宋紅志+彭相榮+周秀芳+周志華+雷利云+李艷君+王振+周潔+明日+李小坤
摘要:通過(guò)“3414”田間肥效試驗(yàn)研究了氮、磷、鉀肥施用量在早稻、晚稻之間的合理配比及對(duì)產(chǎn)量和養(yǎng)分吸收利用的影響。結(jié)果表明,早稻增施鉀肥、晚稻增施氮肥增產(chǎn)效應(yīng)明顯,早稻施K2O 112.5 kg/hm2和晚稻施純N 247.5 kg/hm2時(shí)可分別獲得最高產(chǎn)量,分別為5 974 kg/hm2和8 627 kg/hm2,增產(chǎn)率分別為10.9%和29.3%。早稻的肥料利用率結(jié)果顯示,在不同施氮水平下,早稻施純N 165.0 kg/hm2時(shí)的氮肥貢獻(xiàn)率和氮肥農(nóng)學(xué)利用率最高,分別為13.8%和4.9 kg/kg;在不同施磷水平下,施P2O5 30.0 kg/hm2時(shí)的磷肥貢獻(xiàn)率和磷肥農(nóng)學(xué)利用率最高,分別為5.9%和11.5 kg/kg;在不同施鉀水平下,施K2O 112.5 kg/hm2和37.5 kg/hm2時(shí)的鉀肥貢獻(xiàn)率和鉀肥農(nóng)學(xué)利用率分別達(dá)到最高,為9.9%和7.9 kg/kg。晚稻的肥料利用率結(jié)果顯示,在不同氮水平下,晚稻施純N 247.5 kg/hm2時(shí)的氮肥貢獻(xiàn)率最高,為22.7%,施純N 165.0 kg/hm2時(shí)的氮肥農(nóng)學(xué)利用率最高,為9.9 kg/kg;在不同施磷水平下,施P2O5 60.0 kg/hm2時(shí)的磷肥貢獻(xiàn)率最高,為7.1%,施P2O5 30.0 kg/hm2時(shí)的磷肥農(nóng)學(xué)利用率最高,為11.7 kg/kg;在不同施鉀水平下,施鉀75.0 kg/hm2時(shí)鉀肥貢獻(xiàn)率和鉀肥農(nóng)學(xué)利用率最高,分別為9.9%和11.0 kg/kg。
關(guān)鍵詞:早稻;晚稻;產(chǎn)量;經(jīng)濟(jì)效應(yīng);肥料利用率
中圖分類(lèi)號(hào):S147.22;S511.4+2 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A ? ? ? ?文章編號(hào):0439-8114(2014)12-2771-05
Effects of Nitrogen, Phosphorus and Potassium on Yield and Fertilizer Use Efficiency of Double-Rice in Southeastern Hubei
SONG Hong-zhi1, PENG Xiang-rong1, ZHOU Xiu-fang1,ZHOU Zhi-hua1, LEI Li-yun1, LI Yan-jun1,
WANG Zhen1, ZHOU Jie1, MING Ri2,LI Xiao-kun2
(1.Wuxue Agricultural Bureau of Hubei Province, Wuxue 435400, Hubei, China;
2. College of Resources and Environment, Huazhong Agricultural University/Key Laboratory of Arable Land Conservation of Middle and Lower Reaches of Yangtse River, Ministry of Agriculture, Wuhan 430070, China)
Abstract: To study the effects of nitrogen, phosphorus and potassium on yield and fertilizer use efficiency of double-rice in southeast Hubei,“3414” fertilizer experiment was conducted in Wuxue county, Hubei province. The results showed that when 112.5 kg/hm2 K2O was used for early rice, effect of potassium fertilizer on yield was good and the yield and rate of growth were 5 974 kg/hm2 and 10.9%, respectively. For the second rice, using 247.5 kg/hm2 N was good and the yield and the rate of growth were 8 627 kg/hm2, 29.3%. The fertilizer use efficiency showed that for the early season rice, applying 165.0 kg/hm2 N led to higher fertilizer contribution rate