王 斌,楊筠文,孫 健,王巨飛
(浙江省寧波市鄞州區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)站,浙江 寧波 315100)
土壤有效磷水平是土壤供磷能力的一項(xiàng)指標(biāo),也是施用磷肥的基本依據(jù)。水稻是否需要施用磷肥,通常采用適宜的有效磷測定方法及臨界值來判斷,對(duì)此已有大量研究[1-2]。測定土壤有效磷的方法很多,其主要區(qū)別是提取劑的不同。全國第2次土壤普查時(shí)規(guī)定石灰性和中性土壤采用碳酸氫鈉提取,酸性土壤用鹽酸氟化銨提取,并提出了相應(yīng)的分級(jí)指標(biāo)[3-4]。
寧波位于浙江東部沿海,境內(nèi)以平原為主,是浙江省商品糧基地之一,水稻是主要糧食作物,隨著施肥結(jié)構(gòu)的改變和高產(chǎn)良種及其它農(nóng)藝措施的采用,水稻單產(chǎn)有大幅提高。第2次土壤普查以來,磷肥的施用量不斷增加,由1979年的9 425 t增到1988年的18 112 t[5]。為了解水稻對(duì)磷素的需求,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)和節(jié)肥省本,我們進(jìn)行了水稻土有效磷臨界值的分析研究,以期為水稻合理施用磷肥提供科學(xué)依據(jù)。
寧波市鄞州區(qū)位于 121°08′- 121°53′E,29°37′-29°57′N,屬北亞熱帶南緣季風(fēng)氣候區(qū),年平均氣溫16℃,年平均降水量1 555 mm,供試土壤按全國第2次土壤普查土壤分類屬脫潛型水稻土黃斑青紫泥田土屬[3-4],該土屬占本區(qū)糧食功能區(qū)面積的70%,在沿海平原有一定的代表性。
田間試驗(yàn)于2006-2008年按農(nóng)業(yè)部 《測土配方施肥技術(shù)規(guī)范》,在本區(qū)的石碶、云龍和古林3個(gè)測土配方示范區(qū)內(nèi)進(jìn)行,小區(qū)面積30 m2,根據(jù)本區(qū)第2次土壤普查時(shí)肥料試驗(yàn)資料,設(shè)置2個(gè)處理:全肥區(qū) (氮磷鉀肥區(qū)),施肥量為 N 150 kg·hm-2,P2O560 kg·hm-2,K2O 45 kg·hm-2;無磷區(qū) (氮鉀肥區(qū)),施肥量為 N 150 kg·hm-2,K2O 45 kg·hm-2。肥料品種為尿素、過磷酸鈣和氯化鉀,不施任何有機(jī)肥。因早稻施磷肥效果好于晚稻,故供試作物選為早稻,品種為嘉育280,系當(dāng)?shù)刂髟云贩N。各小區(qū)其它管理措施相同。各小區(qū)稻谷產(chǎn)量單收計(jì)產(chǎn)。
供試土壤有效磷用 0.03 mol·L-1氟化銨、0.025 mol·L-1鹽酸提取,鉬藍(lán)比色法測定。該法最早由浙江農(nóng)科院導(dǎo)入[6],并一直沿用至今[7]。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS17.0軟件和有關(guān)方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析[1-2]。
土壤有效磷的臨界值是指土壤有效磷水平高于該臨界值時(shí),施磷無增產(chǎn)效果。通常是當(dāng)大田試驗(yàn)中得到的不同有效磷水平的相對(duì)產(chǎn)量 (無磷區(qū)稻谷產(chǎn)量占全肥區(qū)稻谷產(chǎn)量的百分?jǐn)?shù))為95%時(shí),其對(duì)應(yīng)的有效磷測定值水平即該養(yǎng)分的臨界值[1-2,8]。
應(yīng)用SPSS軟件包提供的回歸分析中曲線估計(jì)過程,對(duì)2006-2008年6個(gè)點(diǎn)次早稻相對(duì)產(chǎn)量和對(duì)應(yīng)的土壤有效磷含量的2個(gè)變量進(jìn)行曲線回歸分析,共有10種模型可以擬合。本試驗(yàn)10種曲線方程的擬合度 (即決定指數(shù))R2由大到小排列如下:三次曲線方程0.627>二次曲線方程0.603>S型曲線方程0.439>反函數(shù)曲線方程0.421>冪函數(shù)曲線方程0.390>對(duì)數(shù)曲線方程0.373>復(fù)合曲線方程0.320=生長曲線方程0.320=指數(shù)曲線方程0.320>線性方程0.304。
決定指數(shù)R2可以表征回歸曲線方程估測的可靠程度,本試驗(yàn)決定指數(shù)最大的是三次曲線方程,R2=0.627,故該方程是早稻相對(duì)產(chǎn)量與土壤有效磷含量關(guān)系的最優(yōu)方程,而目前農(nóng)業(yè)部 《測土配方施肥》項(xiàng)目推薦的對(duì)數(shù)曲線方程 (R2=0.373),決定指數(shù)僅列第6位。
將三次曲線方程和對(duì)數(shù)曲線方程作曲線擬合圖(圖1)可以看出,三次曲線方程在水稻相對(duì)產(chǎn)量95%與土壤有效磷含量有3個(gè)交叉點(diǎn),分別在25 mg·kg-1和 57 mg·kg-1,即土壤有效磷有 2 個(gè)臨界值:前1個(gè)為土壤有效磷缺乏時(shí)的臨界值,說明土壤有效磷低于此值時(shí),施用磷肥能使水稻增產(chǎn);后1個(gè)是土壤有效磷含量過量時(shí)的臨界值,說明土壤有效磷高于此值時(shí),施用磷肥反而會(huì)引起水稻減產(chǎn)。
圖1 土壤有效磷含量與早稻相對(duì)產(chǎn)量的關(guān)系
從圖1中還可看出,目前農(nóng)業(yè)部 《測土配方施肥》項(xiàng)目推薦的對(duì)數(shù)曲線方程給出的只有1個(gè)土壤有效磷含量缺乏時(shí)的臨界值,與三次曲線方程土壤有效磷含量缺乏時(shí)的臨界值相等,同為25 mg·kg-1,但沒有第2個(gè)臨界值,即土壤有效磷含量過量時(shí)的臨界值。
目前農(nóng)業(yè)部 《測土配方施肥》項(xiàng)目推薦的水稻土有效磷缺乏時(shí)的臨界值 (Bray法)為20 mg·kg-1[8],此臨界值仍沿用過去的標(biāo)準(zhǔn),而且沒有土壤有效磷含量過量時(shí)的臨界值。根據(jù)本研究結(jié)果,早稻田有效磷缺乏時(shí)的臨界值 (Bray法)為25 mg·kg-1,比過去的標(biāo)準(zhǔn)有所提高;過量時(shí)的臨界值為57 mg·kg-1,說明土壤有效磷含量并不是越高越好,施用磷肥也不是越多越好。因此,該結(jié)果可供土壤肥力等級(jí)評(píng)價(jià)及同類型水稻土施用磷肥時(shí)參考。
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