李凱旭+魯明星+徐維明+高雅琴+潘琴+楊于雄+侯文峰+李小坤

摘要：通過田間試驗(yàn)評價(jià)了幾種水稻專用配方肥及其配套施肥技術(shù)對水稻生長、產(chǎn)量、養(yǎng)分吸收、肥料利用率和經(jīng)濟(jì)效益的影響。結(jié)果表明，施肥可提高水稻的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益，與習(xí)慣推薦處理相比，推薦用量試驗(yàn)中，配方肥2（N-P2O5-K2O為22-6-12）、配方肥4（N-P2O5-K2O為20-9-16）分別增產(chǎn)5.9%、4.4%，純收入、產(chǎn)投比明顯高于其他處理，對應(yīng)配方及施肥技術(shù)較為合理。等氮用量試驗(yàn)中，配方肥1（N-P2O5-K2O為20-12-14）和配方肥6（N-P2O5-K2O為20-0-10）在施肥量降低的同時(shí)維持了高產(chǎn)，提高了經(jīng)濟(jì)效益；配方肥3（N-P2O5-K2O為20-8-15）和配方肥5（N-P2O5-K2O為20-10-12）的施肥量減少，產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益均有所降低。綜合來看，水稻專用配方肥2和配方肥4的配方及推薦施肥技術(shù)均較合理，配方肥1應(yīng)適當(dāng)減少施肥量，配方肥3和配方肥5可通過增加施肥量或優(yōu)化配方來提高其肥效，配方肥6建議適當(dāng)添加磷肥的同時(shí)降低鉀肥比例。

關(guān)鍵詞：水稻；專用配方肥；產(chǎn)量；肥料利用率；經(jīng)濟(jì)效益

中圖分類號：S511 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2017）14-2652-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.14.013

Abstract： Field trials were conducted to study the effects of several rice special formula fertilizer and corresponding fertilization technology on rice growth， yield， nutrient uptake， fertilizer use efficiency and economic benefits. The results showed that fertilization could significantly increase the yield of rice and economic benefit. Compared with that of the experience recommended fertilization（ERF） treatment， the yield of rice special fertilizer（RSF） 2（N-P2O5-K2O，22-6-12）， 4（N-P2O5-K2O，20-9-16） treatment were increased by 5.9%， 4.4%. Net income and benefit cost ratio were also significantly higher than that of other treatments indicating that the formula and fertilization technology was reasonable. In the equivalent nitrogen fertilizer experiment， the output of RSF 1（N-P2O5-K2O，20-12-14） and 6（N-P2O5-K2O，20-0-10） treatments remained stable and the economic benefit was increased although the amount of fertilization decreased. The yield and economic benefit were decreased for RSF 3（N-P2O5-K2O，20-8-15），5（N-P2O5-K2O，20-10-12） because of the decrease of fertilizer application amount. Overall， formula and recommended fertilization technology of the RSF 2 and 4 were more reasonable. Fertilization amount of RSF 1 could be reduced properly. Fertilization amount of RSF 3 and 5 could be increased to improve the effects. For RSF 6， phosphate fertilizer should be increased and potash fertilizer should be reduced at the same time appropriately.

Key words： rice； special formula fertilizer； yield； fertilizer use efficiency； economic benefit