and agronomic efficiency than other levels of N use, which were 13.8% and 4.9 kg/kg, respectively. Using 30.0 kg/hm2 P2O5 detained higher fertilizer contribution rate and agronomic efficiency than other levels of P2O5 use and the value were 5.9% and 11.5 kg/kg, respectively. Applying K2O of 112.5 kg/hm2 and 37.5 kg/hm2 could obtain higher fertilizer contribution rate and agronomic efficiency with 9.9% and 7.9 kg/kg. For the second rice, applying 247.5 kg/hm2 N led to high fertilizer contribution rate of 22.7% while applying 165.0.0 kg/hm2 obtained agronomic efficiency of 9.9 kg/kg. Using 60.0 kg/hm2 P2O5 obtained high fertilizer contribution rate of 7.1% and the agronomic efficiency of 11.7 kg/kg better than that of using 30.0 kg/hm2 P2O5. Applying 75.0 kg/hm2 K2O obtained fertilizer contribution rate and agronomic efficiency of 9.9% and 11.0 kg/kg higher than other levels of K2O.endprint
Key words: early season rice; second rice; yield; economic effect; fertilizer use efficiency
湖北省是中國(guó)的水稻主產(chǎn)區(qū)之一,水稻產(chǎn)量占全省糧食生產(chǎn)總量的70%[1]。肥料在水稻生產(chǎn)中起著重要作用,而肥料利用率普遍較低一直是限制水稻產(chǎn)量和農(nóng)民收入進(jìn)一步提高的因素之一??茖W(xué)指導(dǎo)施用氮、磷、鉀肥,提高肥料利用效率,通過(guò)平衡施肥,促進(jìn)水稻增產(chǎn)、農(nóng)民增收,是水稻養(yǎng)分管理研究的重點(diǎn)之一。鑒于研究雙季水稻施肥效果、經(jīng)濟(jì)效應(yīng)及其肥料利用效率的研究較少[2],于2012年在湖北省武穴市水稻主產(chǎn)區(qū)設(shè)置了早、晚兩季水稻“3414”肥料效應(yīng)試驗(yàn),并分析研究不同氮、磷、鉀水平對(duì)早、晚稻生長(zhǎng)稻谷產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響。通過(guò)肥料利用率的分析明確不同施肥量對(duì)雙季稻產(chǎn)量和肥料利用率的影響,為水稻生產(chǎn)中的養(yǎng)分管理提供科學(xué)依據(jù)。
1 ?材料與方法
1.1 ?供試材料
試驗(yàn)在湖北省武穴市大金鎮(zhèn)周干村進(jìn)行,供試土壤為水稻土,前茬作物為油菜。供試土壤pH 4.9,有機(jī)質(zhì)為33.4 g/kg,全氮為1.8 g/kg,堿解氮為131.7 mg/kg,有效磷為16.0 mg/kg,速效鉀為137.7 mg/kg。
供試品種:早稻品種為兩優(yōu)302,晚稻品種為豐源優(yōu)299。
1.2 ?試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)利用“3414”田間肥效試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案[3],共設(shè)14個(gè)處理,分別為N0P0K0(1)、 N0P2K2(2)、N1P2K2(3)、N2P0K2(4)、N2P1K2(5)、N2P2K2(6)、N2P3K2(7)、N2P2K0(8)、N2P2K1(9)、N2P2K3(10)、N3P2K2(11)、N1P1K2(12)、N1P2K1(13)、N2P1K1(14)。其中,N0、N1、N2、N3分別表示氮肥(純N)用量為0.0、82.5、165.0、247.5 ?kg/hm2,P0、P1、P2、P3分別表示磷肥(P2O5)用量為 0.0、30.0、60.0、90.0 kg/hm2,K0、K1、K2、K3分別表示鉀肥(K2O)用量為 0.0、37.5、75.0、112.5 kg/hm2。早稻與晚稻施肥量相同。
