鎮寧水稻測土配方施肥技術實施及田間試驗的結果分析

摘" 要：土壤是農業的基礎，肥料是作物的糧食。本研究通過對鎮寧縣不同代表性區域采集的2851個耕層土壤樣品進行系統定量的理化指標檢測，形成鎮寧縣土壤養分等級劃分區域。針對全縣不同肥力劃分地區進行水稻“3414”試驗，根據“3414”試驗數據，建立全三元二次和一元二次施肥函數效應施肥模型，結合作物需肥規律制定出水稻在高、中、低肥力地區的科學施肥配方3個，并進行推薦施肥。最后經過對測產數據的分析，研究水稻施肥模型的產量效應，驗證了適合鎮寧縣的最佳測土施肥模型及測土配方施肥實施方案。本研究旨在為鎮寧縣水稻科學配方施肥提供理論依據和實踐經驗，達到促農增收的目的，實現社會效益、經濟效益和生態效益的有機統一。

關鍵詞：“3414”試驗；測土配方；水稻；鎮寧縣；產量效應

肥料是糧食的“糧食”，是保證國家糧食安全的戰略物資，是提高糧食產量的關鍵手段，化肥的出現在現代農業發展中擔當著相當重要的角色[1-2]。我國氮肥、磷肥、鉀肥的當季利用率分別僅在35%、20%和40%左右，平均比發達國家低15～20個百分點[3-4]。長期過量或不合理施肥會導致土壤板結、酸化，肥力下降，營養元素失衡，硝酸鹽污染和次生鹽漬化。化肥和有機肥中含有的重金屬和有機污染物也會隨施肥帶入土壤，造成土壤質量的下降[5]。“測土配方施肥”的基礎是土壤肥力的測試和作物主要需求的氮磷鉀肥在田間的試驗，根據水稻生長所需要的肥料規律、不同質地土壤提供肥力的特征以及施用肥料的效果，在合理施用有機肥的基礎上，總結出施用在地塊上氮磷鉀肥的品種、數量、施肥時機和正確的方法。推廣測土配方施肥技術，一方面可以有效提高氮磷鉀肥的利用率、減輕水稻生產的成本、提高水稻產量，達到促農增收的目的；另一方面也能通過合理施用肥料來減少能源的浪費，對環境保護意義重大。

1 鎮寧縣水稻測土配方基礎

1.1 鎮寧縣土壤類型與面積分布

鎮寧縣第二次土壤普查相關資料顯示，15個鄉鎮的耕地一共分為7個土類（潮土、粗骨土、紅壤、黃壤、紫色土、石灰土、水稻土），16個亞類（典型潮土、鈣質粗骨土、酸性粗骨土、典型紅壤、黃紅壤、典型黃壤、黃壤性土、中性紫色土、黑色石灰土、黃色石灰土、漂洗水稻土、潛育水稻土、滲育水稻土、脫潛水稻土、淹育水稻土、潴育水稻土），37個國家土屬，40個貴州土屬，70個不同土種。

1.2 鎮寧縣水稻肥料使用年際變化

2000年前全縣水稻有機肥最高施用量1500千克/畝，最低施用量500千克/畝，平均畝施有機肥1000千克，施肥面積比例為100%；平均畝施氮肥9.2千克，施肥面積比例為27.6%；平均畝施磷肥4.9千克，施肥面積比例為18%。

2010年，水稻有機肥最高施用量1200千克/畝，最低施用量500千克，平均畝施有機肥800千克，施肥率80%；平均畝施氮肥16千克，施肥率為100%；平均畝施磷肥40千克，施肥率60%。

2020年水稻有機肥平均畝施800千克，施肥面積比例為55.76 %；氮肥平均畝施12千克，施肥面積比例為98%；磷肥平均畝施25千克，施肥面積比例為70%；鉀肥平均畝施7千克，施肥面積比例為50%；復合肥平均畝施有機肥40千克，施肥面積比例為80%。

