陳亞楠 陳明富 王帥 詹林慶 龔毅
摘? ?要? ?為研究不同施肥處理對(duì)水稻生長及肥料利用率的影響,設(shè)置常規(guī)施肥(CK1)、常規(guī)施肥無氮(F1)、常規(guī)施肥無磷(F2)、常規(guī)施肥無鉀(F3)、配方施肥(CK2)、配方施肥無氮(Y1)、配方施肥無磷(Y2)、配方施肥無鉀(Y3)8個(gè)處理,比較不同處理的水稻產(chǎn)量、農(nóng)藝性狀及氮、磷、鉀肥利用率的差異,結(jié)果表明:CK2處理的株高、千粒重比CK1處理提高了8.11%、1.33%;CK2處理的667 m2水稻產(chǎn)量最高,為493.2 kg;CK2處理的土壤堿解氮、有效磷、速效鉀含量比CK1處理高4%、120%、19.42%;莖葉全氮、全磷、全鉀含量高于籽粒含量,不同處理間籽粒和莖葉全氮、全磷、全鉀含量差異較小;配方施肥的氮、磷、鉀肥利用率比常規(guī)施肥分別提高了3.76%、1.10%、4.93%。
關(guān)鍵詞? ?水稻;常規(guī)施肥;配方施肥;肥料利用率;重慶市萬州區(qū)
中圖分類號(hào):S511? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A? ? DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.7.005
長期以來,我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)普遍存在盲目施肥、過量施肥等現(xiàn)象,導(dǎo)致肥料資源浪費(fèi)、肥料利用率極低、農(nóng)業(yè)面源污染嚴(yán)重等問題[1]。目前,相關(guān)研究表明國外肥料利用率為50%~55%,我國一般只有30%~35%,低于國外平均水平[2]。近年來推廣的測(cè)土配方施肥技術(shù),對(duì)指導(dǎo)科學(xué)合理施用肥料具有重要作用,成為發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、提高作物產(chǎn)量的重要技術(shù)路徑[3-4]。肥料利用率,即肥料養(yǎng)分回收率,是指一定時(shí)期內(nèi)作物吸收肥料中養(yǎng)分的量占施用肥料中該養(yǎng)分總量的百分?jǐn)?shù),它反映了作物對(duì)施入土壤中的肥料養(yǎng)分的回收率[5]。據(jù)統(tǒng)計(jì),2017年重慶市萬州區(qū)水稻種植面積達(dá)35 009 hm2,分別占全區(qū)谷物和糧食作物播種面積的63.55%和31.43%[6],在全區(qū)播種面積較大。調(diào)查發(fā)現(xiàn),水稻施肥問題主要表現(xiàn)在氮肥用量偏高、氮磷鉀肥比例不合理等方面,因此本試驗(yàn)設(shè)置了常規(guī)施肥和配方施肥等8個(gè)處理,研究當(dāng)前生產(chǎn)條件下氮磷鉀配方施肥對(duì)水稻農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量的影響,比較肥料利用率差異,為促進(jìn)水稻科學(xué)施肥、提高肥料利用率提供依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)地位于萬州區(qū)分水鎮(zhèn)紅豆村1組譚××的田塊,東經(jīng)108.10944°,北緯30.67306°,海拔625 m,面積0.2 hm2。地塊肥力均勻,肥力中等,土壤為紫色土(紅石骨子土),pH值為5.1,有機(jī)質(zhì)含量18.8 g·kg-1,堿解氮含量94.4 mg·kg-1,有效磷含量2.5 mg·kg-1,速效鉀含量130 mg·kg-1。
1.2 試驗(yàn)材料
水稻供試品種為Q優(yōu)6號(hào),購自鼎派種業(yè)公司;供試肥料尿素(46%)購自四川瀘天化股份有限公司,過磷酸鈣(12%)購自重慶市聚源有限責(zé)任公司,氯化鉀(60%)購自中農(nóng)集團(tuán)控股股份有限公司。
1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)設(shè)置:常規(guī)施肥(CK1)、常規(guī)施肥無氮(F1)、常規(guī)施肥無磷(F2)、常規(guī)施肥無鉀(F3)、配方施肥(CK2)、配方施肥無氮(Y1)、配方施肥無磷(Y2)、配方施肥無鉀(Y3)8個(gè)處理,小區(qū)面積15 m2,窩行距為20 cm×33 cm,每小區(qū)栽植225窩,各小區(qū)隨機(jī)排列。各處理的具體施肥量見表1,除施肥量不同外,其他管理措施都一致。小區(qū)之間用塑料薄膜筑埂,嚴(yán)禁串灌串排。