供試氮、磷、鉀肥分別用尿素(含N 46%)、過(guò)磷酸鈣(含P2O5 12%)、氯化鉀(含K2O 60%)。其中氮肥50%作基肥,50%作追肥(分蘗肥25%、穗肥25%);磷肥全部用作基肥;鉀肥70%作基肥,30%作穗肥。每個(gè)處理3次重復(fù),隨機(jī)排列,小區(qū)面積為20 m2。
早稻于2012年3月30日播種,5月12日移栽,7月22日收獲;晚稻于6月22日播種,7月26日移栽,11月1日收獲。早稻、晚稻行株距分別為18.0 cm×16.0 cm和20.0 cm×17.5 cm。早稻基肥于5月10日施用,分蘗肥于5月17日施用,穗肥于6月15日施用;晚稻基肥于7月26日施用,分蘗肥于8月1日施用,穗肥于9月5日施用。在水稻整個(gè)生育過(guò)程中,各處理除肥料用量不同外,其他田間管理均與當(dāng)?shù)剞r(nóng)民習(xí)慣保持一致。
1.3 ?測(cè)定項(xiàng)目與方法
1.3.1 ?考種與測(cè)產(chǎn) ?收獲前進(jìn)行田間調(diào)查,每小區(qū)隨機(jī)取有代表性的水稻6蔸,調(diào)查記錄有效穗數(shù)、株高、穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重,小區(qū)產(chǎn)量單打單收記產(chǎn)。
1.3.2 ?肥料利用相關(guān)參數(shù)的計(jì)算 ?肥料貢獻(xiàn)率=[(施肥區(qū)產(chǎn)量-不施肥區(qū)產(chǎn)量)∕施肥區(qū)產(chǎn)量]×100%;氮(磷、鉀)肥農(nóng)學(xué)利用率=(施肥區(qū)產(chǎn)量-不施肥區(qū)產(chǎn)量)∕[施N(P2O5、K2O)量)];肥料偏生產(chǎn)力=施肥區(qū)產(chǎn)量∕施肥量[4-8]。
1.3.3 ?數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析 ?試驗(yàn)數(shù)據(jù)均采用Excel 2003進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,并用SPSS 17.0進(jìn)行LSD差異顯著性分析。
2 ?結(jié)果與分析
2.1 ?不同施肥處理對(duì)雙季稻經(jīng)濟(jì)性狀的影響
由表1可以看出,早稻在磷、鉀肥用量相同時(shí),施用氮肥能夠明顯增加早稻有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)。隨氮肥用量的增加,早稻結(jié)實(shí)率和千粒重呈遞減趨勢(shì),而株高則呈先增后降的趨勢(shì)。在氮、鉀肥用量相同時(shí),施用磷肥能夠明顯增加早稻有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率,施P2O5 30.0 kg/hm2時(shí)的有效穗數(shù)最高,施P2O5 90.0 kg/hm2時(shí)的每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重均較高,可見(jiàn)提高施磷水平可改善早稻經(jīng)濟(jì)性狀。在氮、磷肥用量相同,鉀肥用量為37.5~112.5 kg/hm2時(shí),隨著鉀肥用量的增加,早稻有效穗數(shù)呈先減少后增加的趨勢(shì),每穗粒數(shù)呈遞增趨勢(shì),結(jié)實(shí)率和株高呈遞減趨勢(shì),對(duì)千粒重?zé)o明顯影響。
對(duì)于晚稻而言,在磷、鉀肥用量相同時(shí),施用氮肥能夠明顯增加晚稻有效穗數(shù)。隨氮肥用量的增加,千粒重呈遞減趨勢(shì),而對(duì)每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和株高則沒(méi)有明顯影響。在氮、鉀肥用量相同時(shí),與不施磷處理(N2P0K2)相比,適量施用磷肥能夠增加晚稻有效穗數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重,施P2O5 30.0 kg/hm2時(shí)的有效穗數(shù)和千粒重最高;施P2O5 60.0 kg/hm2時(shí)的每穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率最高,但高磷(90.0 kg/hm2)時(shí)有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)和株高均低于不施磷處理,可見(jiàn)中等施磷水平有利于晚稻產(chǎn)量的提高。在氮、磷肥用量相同,鉀肥用量為37.5~112.5 kg/hm2時(shí),隨著鉀肥用量的增加,有效穗數(shù)呈先減少后增加趨勢(shì),每穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率呈先增加后減少趨勢(shì),株高呈遞增趨勢(shì),對(duì)千粒重?zé)o明顯影響。
2.2 ?不同施肥處理對(duì)雙季稻產(chǎn)量的影響
