黃建誠(chéng)
(閩侯縣土壤肥料技術(shù)站 福建閩侯350100)
閩侯縣位于福建省東部, 福州市西南側(cè), 屬中亞熱帶季風(fēng)氣候, 平均氣溫20℃, 年降雨量 1 200~2 100 mm,全年雨季較長(zhǎng),年無(wú)霜期 240~320 d,適合水稻種植,全縣水稻土面積27 128.5 hm2,占耕地總面積的95.2%。 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,肥料的過(guò)量施用極易造成養(yǎng)分淋失,特別是對(duì)于落差大的山地農(nóng)業(yè),水田的養(yǎng)分淋洗會(huì)導(dǎo)致下游河流湖泊的富營(yíng)養(yǎng)化, 造成生態(tài)失衡。2016 年農(nóng)業(yè)部提出化肥零增長(zhǎng)目標(biāo),福建省也出臺(tái)了化肥減量化行動(dòng)方案, 減少化肥投入的同時(shí),促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收和生態(tài)環(huán)境安全。 肥料利用率是反映化肥使用是否合理的一個(gè)重要指標(biāo),其與氣候、土壤、肥料品種和用量、施肥方式和作物品種等多種因素相關(guān)[1-3]。 因此,在水稻上開(kāi)展測(cè)土配方施肥, 研究?jī)?yōu)化施肥對(duì)水稻產(chǎn)量及其經(jīng)濟(jì)性狀的影響, 進(jìn)一步探討閩侯縣水稻優(yōu)化施肥的肥料利用率,為肥料減量使用、實(shí)現(xiàn)化肥零增長(zhǎng)目標(biāo)提供參考依據(jù)。
2019年試驗(yàn)安排在閩侯縣白沙鎮(zhèn)溪頭村(試驗(yàn)1)、2020 年試驗(yàn)安排在閩侯縣白沙鎮(zhèn)林柄村 (試驗(yàn)2)。試驗(yàn)地選擇灰泥田主要土壤類(lèi)型, 成土母質(zhì)為坡積物,土壤質(zhì)地為中壤,試驗(yàn)田塊肥力均勻、灌溉條件好,土壤主要養(yǎng)分性狀見(jiàn)表1。
表1 試驗(yàn)地土壤主要養(yǎng)分性狀
供試水稻品種為中浙優(yōu)8 號(hào), 試驗(yàn)肥料為尿素(N 46%)、過(guò)磷酸鈣(P2O512%)和氯化鉀(K2O 60%)。
試驗(yàn)設(shè)平衡施肥區(qū)(N2P2K2,為當(dāng)?shù)氐臏y(cè)土配方施肥推薦用量)、缺氮區(qū)(N0P2K2)、缺磷區(qū)(N2P0K2)和缺鉀區(qū)(N2P2K0)等4 個(gè)處理,各處理施肥量見(jiàn)表2。各處理3 次重復(fù),隨機(jī)排列。
表2 各試驗(yàn)處理施肥量
小區(qū)長(zhǎng)4 m、寬5 m,小區(qū)面積20 m2。 小區(qū)間田埂寬0.25 m,重復(fù)間設(shè)置灌排溝,溝寬0.3~0.4 m,試驗(yàn)區(qū)四周保留寬1.5 m 保護(hù)行。小區(qū)間田埂用塑料薄膜覆蓋,隔離防滲,每個(gè)小區(qū)均設(shè)有單獨(dú)進(jìn)水口,用水單排單灌。
2019 年 6 月 18 日播種;7 月 14 日施基肥,氮肥、磷肥、鉀肥用量均占總施肥量的50%;8 月6 日施分蘗肥,氮肥用量占40%,磷、鉀肥用量各占50%,噴施4%氯蟲(chóng)苯甲酰胺;9 月15 日施穗肥, 氮肥用量占10%。 11 月8 日,按小區(qū)實(shí)割測(cè)產(chǎn),并采集稻株測(cè)量株高、畝有效穗、穗粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重及干重等。