從不同年度累計水稻使用肥料變化情況可看出，2000年前，肥料主要以農家肥為主，氮、磷、鉀肥基本不施；2010年后，隨著農村經濟的發展和農民收入的增加，農民的施肥意識增強，作物新品種得到大力引進和種植，施肥量比前十年明顯有了提高。但目前肥料施用環節存在一些問題，交通、勞動力、水利等因素使得施肥沒有和灌溉很好地結合，施肥沒有實現深施，肥料流失嚴重。

1.3 鎮寧縣農業區域概況

鎮寧布依族苗族自治縣位于貴州省西南部珠江水系與長江水系分水嶺，地處貴州黔中丘原西南部，地理坐標為東經105°35′10″～106°0′50″，北緯25°25′19″～26°10′32″。全縣總面積1709.42平方千米，版圖呈倒葫蘆形，南北最長83千米，東西最寬34千米，最窄10千米。

鎮寧縣河流屬珠江流域北盤江水系，打邦河、清水河兩條較大的河流從北到南流入北盤江。境內共有大小河流31條，河流較多，經打邦河和清水河流入北盤江，總長580千米。水利資源理論蘊藏量440072千瓦，天然落差共7724.8米。縣雨量充沛，但降雨分布不均勻，全年總降水量（縣氣象測站）為1302.1毫米（桂家測站為1447.49毫米）。四至九月為豐水季節，降水量占全年的80%以上，十月至第二年的三月為枯水季節，降水量占全年的20%左右。歷年平均流量84.3立方米/秒，平均枯水流量為17.6立方米/秒；平均徑流21.0333億方，地下徑流5.5516億方。北部和中部降水較多，年降水量為1263～1410毫米；南部降水量較少，年降水量為1025～1193毫米。北部灌溉條件較好，水利設施大部分集中于此，中部和南部河流深切，天然落差較大，地表水源缺乏。全縣有中小型水庫9座，山塘145處，總庫容水量2903.94萬方，有溝渠（包括天然溝渠57條），全長177千米，有蓄水、引水、提水工程共605處。

2 鎮寧縣水稻測土配方實施

2.1 土壤理化指標分析化驗

本次測土配方施肥試驗開展過程中，從全縣15個鄉鎮不同類型的土壤中采集了2851個樣本，并對采集的樣本開展土壤pH、土壤有機質、土壤全氮、土壤堿解氮、土壤有效磷、土壤緩效鉀、土壤速效鉀、植物全氮、植物全磷、植物全鉀等指標的檢測檢驗，并開展耕地地力的評價。分析方法及質量控制參照《測土配方施肥技術規范》要求。

2.2 田間試驗

2.2.1 田間試驗內容

本次試驗的主要目的是通過肥料效應試驗，獲得鎮寧縣水稻種植過程中最合適的肥料品種、氮磷鉀肥的配比以及使用肥料的比例、時間和方法，同時選擇出適合的測試方法來檢測土壤養分，從而建立肥料使用指標體系。

2.2.2 田間試驗方法

選擇統一的土壤種類（比如水稻土），然后依次選擇鎮寧縣域內有代表性的高、中、低肥力的田塊作為試驗地實施“3414”水稻肥料效應試驗，最后通過對田塊的測產，總結出氮肥、磷肥、鉀肥使用量對水稻產量之間的聯系，從而建起適用于鎮寧水稻生產的肥料使用模型。采用“3414”完全方案設計，不考慮有機肥料和中、微量元素肥料的效應，設計氮、磷、鉀3個因素、4個水平、14個處理。

（1）供試材料

尿素：含N 46%，貴州赤天化股份有限公司生產；

鈣鎂磷肥：含P2O5 12%，鎮寧自治縣磷化有限責任公司生產；

氯化鉀：含K2O 60%，俄羅斯生產；

供試品種：金優177；

供試土壤：黃泥土、黃沙泥田、白膠泥田；

前茬：油菜。

（2）試驗方案

在不同肥力的試驗地選取30平方米的土地，將其分割成試驗小區，以相同的種植方法栽種金優177，保持各試驗小區同步開展除草、病蟲害防治等農事活動。在高肥力小區以N∶P2O5∶K2O=12∶8∶12的肥料配比進行施肥，在中肥力小區以N∶P2O5∶K2O=10∶7∶10的肥料配比進行施肥，在低肥力小區以N∶P2O5∶K2O=8∶6∶8的肥料配比進行施肥。2020年、2021年、2022年分別重復進行試驗。