由表2可知,不施肥處理的早稻、晚稻產(chǎn)量以及總產(chǎn)量與其他施肥處理相比存在明顯差異,說(shuō)明施肥對(duì)早稻、晚稻產(chǎn)量以及總產(chǎn)量均有良好的增產(chǎn)效果。早稻N2P2K3處理產(chǎn)量最高,產(chǎn)量為5 974 kg/hm2,比不施肥處理(N0P0K0)增產(chǎn)27.7%;其次為N2P1K2處理,產(chǎn)量為5 885 kg/hm2,比N0P0K0增產(chǎn)25.8%。晚稻N3P2K2處理的產(chǎn)量最高,為8 627 kg/hm2,比N0P0K0增產(chǎn)30.0%;其次為N2P2K2處理,產(chǎn)量為8 304 kg/hm2,比N0P0K0增產(chǎn)25.1%;不施肥處理與缺氮處理的產(chǎn)量均較低。N3P2K2處理的總產(chǎn)量最高,達(dá)14 404 kg/hm2,比N0P0K0增產(chǎn)27.3%;N2P2K3處理與其差異不大,總產(chǎn)量達(dá)14 224 kg/hm2,比N0P0K0增產(chǎn)25.7%。endprint
2.3 ?氮、磷、鉀肥對(duì)雙季稻產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)的影響
由表3可以看出,對(duì)于早稻而言,不同氮水平處理下,即在磷、鉀肥用量相同時(shí),施氮165.0 kg/hm2和247.5 kg/hm2時(shí)產(chǎn)量均較高,比不施氮處理(N0P2K2)分別增產(chǎn)16.0%和15.2%,但由于施氮肥投入不同,前者純?cè)鍪杖氡群笳吒叱?11.9元/hm2;施氮82.5 kg/hm2時(shí),產(chǎn)量與不施氮處理相比雖有所增加,但因增產(chǎn)量過(guò)低導(dǎo)致純收入減少。不同磷水平處理下,即在氮、鉀肥用量相同時(shí),施P2O5 30.0 kg/hm2時(shí)的產(chǎn)量最高,比不施磷處理(N2P0K2)增產(chǎn)6.2%,增加純收入728.1元/hm2。不同鉀水平處理下,即在氮、磷肥用量相同時(shí),產(chǎn)量和純?cè)鍪杖刖S施鉀量的增加而增加,其中投入K2O 112.5 kg/hm2時(shí)的產(chǎn)量最高,為5 974 kg/hm2,比不施鉀處理(N2P2K0)增產(chǎn)11.0%,增加純收入834.4元/hm2。
對(duì)于晚稻而言,不同氮水平處理下,產(chǎn)量和純?cè)鍪杖刖S施氮量的增加而增加,施氮247.5 kg/hm2時(shí)的產(chǎn)量最高,達(dá)到了8 627 kg/hm2,比不施氮處理(N0P2K2)增產(chǎn)29.3%,增加純收入達(dá)3 939.8元/hm2,說(shuō)明施氮有利于提高該地區(qū)晚稻產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)收入。在氮、鉀肥用量相同時(shí),磷施用量為60.0 kg/hm2時(shí)的產(chǎn)量最高,達(dá)到了8 304 kg/hm2,比不施磷處理(N2P0K2)增產(chǎn)7.6%,增加純收入1 441.0元/hm2。在氮、磷肥用量相同時(shí),施鉀75.0 kg/hm2時(shí)的產(chǎn)量最高,比不施鉀處理(N2P2K0)增產(chǎn)11.0%,增加純收入1 925.1元/hm2。
不同施氮水平處理間的總產(chǎn)量和總純?cè)鍪杖刖鶠楦叩?47.5 kg/hm2)處理的最高,分別為14 404 kg/hm2和5 416.6元/hm2;不同施磷水平處理間則以中磷水平(60.0 kg/hm2)的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)最佳,其總產(chǎn)量達(dá)到了14 122 kg/hm2,總純?cè)鍪杖霝? 908.4元/hm2;不同施鉀水平處理間以高鉀(112.5 kg/hm2)處理的總產(chǎn)量最高,達(dá)14 224 kg/hm2,總純?cè)鍪杖霝? 414.4元/hm2,而最高總純?cè)鍪杖氤霈F(xiàn)在中鉀水平(75.0 kg/hm2),其產(chǎn)量為14 122 kg/hm2,總純?cè)鍪杖霝? 578.9元/hm2。
2.4 ?氮、磷、鉀肥對(duì)雙季稻肥料利用率的影響
從表4可以看出,在不同施氮水平下,氮肥貢獻(xiàn)率總體隨施氮量的增加呈上升趨勢(shì),早稻、晚稻的最高氮肥貢獻(xiàn)率分別為13.8%和22.7%;氮肥農(nóng)學(xué)利用率呈先增加后降低的趨勢(shì),其最大值出現(xiàn)在中氮水平(165.0 kg/hm2),早稻、晚稻的最高氮肥農(nóng)學(xué)利用率分別為4.9 kg/kg和9.9 kg/kg;氮肥偏生產(chǎn)力隨施氮量的增加而降低。在不同施磷水平下,早稻的磷肥貢獻(xiàn)率、磷肥農(nóng)學(xué)利用率及磷肥偏生產(chǎn)力均隨施磷量的增加呈下降趨勢(shì);晚稻磷肥貢獻(xiàn)率隨施磷量的增加呈先增加后減少的趨勢(shì),磷肥農(nóng)學(xué)利用率和磷肥偏生產(chǎn)力隨施磷量的增加呈下降趨勢(shì)。在不同施鉀水平下,早稻的鉀肥貢獻(xiàn)率隨施鉀量的增加呈上升趨勢(shì),晚稻的鉀肥貢獻(xiàn)率隨施鉀量的增加呈先上升后下降的趨勢(shì),但鉀肥貢獻(xiàn)率最大值均為9.9%;早稻鉀肥農(nóng)學(xué)利用率隨施鉀量的增加呈下降趨勢(shì),晚稻在低鉀(37.5 kg/hm2)和中鉀(75.0 kg/hm2)水平下差異較小,均高于高鉀水平(112.5 kg/hm2);早稻、晚稻鉀肥偏生產(chǎn)力均隨施鉀量增加而逐漸減低。