湖北省是中國水稻生產(chǎn)大省之一，種植面積占糧食總面積的50%左右，稻谷產(chǎn)量占糧食產(chǎn)量的70%左右，湖北水稻生產(chǎn)的發(fā)展對于保障中國糧食安全具有十分重要的意義[1-3]。肥料是作物增產(chǎn)增收最基本的物質(zhì)保障[4]。目前，湖北省水稻施肥主要存在的問題包括前期氮肥用量過大，磷鉀肥用量不足，有機(jī)肥施用少等[2-5]。測土配方施肥技術(shù)的應(yīng)用調(diào)節(jié)了作物需肥與土壤供肥之間的矛盾，實(shí)現(xiàn)了各種養(yǎng)分的平衡供應(yīng)，有效解決了生產(chǎn)實(shí)踐中的施肥問題[6]。然而，當(dāng)前作物專用配方肥的生產(chǎn)仍存在大量問題，比如配方的科學(xué)理論依據(jù)不足，配方類型多且針對性不強(qiáng)等，導(dǎo)致用肥成本增加、養(yǎng)分供應(yīng)失衡、與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求相脫節(jié)[7-9]。因此，篩選配方合理、針對性強(qiáng)的水稻專用配方肥同時(shí)調(diào)整相應(yīng)配套施肥技術(shù)、優(yōu)化養(yǎng)分基本配置對于實(shí)現(xiàn)水稻高產(chǎn)顯得尤為重要[10]。為探究不同專用配方肥及其配套施肥技術(shù)在水稻生產(chǎn)中的效果，在湖北省沙洋縣布置田間試驗(yàn)，研究不同專用配方肥施用對水稻產(chǎn)量、養(yǎng)分吸收及經(jīng)濟(jì)效益的影響，為當(dāng)前水稻生產(chǎn)中專用配方肥的科學(xué)合理施用及配套施肥技術(shù)的優(yōu)化提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)與材料

田間試驗(yàn)于2015年5～10月在湖北省沙洋縣進(jìn)行。試驗(yàn)點(diǎn)的土壤類型為水稻土，土壤基本理化性質(zhì)：試驗(yàn)一，pH 5.32，有機(jī)質(zhì)24.61 g/kg、全氮0.75 g/kg、速效磷16.16 mg/kg、速效鉀132.78 mg/kg；試驗(yàn)二，pH 5.26，有機(jī)質(zhì)26.45 g/kg、全氮0.77 g/kg、速效磷17.56 mg/kg、速效鉀145.97 mg/kg。供試水稻品種為當(dāng)?shù)赝扑]種植品種兩優(yōu)3905。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

布置兩個(gè)田間試驗(yàn)，試驗(yàn)一為推薦用量試驗(yàn)，不同水稻專用配方肥處理按各企業(yè)推薦施用方案進(jìn)行（不同水稻專用配方肥處理的施肥次數(shù)、施肥量依據(jù)各肥料企業(yè)提供的施肥技術(shù)不同）；試驗(yàn)二為等氮用量試驗(yàn)，不同水稻專用配方肥施氮量相同。以不施肥和當(dāng)?shù)亓?xí)慣推薦施肥處理為雙對照處理，等氮用量試驗(yàn)不同水稻專用配方肥施氮量與當(dāng)?shù)亓?xí)慣推薦施肥處理相同。

兩個(gè)田間試驗(yàn)均設(shè)8個(gè)處理，分別為①不施肥（CK）；②習(xí)慣推薦施肥；③水稻專用配方肥1，N-P2O5-K2O百分含量（下同）為20-12-14；④水稻專用配方肥2（22-6-12）；⑤水稻專用配方肥3（20-8-15）；⑥水稻專用配方肥4（20-9-16）；⑦水稻專用配方肥5（26-10-12）；⑧水稻專用配方肥6（20-0-10）（配方肥6中含有微生物菌劑，可分解活化土壤中被固定的磷，其含量為0.2億個(gè)/kg）。

習(xí)慣經(jīng)驗(yàn)推薦施肥處理的氮、磷、鉀肥用量由當(dāng)?shù)赝练什块T綜合考慮區(qū)域土壤養(yǎng)分含量、稻谷目標(biāo)產(chǎn)量及農(nóng)民習(xí)慣施肥水平等確定，分別以尿素（含N 46%）、碳銨（含N 17%）、過磷酸鈣（含P2O5 12%）、氯化鉀（含K2O 60%）為肥源；水稻專用配方肥分別由新洋豐肥業(yè)有限公司、湖北宜施壯農(nóng)業(yè)科技有限公司、湖北中化東方肥料有限公司、湖北百富農(nóng)科技農(nóng)業(yè)有限公司、湖北南國化工有限公司以及湖北吾爾利生物工程股份有限公司6家復(fù)合肥企業(yè)生產(chǎn)提供。各肥料用量及相應(yīng)配套施用技術(shù)見表1。