（3）田間管理

在田間管理方面，鎮寧縣農業農村局相關技術人員進行指導，對各試驗田的水肥管理、病蟲害防治進行統一管理，在最大程度上保證試驗田塊水稻長勢基本一致。

（4）測產驗收

試驗地產量以實測產量為主，理論測產作為參考。

理論測產：根據自然生態區，選取區域內分布均勻、有代表性的3個田塊進行理論測產。每塊對角線3點取樣。移栽稻每點隨機選取10行，測量行距；隨機選取21穴，測穴距，計算每畝穴數；順序選取20穴，計算穗數。拋秧稻、直播稻每點選取1平方米以上，調查有效穗數，取稻株3穴，調查穗粒數、結實率。千粒重以品種區試平均千粒重計算。理論產量（千克/畝）=有效穗（萬/畝）×穗粒數（粒）×結實率（%）×千粒重（克）×10-4×85%。

實收測產：根據示范點理論測產情況或視田間長勢情況，將其分成上、中、下3個單元（產量等級），每個單元選取代表地塊一塊進行測產，面積不小于67平方米。對取樣點的稻谷進行稱重，對實收面積進行測量（單位：畝）；隨機抽取實收數量的十分之一左右進行稱重、去雜，測定雜質含量，計算雜質率（單位：%）；對去雜后的稻谷進行水分測定，一般采用水分速測儀，重復10次取平均值（單位：%）。實際產量（千克/畝）=總重量（千克）×（1-雜質率）×（1-含水率）/（1-13.5%）/面積（單位：畝）。

3 鎮寧縣水稻測土配方結論

3.1 鎮寧縣土壤養分理化指標

通過對試驗過程中采集的2851個耕層土壤樣品的檢測分析，系統定量測定了全縣土壤養分基礎理化指標。與本縣土壤養分含量的歷史數據進行科學的比較分析，得出鎮寧縣土壤養分的變化趨勢，分析出變化的原因。

3.1.1 有機質

全縣耕地有機質含量平均為（50.44±17.54）g/kg，有機質含量極豐富（gt;40g/kg）的耕地面積占總耕地面積的71.13%，有機質含量豐富（30～40g/kg）的耕地面積占總耕地面積的20.63%，中等級別以上的（gt;30g/kg）耕地面積占總耕地面積的91.76%；中等級別的耕地面積占總耕地面積的6.84%，處于稍缺乏水平的耕地面積占總耕地面積的1.17%，處于缺乏和極缺乏水平的耕地面積共占總耕地面積的0.22%。全縣的耕地有機質含量水平較高。

3.1.2 全氮

耕地全氮含量平均為（2.25±0.68）g/kg，含氮量極豐富的耕地占比為60.07%，含氮量豐富的耕地占比為30.90%，中等級別以上（gt;1.5g/kg）的耕地面積占總耕地面積的90.97%，中等級別的耕地面積占總耕地面積的7.21%，處于稍缺乏水平的耕地面積占總耕地面積的0.85%，處于缺乏和極缺乏水平的耕地面積占總耕地面積的0.96%。

3.1.3 有效磷

全縣耕地有效磷含量平均為（11.56±6.83）mg/kg，有效磷含量極豐富的耕地占比為1.13%，有效磷含量豐富的占比為6.65%，中等級別以上的（gt;20mg/kg）耕地面積占總耕地面積的7.78%；中等級別的耕地面積占總耕地面積的44.13%，處于稍缺乏水平的耕地面積為718419.90畝，占總耕地面積的38.09%，中等級別及以下的總占比為92.28%。

3.1.4 速效鉀

全縣耕地速效鉀含量平均為（195.89±70.23）mg/kg，速效鉀含量極豐富的耕地面積占總耕地面積的42.41%，速效鉀含量豐富的耕地面積占總耕地面積的35.71%，中等級別以上的（gt;150mg/kg）耕地面積占總耕地面積的78.12%；中等級別的耕地面積占總耕地面積的17.09%，處于稍缺乏水平的耕地面積占耕地總面積的4.77%，中下級別的比例共21.88%。