3 ?結(jié)論與討論
本研究表明氮、磷、鉀肥的施用對(duì)早稻、晚稻均有增產(chǎn)效果。施肥不足會(huì)影響作物高產(chǎn)潛力的充分發(fā)揮,施肥過(guò)量也會(huì)使產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益以及肥料利用率產(chǎn)生下降趨勢(shì)。早稻、晚稻增施過(guò)量磷肥后產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益均有所降低,如高磷水平下(90.0 kg/hm2)的經(jīng)濟(jì)效益甚至低于不施磷水平,該結(jié)果與供試土壤的養(yǎng)分含量是一致[9,10];同時(shí)這一現(xiàn)象客觀地反映了肥料經(jīng)濟(jì)學(xué)效益的問(wèn)題,即肥料的報(bào)酬遞減規(guī)律[11],因此在實(shí)際生產(chǎn)中要合理施肥,不能盲目增加肥料用量[9,10,12]。
肥料利用率從多個(gè)方面反映了作物對(duì)養(yǎng)分的利用情況[6]。早稻、晚稻的氮肥貢獻(xiàn)率要大于磷、鉀肥的貢獻(xiàn)率,說(shuō)明氮肥對(duì)增產(chǎn)作用十分重要。肥料貢獻(xiàn)率的變化說(shuō)明了投入肥料的生產(chǎn)力總體上隨施氮量和施鉀量的增加而增加,而隨施磷量的增加呈先增加后減少的趨勢(shì);肥料農(nóng)學(xué)利用率的變化表明每千克肥料增產(chǎn)稻谷的能力隨氮肥施用量的增加先增加后降低,隨磷、鉀肥施用量的增加總體呈下降趨勢(shì);肥料偏生產(chǎn)力的降低說(shuō)明產(chǎn)量隨施肥量肥的增加呈減少的趨勢(shì),這與張滿(mǎn)利等[13]、王秀斌等[5]的研究結(jié)果一致。肥料農(nóng)學(xué)利用率和肥料偏生產(chǎn)力的減少表明過(guò)量的施用氮、磷、鉀肥能降低肥料的利用效率。
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2.3 ?氮、磷、鉀肥對(duì)雙季稻產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)的影響
由表3可以看出,對(duì)于早稻而言,不同氮水平處理下,即在磷、鉀肥用量相同時(shí),施氮165.0 kg/hm2和247.5 kg/hm2時(shí)產(chǎn)量均較高,比不施氮處理(N0P2K2)分別增產(chǎn)16.0%和15.2%,但由于施氮肥投入不同,前者純?cè)鍪杖氡群笳吒叱?11.9元/hm2;施氮82.5 kg/hm2時(shí),產(chǎn)量與不施氮處理相比雖有所增加,但因增產(chǎn)量過(guò)低導(dǎo)致純收入減少。不同磷水平處理下,即在氮、鉀肥用量相同時(shí),施P2O5 30.0 kg/hm2時(shí)的產(chǎn)量最高,比不施磷處理(N2P0K2)增產(chǎn)6.2%,增加純收入728.1元/hm2。不同鉀水平處理下,即在氮、磷肥用量相同時(shí),產(chǎn)量和純?cè)鍪杖刖S施鉀量的增加而增加,其中投入K2O 112.5 kg/hm2時(shí)的產(chǎn)量最高,為5 974 kg/hm2,比不施鉀處理(N2P2K0)增產(chǎn)11.0%,增加純收入834.4元/hm2。
對(duì)于晚稻而言,不同氮水平處理下,產(chǎn)量和純?cè)鍪杖刖S施氮量的增加而增加,施氮247.5 kg/hm2時(shí)的產(chǎn)量最高,達(dá)到了8 627 kg/hm2,比不施氮處理(N0P2K2)增產(chǎn)29.3%,增加純收入達(dá)3 939.8元/hm2,說(shuō)明施氮有利于提高該地區(qū)晚稻產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)收入。在氮、鉀肥用量相同時(shí),磷施用量為60.0 kg/hm2時(shí)的產(chǎn)量最高,達(dá)到了8 304 kg/hm2,比不施磷處理(N2P0K2)增產(chǎn)7.6%,增加純收入1 441.0元/hm2。在氮、磷肥用量相同時(shí),施鉀75.0 kg/hm2時(shí)的產(chǎn)量最高,比不施鉀處理(N2P2K0)增產(chǎn)11.0%,增加純收入1 925.1元/hm2。