各處理設(shè)3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，試驗(yàn)小區(qū)面積30 m2。采用移栽的方式種植水稻，插秧密度分別為22.5×104蔸/hm2，行距×穴距為25 cm×18 cm，每穴2～3苗。

1.3 方法

1.3.1 土壤基本養(yǎng)分性狀測定 試驗(yàn)前取各田塊按5點(diǎn)取樣法，用土鉆分別取0～20 cm表層土壤樣品，混勻風(fēng)干后，磨細(xì)過篩，分別測定pH（土水比為 1∶2.5）、有機(jī)質(zhì)（K2Cr2O7外加熱法）、全氮（半微量開氏法）、速效磷（NaHCO3法）和速效鉀（NH4OAc浸提法）[1]。

1.3.2 作物產(chǎn)量及養(yǎng)分吸收 在水稻成熟期每小區(qū)取樣區(qū)隨機(jī)選點(diǎn)，取6蔸有代表性的水稻植株，懸掛，風(fēng)干，分稻谷和稻草分別稱重，測定產(chǎn)量構(gòu)成因子及各部分養(yǎng)分含量。用H2SO4-H2O2消煮，連續(xù)流動(dòng)分析儀（AA3，德國SEAL公司）測定N、P含量，火焰光度計(jì)測定K含量[1]。

相關(guān)參數(shù)的計(jì)算[11-13]公式如下，地上部養(yǎng)分積累量=地上部總產(chǎn)量×養(yǎng)分含量（%）；偏生產(chǎn)力=施肥區(qū)產(chǎn)量/（施N量+施P2O5量+施K2O量）；產(chǎn)值=子粒產(chǎn)量×子粒價(jià)格；施肥增加產(chǎn)值=施肥處理產(chǎn)值-不施肥處理產(chǎn)值；純收入=施肥增加產(chǎn)值-增加肥料投入；產(chǎn)投比=施肥增加產(chǎn)值/增加肥料投入。

1.4 數(shù)據(jù)處理

用Excel 2003、DPS 7.05進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、分析。利用Origin 8.5制圖，最小顯著法（LSD）進(jìn)行差異顯著性（P<0.05）檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)量及其構(gòu)成因子

由表2可知，施肥顯著提高了稻谷產(chǎn)量。與CK處理相比，推薦用量試驗(yàn)各施肥處理水稻產(chǎn)量增加了793～1 375 kg/hm2，增幅為12.98%～22.51%；等氮用量試驗(yàn)各施肥處理水稻產(chǎn)量增加了692～1 442 kg/hm2，增幅為11.59%～24.14%。與經(jīng)驗(yàn)推薦處理相比，各水稻專用配方肥處理的產(chǎn)量差異不顯著，推薦用量試驗(yàn)中配方肥2、配方肥4的產(chǎn)量增加最多，分別增加415、314 kg/hm2，增幅為5.87%、4.44%；配方肥5相比經(jīng)驗(yàn)推薦處理產(chǎn)量減少167 kg/hm2，降幅為2.36%。與推薦用量試驗(yàn)相比，等氮用量試驗(yàn)中配方肥1、配方肥6的總養(yǎng)分量減少，產(chǎn)量有一定的增加；配方肥2的總養(yǎng)分量增加，產(chǎn)量反而有所降低；配方肥4的總養(yǎng)分量基本不變，產(chǎn)量相應(yīng)保持穩(wěn)定；配方肥3、配方肥5處理的總養(yǎng)分量有不同程度的減少，而產(chǎn)量變化不明顯。

