樣法，每個(gè)小區(qū)選取樣株10 株，測(cè)量各個(gè)小區(qū)水稻的株高、有效穗數(shù)、穗長(zhǎng)、成穗率、有效穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重。

1.6 統(tǒng)計(jì)與分析

采用SPSS 20.0、Excel 2023 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。

2 結(jié)果與分析

通過(guò)把表3 中的水稻產(chǎn)量跟株高、有效穗數(shù)、穗長(zhǎng)、成穗率、有效穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重進(jìn)行多元回歸分析可知：產(chǎn)量跟有效穗數(shù)、穗長(zhǎng)、有效穗粒數(shù)、千粒重呈正相關(guān)，尤其跟有效穗數(shù)（p=0.038 4）、有效穗粒數(shù)（p=0.014 5）呈現(xiàn)出極顯著正相關(guān)關(guān)系；而與株高、成穗率、結(jié)實(shí)率相關(guān)性不明顯。

表3 各處理產(chǎn)量情況

2.1 千粒重

千粒重是影響水稻畝產(chǎn)的重要指標(biāo)，從圖1可知，4 個(gè)處理的千粒重以P0 處理（CK）最大，為23.7 g。從折線圖的趨勢(shì)角度而言：千粒重隨著施磷量的增加，呈現(xiàn)出下降的趨勢(shì)。因此，施磷不能提升水稻千粒重，反而會(huì)在一定程度上降低水稻的千粒重。

圖1 磷肥對(duì)水稻千粒重的影響

2.2 有效穗粒數(shù)

有效穗粒數(shù)是影響產(chǎn)量的關(guān)鍵因子，從圖2 可知，4 個(gè)處理中以P0 處理（CK）有效穗粒數(shù)最少，僅為153粒/穗，P2處理有效穗粒數(shù)最多，為180粒/穗。P1、P2、P3 處理有效穗粒數(shù)均遠(yuǎn)高于P0 處理有效穗粒數(shù)，多出粒數(shù)分別為16.3 粒/穗、27 粒/穗、15.3 粒/穗。因此，施磷能提升水稻的有效穗粒數(shù)，隨著施磷量的增加，有效穗粒數(shù)呈現(xiàn)出先增加后下降的趨勢(shì)。

圖2 磷肥對(duì)水稻有效穗粒數(shù)的影響

2.3 有效穗數(shù)

從圖3 可知，4 個(gè)處理中以P0 處理（CK）有效穗數(shù)最低，僅為98 000 穗/畝，P3 處理有效穗數(shù)最高，為208 000 穗/畝。P1、P2、P3 處理有效穗數(shù)比P0處理分別高出80 000 穗/畝、97 000 穗/畝、110 000穗/畝，P1、P2、P3 與P0 在0.01 水平上差異顯著，有效穗數(shù)隨著施磷量的增加呈現(xiàn)出遞增的趨勢(shì)。

圖3 磷肥對(duì)水稻有效穗數(shù)的影響

2.4 成穗率

從圖4 可知，所有處理中P0 處理（CK）成穗率最低，僅為64.7%，P3 處理成穗率最高，為80.16%。從折線圖的趨勢(shì)角度而言：隨著施磷量的增加，水稻的成穗率也增加。因此，施磷有利于水稻成穗。

圖4 磷肥對(duì)水稻成穗率的影響

2.5 穗長(zhǎng)

從圖5 可知，所有處理中P0 處理（CK）穗長(zhǎng)最短，僅為15 cm，P3 處理穗長(zhǎng)最長(zhǎng)，為17.13 cm。從折線圖的趨勢(shì)角度而言：隨著施磷量的增加，水稻的穗長(zhǎng)也增加。因此，施磷對(duì)水稻穗長(zhǎng)有積極的影響。