不同施氮水平處理間的總產(chǎn)量和總純?cè)鍪杖刖鶠楦叩?47.5 kg/hm2)處理的最高,分別為14 404 kg/hm2和5 416.6元/hm2;不同施磷水平處理間則以中磷水平(60.0 kg/hm2)的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)最佳,其總產(chǎn)量達(dá)到了14 122 kg/hm2,總純?cè)鍪杖霝? 908.4元/hm2;不同施鉀水平處理間以高鉀(112.5 kg/hm2)處理的總產(chǎn)量最高,達(dá)14 224 kg/hm2,總純?cè)鍪杖霝? 414.4元/hm2,而最高總純?cè)鍪杖氤霈F(xiàn)在中鉀水平(75.0 kg/hm2),其產(chǎn)量為14 122 kg/hm2,總純?cè)鍪杖霝? 578.9元/hm2。
2.4 ?氮、磷、鉀肥對(duì)雙季稻肥料利用率的影響
從表4可以看出,在不同施氮水平下,氮肥貢獻(xiàn)率總體隨施氮量的增加呈上升趨勢(shì),早稻、晚稻的最高氮肥貢獻(xiàn)率分別為13.8%和22.7%;氮肥農(nóng)學(xué)利用率呈先增加后降低的趨勢(shì),其最大值出現(xiàn)在中氮水平(165.0 kg/hm2),早稻、晚稻的最高氮肥農(nóng)學(xué)利用率分別為4.9 kg/kg和9.9 kg/kg;氮肥偏生產(chǎn)力隨施氮量的增加而降低。在不同施磷水平下,早稻的磷肥貢獻(xiàn)率、磷肥農(nóng)學(xué)利用率及磷肥偏生產(chǎn)力均隨施磷量的增加呈下降趨勢(shì);晚稻磷肥貢獻(xiàn)率隨施磷量的增加呈先增加后減少的趨勢(shì),磷肥農(nóng)學(xué)利用率和磷肥偏生產(chǎn)力隨施磷量的增加呈下降趨勢(shì)。在不同施鉀水平下,早稻的鉀肥貢獻(xiàn)率隨施鉀量的增加呈上升趨勢(shì),晚稻的鉀肥貢獻(xiàn)率隨施鉀量的增加呈先上升后下降的趨勢(shì),但鉀肥貢獻(xiàn)率最大值均為9.9%;早稻鉀肥農(nóng)學(xué)利用率隨施鉀量的增加呈下降趨勢(shì),晚稻在低鉀(37.5 kg/hm2)和中鉀(75.0 kg/hm2)水平下差異較小,均高于高鉀水平(112.5 kg/hm2);早稻、晚稻鉀肥偏生產(chǎn)力均隨施鉀量增加而逐漸減低。
3 ?結(jié)論與討論
本研究表明氮、磷、鉀肥的施用對(duì)早稻、晚稻均有增產(chǎn)效果。施肥不足會(huì)影響作物高產(chǎn)潛力的充分發(fā)揮,施肥過(guò)量也會(huì)使產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益以及肥料利用率產(chǎn)生下降趨勢(shì)。早稻、晚稻增施過(guò)量磷肥后產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益均有所降低,如高磷水平下(90.0 kg/hm2)的經(jīng)濟(jì)效益甚至低于不施磷水平,該結(jié)果與供試土壤的養(yǎng)分含量是一致[9,10];同時(shí)這一現(xiàn)象客觀地反映了肥料經(jīng)濟(jì)學(xué)效益的問(wèn)題,即肥料的報(bào)酬遞減規(guī)律[11],因此在實(shí)際生產(chǎn)中要合理施肥,不能盲目增加肥料用量[9,10,12]。
肥料利用率從多個(gè)方面反映了作物對(duì)養(yǎng)分的利用情況[6]。早稻、晚稻的氮肥貢獻(xiàn)率要大于磷、鉀肥的貢獻(xiàn)率,說(shuō)明氮肥對(duì)增產(chǎn)作用十分重要。肥料貢獻(xiàn)率的變化說(shuō)明了投入肥料的生產(chǎn)力總體上隨施氮量和施鉀量的增加而增加,而隨施磷量的增加呈先增加后減少的趨勢(shì);肥料農(nóng)學(xué)利用率的變化表明每千克肥料增產(chǎn)稻谷的能力隨氮肥施用量的增加先增加后降低,隨磷、鉀肥施用量的增加總體呈下降趨勢(shì);肥料偏生產(chǎn)力的降低說(shuō)明產(chǎn)量隨施肥量肥的增加呈減少的趨勢(shì),這與張滿(mǎn)利等[13]、王秀斌等[5]的研究結(jié)果一致。肥料農(nóng)學(xué)利用率和肥料偏生產(chǎn)力的減少表明過(guò)量的施用氮、磷、鉀肥能降低肥料的利用效率。
參考文獻(xiàn):
[1] 湖北省統(tǒng)計(jì)局.農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒2003[M].北京:中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社,2003.
[2] 曾祥明.氮肥優(yōu)化施用技術(shù)對(duì)中稻產(chǎn)量及氮肥利用率的影響[D].武漢:華中農(nóng)業(yè)大學(xué),2012.
[3] 陳新平,張福鎖.通過(guò)“3414”試驗(yàn)建立測(cè)土配方施肥技術(shù)指標(biāo)體系[D].武漢,華中農(nóng)業(yè)大學(xué),2012.
[4] 王偉妮,魯劍巍,陳 ?防,等.湖北省水稻施肥效果及肥料利用效率現(xiàn)狀研究[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào),2010,16(2):289-295.