由表3可知，施肥可以明顯提高水稻的穗數(shù)及穗粒數(shù)，但對千粒重和結(jié)實(shí)率的影響不大。與CK處理相比，推薦用量各施肥處理水稻穗數(shù)增加13.1～63.8萬/hm2，增幅為9.7%～47.2%，穗粒數(shù)增加24.8～49.8粒/穗，增幅為10.0%～20.1%；等氮用量試驗(yàn)各施肥處理水稻的穗數(shù)增加18.8～63.8萬/hm2，增幅為15.0%～50.8%，每穗粒數(shù)增加12.2～34.4粒/穗，增幅為4.6%～12.9%。不同施肥處理之間，水稻的產(chǎn)量構(gòu)成因子具有一定差異。與CK處理相比，配方肥1、配方肥4、配方肥5主要通過增加穗粒數(shù)提高產(chǎn)量；配方肥3主要通過增加穗數(shù)提高產(chǎn)量。與推薦用量處理相比，等氮用量試驗(yàn)配方肥2的穗數(shù)有降低的趨勢，這可能是其產(chǎn)量相對下降的原因。

2.2 養(yǎng)分吸收

由表4可知，施肥顯著提高了水稻植株N、P、K的養(yǎng)分吸收量，其中，吸收的N和P主要分配于子粒，吸收的K則主要分配于秸稈。與CK處理相比，推薦用量試驗(yàn)各施肥處理地上部N、P2O5和K2O的吸收量分別增加了49.1～63.6、14.8～21.0、72.6～111.2 kg/hm2，增幅分別為63.2%～81.9%、25.6%～36.4%和44.2%～67.7%；等氮用量試驗(yàn)各施肥處理地上部N、P2O5和K2O的吸收量分別增加了45.4～64.0、13.7～22.6、43.0～97.3 kg/hm2，增幅為62.1%～87.6%、29.5%～48.7%、30.3%～68.6%。而兩試驗(yàn)中不同施肥處理對水稻養(yǎng)分積累無顯著影響，總養(yǎng)分投入量的變化對各水稻專用配方肥處理的養(yǎng)分積累無明顯影響。

2.3 不同專用配方肥施用對肥料偏生產(chǎn)力的影響

由圖1可知，不同施肥處理的肥料偏生產(chǎn)力之間存在明顯的差異。與經(jīng)驗(yàn)推薦施肥處理相比，推薦用量試驗(yàn)配方肥2、配方肥3、配方肥4、配方肥5的偏生產(chǎn)力分別增加了24.0%、0.2%、8.3%、15.4%；配方肥1和配方肥6的偏生產(chǎn)力均降低了10.1%。與推薦用量試驗(yàn)相比，等氮用量試驗(yàn)中配方肥1的總養(yǎng)分投入量減少，偏生產(chǎn)力明顯提高；配方肥2的總養(yǎng)分投入量增加，偏生產(chǎn)力有下降的趨勢；其他配方肥處理的偏生產(chǎn)力無明顯變化。

2.4 經(jīng)濟(jì)效益

由表5可知，與CK處理相比，推薦用量試驗(yàn)各施肥處理的水稻產(chǎn)值增加2 221～3 851元/hm2，增幅為13.0%～24.1%；等氮用量試驗(yàn)各施肥處理的水稻產(chǎn)值增加1 939～4 038元/hm2，增幅為11.6%～24.1%。不同施肥處理之間無明顯差異。