3.2 田間試驗結果

按照全省統一制定的試驗方案，在劉關村、窯上村、果寨村、西一村等村實施了水稻“3414”田間肥效試驗，根據全縣25個“3414”試驗數據建立全縣水稻的三元二次和一元二次施肥函數效應模型，計算出施肥模型的最高產量施肥量與最佳經濟效益施肥量，匯總分析結果見表1。

3.3 水稻施肥配方與產量效應

根據水稻施肥指標體系，在劉關村、窯上村、果寨村、西一村等村按高肥力、中等肥力、低等肥力各設置了三個配方實施了水稻施肥試驗。其中高肥力農田水稻目標產量為700千克/畝，施肥量為N：11.52～13.8千克/畝，P2O5：5.76～6.72千克/畝，K2O：12.78～15.48千克/畝；中等肥力農田水稻目標產量為600～700千克/畝，施肥量為N：9.20～11.52千克/畝，P2O5：4.10～6.30千克/畝，K2O：7.30～14.1千克/畝；低等肥力農田水稻目標產量為500～600千克/畝，施肥量為N：6.92～9.2千克/畝，P2O5：3.00～4.50千克/畝，K2O：5.28～10.75千克/畝。

3.4 配方施肥產量與經濟效應

鎮寧縣測土配方施肥項目自實施以來共制發施肥建議卡15.11萬份，推廣水稻測土配方施肥技術18866.67公頃，畝產618.68千克，比項目實施前三年平均畝產561.55千克增產57.13千克，增產率10.17%，增產總量16167.79噸，增加總產值2667.558萬元。

4 展望

測土配方施肥技術的應用與研究目前方法比較多，基礎理論研究也比較充分。但是缺乏對縣域范圍的全面研究，需要前期大量的調研和數據采集，這方面的應用研究報道還不多。本文對鎮寧縣的測土配方施肥進行了定量研究，對于鎮寧縣所產生的社會效益和生態效益，因工作量太大而未能充分研究，擬作以下展望。

社會效益方面，通過實施測土配方施肥技術，能夠顯著提高農民科學合理施肥的意識，在相關技術人員指導下合理施肥，既能保障水稻的高產豐收，又能保護土壤環境不被破壞。在降低水稻種植成本、確保土地資源合理利用的同時，還能保障糧食安全，將農戶的施肥技術由經驗性、低效率模式轉變為科學性、高效率模式。

生態效益方面，測土配方施肥技術的推行能有效提高肥料的利用率，加快土壤對肥料的吸收，減少養分流失，降低了肥料對土壤和水體的污染，改善了生態環境，對農業可持續發展產生了積極的促進作用。氮磷鉀肥合理配比施用使土壤養分得到穩定提高，對培肥土壤提高地力起到積極作用。

通過實施測土配方施肥，提高了肥料利用率，從而減少了對土壤環境的污染。推廣測土配方施肥保持了耕地土壤的養分平衡和提高了耕地質量，推廣主要作物的測土配方施肥技術具有明顯的增產增收效果。廣大農戶通過實施測土配方施肥項目，科學施肥意識明顯提高。

參考文獻：

[1]黃德明.十年來我國測土施肥的進展[J].植物營養與肥料學報，2003，9（4）：495-499.

[2]李燕青.不同類型有機肥與化肥配施的農學和環境效應研究[D].北京：中國農業科學院，2016.

[3]張福鎖，王激清，張衛峰，等.中國主要糧食作物肥料利用率現狀與提高途徑[J].土壤學報，2008，45（5）：915-924.

[4]于飛，施衛明.近10年中國大陸主要糧食作物氮肥利用率分析[J].土壤學報， 2015，52（6）：1311-1324.

[5]張北贏，陳天林，王兵.長期施用化肥對土壤質量的影響[J].中國農學通報，2010，26（11）： 182-187.