[5] 王秀斌,徐新朋,孫 ?剛,等.氮肥用量對(duì)雙季稻產(chǎn)量和氮肥利用率的影響[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào),2013,19(6):1279-1286.
[6] 彭少兵,黃見(jiàn)良,鐘旭華,等.提高中國(guó)稻田氮肥利用率的研究策略[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),2002,35(9):1095-1103.
[7] 曾祥明,韓寶吉,徐芳森,等.不同基礎(chǔ)地力土壤優(yōu)化施肥對(duì)水稻產(chǎn)量和氮肥利用率的影響[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,45(14):2886-2894.
[8] 馮 ?濤,楊京平,施宏鑫,等.高肥力稻田不同施氮水平下的氮肥效應(yīng)和幾種氮肥利用率的研究[J].浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版),2006,32(1):60-64.
[9] 王偉妮,王亞藝,姚忠清,等.早稻“3414”施肥效果及推薦用量研究[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2008,47(11):1268-1271.
[10] 王偉妮,王亞藝,姚忠清,等.中稻“3414”施肥效果及推薦用量研究[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2008,47(12):1416-1419.
[11] 褚清河,強(qiáng)彥珍.經(jīng)濟(jì)學(xué)與肥料學(xué)中報(bào)酬遞減律的同一性及其問(wèn)題[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,39(1):33-37.
[12] 王偉妮,王亞藝,姚忠清,等.晚稻"“3414”施肥效果及推薦用量研究[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,48(2):306-309.
[13] 張滿(mǎn)利,陳 ?盈,隋國(guó)民,等.氮肥對(duì)水稻產(chǎn)量和氮肥利用率的影響[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2010,26(13):230-234.endprint
2.3 ?氮、磷、鉀肥對(duì)雙季稻產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)的影響
由表3可以看出,對(duì)于早稻而言,不同氮水平處理下,即在磷、鉀肥用量相同時(shí),施氮165.0 kg/hm2和247.5 kg/hm2時(shí)產(chǎn)量均較高,比不施氮處理(N0P2K2)分別增產(chǎn)16.0%和15.2%,但由于施氮肥投入不同,前者純?cè)鍪杖氡群笳吒叱?11.9元/hm2;施氮82.5 kg/hm2時(shí),產(chǎn)量與不施氮處理相比雖有所增加,但因增產(chǎn)量過(guò)低導(dǎo)致純收入減少。不同磷水平處理下,即在氮、鉀肥用量相同時(shí),施P2O5 30.0 kg/hm2時(shí)的產(chǎn)量最高,比不施磷處理(N2P0K2)增產(chǎn)6.2%,增加純收入728.1元/hm2。不同鉀水平處理下,即在氮、磷肥用量相同時(shí),產(chǎn)量和純?cè)鍪杖刖S施鉀量的增加而增加,其中投入K2O 112.5 kg/hm2時(shí)的產(chǎn)量最高,為5 974 kg/hm2,比不施鉀處理(N2P2K0)增產(chǎn)11.0%,增加純收入834.4元/hm2。
對(duì)于晚稻而言,不同氮水平處理下,產(chǎn)量和純?cè)鍪杖刖S施氮量的增加而增加,施氮247.5 kg/hm2時(shí)的產(chǎn)量最高,達(dá)到了8 627 kg/hm2,比不施氮處理(N0P2K2)增產(chǎn)29.3%,增加純收入達(dá)3 939.8元/hm2,說(shuō)明施氮有利于提高該地區(qū)晚稻產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)收入。在氮、鉀肥用量相同時(shí),磷施用量為60.0 kg/hm2時(shí)的產(chǎn)量最高,達(dá)到了8 304 kg/hm2,比不施磷處理(N2P0K2)增產(chǎn)7.6%,增加純收入1 441.0元/hm2。在氮、磷肥用量相同時(shí),施鉀75.0 kg/hm2時(shí)的產(chǎn)量最高,比不施鉀處理(N2P2K0)增產(chǎn)11.0%,增加純收入1 925.1元/hm2。