施肥增加了相應(yīng)的肥料成本，推薦用量試驗(yàn)中，配方肥1、配方肥6的增加肥料投入較多，導(dǎo)致其純收入和產(chǎn)投比均明顯低于其他施肥處理；配方肥2、配方肥4的增加肥料投入較低，純收入、產(chǎn)投比均較高，表明施用配方肥2、配方肥4能有效提高經(jīng)濟(jì)效益；配方肥3的施用增加產(chǎn)值較高，但由于增加肥料投入較高，導(dǎo)致純收入、產(chǎn)投比較低；配方肥5則是由于施肥增加產(chǎn)值最低，導(dǎo)致純收入、產(chǎn)投比較低。與推薦用量試驗(yàn)相比，等氮用量試驗(yàn)中配方肥2的肥料投入成本增加，經(jīng)濟(jì)效益明顯下降；配方肥1、配方肥6的肥料投入成本減少，經(jīng)濟(jì)效益得到改善；配方肥3、配方肥5的總養(yǎng)分投入量減少，純收入不增反降，嚴(yán)重影響了其經(jīng)濟(jì)效益。

3 小結(jié)與討論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，與CK相比，推薦用量試驗(yàn)各施肥處理的水稻平均增產(chǎn)793～1 375 kg/hm2，地上部N、P2O5和K2O的吸收量增幅分別為63.2%～81.9%、25.6%～36.4%、44.2%～67.7%，產(chǎn)值顯著增加2 221～3 851元/hm2；等氮用量試驗(yàn)各施肥處理的水稻平均增產(chǎn)692～1 442 kg/hm2，地上部N、P2O5和K2O的吸收量增幅分別為62.1%～87.6%、29.5%～48.7%、30.3%～68.6%，產(chǎn)值顯著增加1 939～4 038元/hm2。推薦用量試驗(yàn)中，配方肥2、配方肥4處理的產(chǎn)量較高，增加肥料投入較低，經(jīng)濟(jì)效益明顯優(yōu)于其他配方肥處理，對應(yīng)的配方及配套施肥技術(shù)較為合理；配方肥1、配方肥3、配方肥5、配方肥6處理的產(chǎn)量與經(jīng)驗(yàn)推薦處理無明顯差異，經(jīng)濟(jì)效益一般，對應(yīng)的配方及配套施肥技術(shù)有待優(yōu)化。與推薦用量試驗(yàn)相比，等氮用量試驗(yàn)中，配方肥1（20-12-14）的總養(yǎng)分投入量減少，產(chǎn)量維持穩(wěn)定，經(jīng)濟(jì)效益明顯提高，因此可通過適當(dāng)減少施肥量來提高其肥效；配方肥2（22-6-12）的總養(yǎng)分投入量有一定增加，經(jīng)濟(jì)效益不增反降，對應(yīng)的配方調(diào)整不合理；配方肥3（20-8-15）、配方肥4（20-9-16）、配方肥5（26-10-12）的總養(yǎng)分投入量減少，產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益均有降低趨勢，可通過增加施肥量或優(yōu)化配方同時(shí)降低肥料投入成本來提高其肥效；配方肥6（20-0-10）可以通過活化利用土壤中被固定的磷，且由于試驗(yàn)田長期施用磷肥，土壤有效磷含量較高，因此施用配方肥6水稻可通過吸收利用土壤中的磷來滿足生長需求，等氮用量試驗(yàn)中配方肥6的總養(yǎng)分投入量減少，產(chǎn)量維持穩(wěn)定，經(jīng)濟(jì)效益有所提高，因此可通過適當(dāng)減少施肥量同時(shí)優(yōu)化肥料配方來提高肥效。

近幾十年以來，中國化肥生產(chǎn)技術(shù)水平不斷提高，隨著通用型配方肥的發(fā)展，為滿足不同作物生長需求，根據(jù)不同地區(qū)的土壤情況及氣候特征，作物專用配方肥也開始大力發(fā)展且效果良好[14，15]。然而，當(dāng)前中國作物專用配方肥的生產(chǎn)使用仍然存在大量問題，比如作物專用肥配方研制的科學(xué)理論依據(jù)不足，配方類型多且科學(xué)性、針對性不強(qiáng)等[16-19]。因此，針對不同水稻專用配方肥的施用效果的驗(yàn)證以及配套施肥技術(shù)的調(diào)整優(yōu)化對增產(chǎn)增效尤為重要。

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