圖5 磷肥對(duì)水稻穗長(zhǎng)的影響

2.6 產(chǎn)量

從圖6 可知，所有處理中P0 處理（CK）水稻畝產(chǎn)最低，僅為240 kg/畝；P1、P2、P3 處理的水稻畝產(chǎn)分別比P0 處理的水稻畝產(chǎn)高出310 kg/畝、380 kg/畝、383 kg/畝，在0.01 水平上差異顯著。P2 處理比P1 處理畝產(chǎn)高出70 kg/畝，二者在0.05 水平上差異顯著，P3 處理比P2 處理高出3 kg/畝，二者差異不顯著。從折線圖變化趨勢(shì)角度而言：隨著施磷量的增加，水稻產(chǎn)量呈現(xiàn)出遞增的趨勢(shì)，但過(guò)量施磷對(duì)提升水稻產(chǎn)量的效果不明顯。

圖6 磷肥對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

2.7 最佳施肥量

施磷量和水稻產(chǎn)量之間的函數(shù)關(guān)系如圖7 所示，根據(jù)磷肥施入量（X）和產(chǎn)量（Y）兩組數(shù)據(jù)，通過(guò)軟件模擬出施磷量和產(chǎn)量之間的最佳函數(shù)為：Y=-1.819 3X2+54.47X+240.63。從圖可知，水稻產(chǎn)量隨著施磷量的增加呈現(xiàn)出先增加后遞減的趨勢(shì)，當(dāng)施磷量為14.97 kg/畝時(shí)，水稻產(chǎn)量獲得最大值648.3 kg/畝。

圖7 施磷量和水稻產(chǎn)量之間的函數(shù)關(guān)系

3 結(jié)果與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，磷肥對(duì)水稻的增產(chǎn)有顯著的影響，一開(kāi)始隨著施磷量的增加，水稻產(chǎn)量呈現(xiàn)出遞增的趨勢(shì)，當(dāng)施磷量達(dá)到一定程度后，水稻產(chǎn)量呈現(xiàn)出不增加或略微增加甚至下降的趨勢(shì)，這與報(bào)酬遞減規(guī)律相符合，這是因?yàn)檫^(guò)量施入磷肥會(huì)影響水稻吸收氮元素。通過(guò)模擬水稻施磷量和產(chǎn)量之間的函數(shù)關(guān)系，可推出當(dāng)施磷量為14.97 kg/畝時(shí)，獲得最高產(chǎn)量648.3 kg/畝。

施磷肥會(huì)降低水稻顆粒的重量，隨著磷肥的施入，不飽滿籽粒的數(shù)量會(huì)增多。有效穗粒數(shù)在較低水平時(shí)隨著磷肥的施入而快速增加；當(dāng)達(dá)到一定磷肥施入量時(shí)，產(chǎn)量開(kāi)始緩慢增加；當(dāng)過(guò)量施磷肥時(shí)，有效穗粒數(shù)出現(xiàn)遞減的趨勢(shì)；有效穗粒數(shù)在過(guò)量施磷肥時(shí)開(kāi)始遞減，這也許因?yàn)榱自貢?huì)對(duì)一些微量元素有抑制作用。水稻施磷肥有利于提高成穗率；株高在低水平施磷肥時(shí)增加明顯，常規(guī)施磷肥后，幾乎就微增或不增；穗數(shù)在低水平施磷肥時(shí)增長(zhǎng)迅速，常規(guī)施肥后開(kāi)始放緩增長(zhǎng)速度，當(dāng)達(dá)到增施肥水平后，增速繼續(xù)降低。因?yàn)榱资墙M成植物細(xì)胞核酸的主要成分，它能加速細(xì)胞分裂，促進(jìn)水稻發(fā)根分蘗成穗，但是過(guò)多施磷肥會(huì)抑制微量元素鋅的活性，而鋅也是促進(jìn)水稻分蘗成穗的重要元素之一。通過(guò)產(chǎn)量與各指標(biāo)的多元回歸分析可知，磷肥主要通過(guò)影響有效穗數(shù)、穗粒數(shù)而促進(jìn)水稻增產(chǎn)。