施肥安排:2017年5月8日施基肥,即20%氮肥、全部磷、80%鉀肥,基施;5月24日施用70%的氮肥;8月3日撒施10%氮肥和20%鉀肥。
田間管理:2017年3月15日進(jìn)行整地,3月19日進(jìn)行地膜育苗,5月12日移栽,5月19日用20%異丙甲芐(每667 m2用量50 g)進(jìn)行除草。5月24日,用20%阿維三唑磷和75%肟菌戊唑醇進(jìn)行病蟲害防治,667 m2用量分別為80 g和15 g,9月12日進(jìn)行測(cè)產(chǎn)和取樣,在第7列第5行、第10行分別取1窩進(jìn)行考種。
1.4 調(diào)查項(xiàng)目
室內(nèi)考種對(duì)水稻樣品的穗長、著粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)、千粒重等指標(biāo)進(jìn)行調(diào)查。檢測(cè)各處理的土壤pH值、有機(jī)質(zhì)、有效氮、有效磷、有效鉀含量,測(cè)定水稻籽粒和莖葉全氮、全磷和全鉀含量,檢測(cè)方法參照《土壤農(nóng)化分析》中常規(guī)方法[7]。
1.5 數(shù)據(jù)處理
通過Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
1.5.1 常規(guī)施肥作物氮肥利用率的計(jì)算
首先分別計(jì)算常規(guī)施肥和常規(guī)施肥無氮處理每形成100 kg經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的養(yǎng)分吸收量,計(jì)算公式如下:
每形成100 kg經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的養(yǎng)分吸收量=(籽粒產(chǎn)量×籽粒養(yǎng)分含量+莖葉產(chǎn)量×莖葉養(yǎng)分含量)/籽粒產(chǎn)量×100。將試驗(yàn)品種的所有測(cè)試結(jié)果匯總,計(jì)算平均值。
常規(guī)施肥區(qū)作物吸氮總量=常規(guī)施肥區(qū)產(chǎn)量×施氮下形成100 kg經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量養(yǎng)分吸收量/100。
無氮區(qū)作物吸氮總量=無氮區(qū)產(chǎn)量×無氮下形成100 kg經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量養(yǎng)分吸收量/100。
常規(guī)施肥作物氮肥利用率=(常規(guī)施肥區(qū)作物吸氮總量-無氮區(qū)作物吸氮總量)/所施肥料中氮素總量×100%。
1.5.2 配方施肥作物氮肥利用率的計(jì)算
首先分別計(jì)算配方施肥和配方施肥無氮處理每形成100 kg經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的養(yǎng)分吸收量,計(jì)算公式如下:
每形成100 kg經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的養(yǎng)分吸收量=(籽粒產(chǎn)量×籽粒養(yǎng)分含量+莖葉產(chǎn)量×莖葉養(yǎng)分含量)/籽粒產(chǎn)量。將試驗(yàn)品種的所有結(jié)果匯總,計(jì)算平均值。
配方施肥區(qū)作物吸氮總量=測(cè)土配方施肥區(qū)產(chǎn)量×施氮下形成100 kg經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的養(yǎng)分吸收量/100。
無氮區(qū)作物吸氮總量=無氮區(qū)產(chǎn)量×無氮下形成100 kg經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的養(yǎng)分吸收量/100。
氮肥利用率=(測(cè)土配方施肥區(qū)作物吸氮總量-無氮區(qū)作物吸氮總量)/所施肥料中氮素的總量×100%。
磷、鉀肥利用率參照氮肥利用率的計(jì)算方法[8]。
2 結(jié)果與分析