不同施氮水平處理間的總產(chǎn)量和總純?cè)鍪杖刖鶠楦叩?47.5 kg/hm2)處理的最高,分別為14 404 kg/hm2和5 416.6元/hm2;不同施磷水平處理間則以中磷水平(60.0 kg/hm2)的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)最佳,其總產(chǎn)量達(dá)到了14 122 kg/hm2,總純?cè)鍪杖霝? 908.4元/hm2;不同施鉀水平處理間以高鉀(112.5 kg/hm2)處理的總產(chǎn)量最高,達(dá)14 224 kg/hm2,總純?cè)鍪杖霝? 414.4元/hm2,而最高總純?cè)鍪杖氤霈F(xiàn)在中鉀水平(75.0 kg/hm2),其產(chǎn)量為14 122 kg/hm2,總純?cè)鍪杖霝? 578.9元/hm2。
2.4 ?氮、磷、鉀肥對(duì)雙季稻肥料利用率的影響
從表4可以看出,在不同施氮水平下,氮肥貢獻(xiàn)率總體隨施氮量的增加呈上升趨勢(shì),早稻、晚稻的最高氮肥貢獻(xiàn)率分別為13.8%和22.7%;氮肥農(nóng)學(xué)利用率呈先增加后降低的趨勢(shì),其最大值出現(xiàn)在中氮水平(165.0 kg/hm2),早稻、晚稻的最高氮肥農(nóng)學(xué)利用率分別為4.9 kg/kg和9.9 kg/kg;氮肥偏生產(chǎn)力隨施氮量的增加而降低。在不同施磷水平下,早稻的磷肥貢獻(xiàn)率、磷肥農(nóng)學(xué)利用率及磷肥偏生產(chǎn)力均隨施磷量的增加呈下降趨勢(shì);晚稻磷肥貢獻(xiàn)率隨施磷量的增加呈先增加后減少的趨勢(shì),磷肥農(nóng)學(xué)利用率和磷肥偏生產(chǎn)力隨施磷量的增加呈下降趨勢(shì)。在不同施鉀水平下,早稻的鉀肥貢獻(xiàn)率隨施鉀量的增加呈上升趨勢(shì),晚稻的鉀肥貢獻(xiàn)率隨施鉀量的增加呈先上升后下降的趨勢(shì),但鉀肥貢獻(xiàn)率最大值均為9.9%;早稻鉀肥農(nóng)學(xué)利用率隨施鉀量的增加呈下降趨勢(shì),晚稻在低鉀(37.5 kg/hm2)和中鉀(75.0 kg/hm2)水平下差異較小,均高于高鉀水平(112.5 kg/hm2);早稻、晚稻鉀肥偏生產(chǎn)力均隨施鉀量增加而逐漸減低。
3 ?結(jié)論與討論
本研究表明氮、磷、鉀肥的施用對(duì)早稻、晚稻均有增產(chǎn)效果。施肥不足會(huì)影響作物高產(chǎn)潛力的充分發(fā)揮,施肥過(guò)量也會(huì)使產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益以及肥料利用率產(chǎn)生下降趨勢(shì)。早稻、晚稻增施過(guò)量磷肥后產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益均有所降低,如高磷水平下(90.0 kg/hm2)的經(jīng)濟(jì)效益甚至低于不施磷水平,該結(jié)果與供試土壤的養(yǎng)分含量是一致[9,10];同時(shí)這一現(xiàn)象客觀地反映了肥料經(jīng)濟(jì)學(xué)效益的問(wèn)題,即肥料的報(bào)酬遞減規(guī)律[11],因此在實(shí)際生產(chǎn)中要合理施肥,不能盲目增加肥料用量[9,10,12]。
肥料利用率從多個(gè)方面反映了作物對(duì)養(yǎng)分的利用情況[6]。早稻、晚稻的氮肥貢獻(xiàn)率要大于磷、鉀肥的貢獻(xiàn)率,說(shuō)明氮肥對(duì)增產(chǎn)作用十分重要。肥料貢獻(xiàn)率的變化說(shuō)明了投入肥料的生產(chǎn)力總體上隨施氮量和施鉀量的增加而增加,而隨施磷量的增加呈先增加后減少的趨勢(shì);肥料農(nóng)學(xué)利用率的變化表明每千克肥料增產(chǎn)稻谷的能力隨氮肥施用量的增加先增加后降低,隨磷、鉀肥施用量的增加總體呈下降趨勢(shì);肥料偏生產(chǎn)力的降低說(shuō)明產(chǎn)量隨施肥量肥的增加呈減少的趨勢(shì),這與張滿(mǎn)利等[13]、王秀斌等[5]的研究結(jié)果一致。肥料農(nóng)學(xué)利用率和肥料偏生產(chǎn)力的減少表明過(guò)量的施用氮、磷、鉀肥能降低肥料的利用效率。
參考文獻(xiàn):
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[10] 王偉妮,王亞藝,姚忠清,等.中稻“3414”施肥效果及推薦用量研究[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2008,47(12):1416-1419.
[11] 褚清河,強(qiáng)彥珍.經(jīng)濟(jì)學(xué)與肥料學(xué)中報(bào)酬遞減律的同一性及其問(wèn)題[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,39(1):33-37.
[12] 王偉妮,王亞藝,姚忠清,等.晚稻"“3414”施肥效果及推薦用量研究[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,48(2):306-309.
[13] 張滿(mǎn)利,陳 ?盈,隋國(guó)民,等.氮肥對(duì)水稻產(chǎn)量和氮肥利用率的影響[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2010,26(13):230-234.endprint