2.1 農(nóng)藝性狀
由表2可以看出,8個(gè)處理平均株高為110.5 cm,平均穗長為23.75 cm,每穴有效穗為13.53穗,平均千粒重為28.7 g。CK2處理的株高、有效穗、實(shí)粒數(shù)、千粒重比CK1處理分別提高了8.11%、5.36%、6.39%、1.33%。各處理的千粒重從大到小依次為:Y1>Y2>F1>CK2>CK1>Y3>F2>F3。
2.2 產(chǎn)量
由表3可以看出,平均667 m2籽粒產(chǎn)量為436.6 kg,各處理的籽粒產(chǎn)量由高到低依次為CK2≈Y1>CK1>F1>F3≈Y2>F2≈Y3。667 m2莖葉產(chǎn)量依次為CK2≈Y1>F3>CK1>F2≈F1>Y3≈Y2。莖、籽比平均為0.9。
2.3 土壤養(yǎng)分
由表4可見,各處理的土壤pH值、有機(jī)質(zhì)含量變化較小,土壤pH值為5.1~5.5,有機(jī)質(zhì)含量在17.7~20.1 g·kg-1 。CK2處理的土壤堿解氮、有效磷、速效鉀含量比CK1處理高4%、120%、19.42%,但是有機(jī)質(zhì)含量比CK1低5%。各處理的土壤堿解氮含量為97.8~126.0 mg·kg-1,平均為108.3 mg·kg-1。速效鉀含量為78.0~123.0 mg·kg-1,平均為104.3 mg·kg-1。Y3處理的土壤有效磷含量低于1 mg·kg-1,說明土壤中有效磷含量較低。
2.4 植株養(yǎng)分
圖1可見,各處理的籽粒全氮含量差異較大,F(xiàn)1和Y1處理明顯低于其他處理,其他處理之間的全氮、全磷和全鉀含量差異較小。莖葉全氮、全磷和全鉀含量在常規(guī)施肥處理系列和配方施肥處理系列內(nèi)表現(xiàn)出相同的變化趨勢(shì),差異較小。總的來說,莖葉的全氮、全磷、全鉀含量高于籽粒。
2.5 肥料利用率
由表5可見,配方施肥的氮、磷、鉀肥利用率平均為43.32%、30.67%、49.85%;常規(guī)施肥的氮、磷、鉀肥平均利用率分別為39.56%、29.57%、44.92%。與常規(guī)施肥相比,配方施肥的氮、磷、鉀肥利用率分別提高了3.76、1.10、4.93個(gè)百分點(diǎn)。
3 小結(jié)與討論
不同施肥處理對(duì)水稻農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量有一定影響,試驗(yàn)結(jié)果表明,氮肥對(duì)株高、穗長、有效穗的影響較大,在氮肥不足時(shí),水稻分蘗不足,有效穗數(shù)少,產(chǎn)量低,這與其他研究結(jié)論一致[9]。常規(guī)施肥缺磷和配方施肥缺鉀對(duì)水稻產(chǎn)量影響較大,比對(duì)照處理的水稻產(chǎn)量降低較多??茖W(xué)合理的施肥比例有助于水稻的生長,提高水稻產(chǎn)量。
肥料利用率反映作物對(duì)施入土壤中肥料的回收多少,是肥料利用效率的具體體現(xiàn)[10]。土壤肥力水平是決定肥料利用效率高低的基本因素[11],實(shí)際生產(chǎn)中,影響肥料利用率的因素有很多,如施肥時(shí)間、施肥方式、施肥比例、降雨等。提高肥料利用效率是增加作物產(chǎn)量的重要途徑[12-13]。試驗(yàn)結(jié)果表明,配方施肥處理的氮、磷、鉀肥料利用率比常規(guī)施肥分別提高了3.76%,1.10%、4.93%,試驗(yàn)中未施用有機(jī)肥,導(dǎo)致肥料利用率提高有限。實(shí)際生產(chǎn)中,可通過多渠道提高肥料利用率[14-15],從而實(shí)現(xiàn)化肥減量增效,如除了進(jìn)行測(cè)土配方施肥外,還要根據(jù)水稻不同生育時(shí)期對(duì)養(yǎng)分的需求進(jìn)行合理配施;化肥作基肥時(shí),應(yīng)結(jié)合耙地進(jìn)行全層深施,與有機(jī)肥搭配施用;盡量不在雨天前進(jìn)行追肥等。
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(責(zé)任編輯:易? 婧)
收稿日期:2019-12-16
作者簡介:陳亞楠(1990—),女,陜西商洛人,碩士,農(nóng)藝師,主要從事農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境、土壤與肥料等研究。E-mail: chenynm@163.com。
※為通信作者,E-mail: 732699041@qq.com。