2020 年 6 月 10 日播種;7 月 7 日插秧,施基肥,氮肥用量占50%、 磷肥用量占100%、 鉀肥用量占50%;7 月23 日施分蘗肥,氮肥用量占30%、鉀肥用量占50%;8 月3 日,噴施殺蟲(chóng)雙、井岡霉素、撲虱靈;8 月 29 日, 噴施殺蟲(chóng)雙、 井岡霉素、 撲虱靈;8 月30 日施穗肥,氮肥用量占 20%。 10 月 12 日,按小區(qū)實(shí)割測(cè)產(chǎn),并采集稻株測(cè)量株高、穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率及千粒重等。 試驗(yàn)全程除施肥不同外,其他田間管理措施均與大田生產(chǎn)一致。
試驗(yàn) 1,由表 3 可知,與平衡施肥(N2P2K2)處理相比 , 缺 氮 (N0P2K2) 處 理 、 缺 磷 (N2P0K2) 處 理 、 缺 鉀(N2P2K0)處理株高分別降低 6 cm、6 cm、5 cm;試驗(yàn) 2缺氮(N0P2K2)處理、缺磷(N2P0K2)處理、缺鉀(N2P2K0)處理株高分別降低 5 cm、4 cm、4 cm。 試驗(yàn) 1 缺氮(N0P2K2)處理、缺磷(N2P0K2)處理、缺鉀(N2P2K0)處理畝有效穗分別降低0.73 萬(wàn)穗、1.22 萬(wàn)穗、0.74 萬(wàn)穗;試驗(yàn) 2 缺氮(N0P2K2)處理、缺磷(N2P0K2)處理、缺鉀(N2P2K0)處理畝有效穗分別降低 1.80 萬(wàn)穗、1.80 萬(wàn)穗、0.90 萬(wàn)穗。 試驗(yàn) 1 缺氮(N0P2K2)處理、缺磷(N2P0K2)處理、缺鉀(N2P2K0)處理結(jié)實(shí)率分別降低3.69 個(gè)百分點(diǎn) 、6.81 個(gè) 百 分 點(diǎn) 、1.75 個(gè) 百 分 點(diǎn) ; 試 驗(yàn) 2 缺 氮(N0P2K2)處理、缺磷(N2P0K2)處理、缺鉀(N2P2K0)處理結(jié)實(shí)率分別降低0.80 個(gè)百分點(diǎn)、 0.50 個(gè)百分點(diǎn)、0.60 個(gè)百分點(diǎn)。 試驗(yàn) 1 缺氮 (N0P2K2) 處理、 缺磷(N2P0K2) 處理、 缺鉀 (N2P2K0) 處理千粒重均降低1.0 g;試驗(yàn) 2 缺氮(N0P2K2)處理、缺磷(N2P0K2)處理、缺鉀(N2P2K0)處理千粒重均降低 0.3 g。 試驗(yàn) 1 缺氮(N0P2K2) 處 理 曬 干 率 降 低 3.6 個(gè) 百 分 點(diǎn) , 缺 磷(N2P0K2) 處 理 曬 干 率 降 低 0.4 個(gè) 百 分 點(diǎn) , 缺 鉀(N2P2K0)處理曬干率降低1.6 個(gè)百分點(diǎn);試驗(yàn)2 缺氮(N0P2K2) 處 理 曬 干 率 增 加 0.9 個(gè) 百 分 點(diǎn) , 缺 磷(N2P0K2) 處 理 曬 干 率 增 加 1.1 個(gè) 百 分 點(diǎn) , 缺 鉀(N2P2K0)處理曬干率降低1.3 個(gè)百分點(diǎn)。 綜合分析表明,缺氮、缺磷、缺鉀在一定程度上影響了水稻株高、結(jié)實(shí)率、千粒重、畝有效穗、曬干率等主要性狀,從而影響了水稻產(chǎn)量。
表3 不同施肥處理對(duì)水稻主要性狀的影響
由表 4 可知, 與平衡處理相比, 試驗(yàn) 1 缺氮(N0P2K2)處理產(chǎn)量降低106.2 kg/畝,減產(chǎn)達(dá)極顯著水平;缺磷(N2P0K2)處理產(chǎn)量降低35.5 kg/畝,減產(chǎn)差異不顯著;缺鉀(N2P2K0)處理產(chǎn)量降低59.3 kg/畝,減產(chǎn)達(dá)顯著水平。 試驗(yàn) 2 缺氮 (N0P2K2) 處理產(chǎn)量降低30.2 kg/畝,減產(chǎn)達(dá)顯著水平;缺磷(N2P0K2)處理產(chǎn)量降低15.3 kg/畝,減產(chǎn)差異不顯著;缺鉀(N2P2K0)處理產(chǎn)量降低14.7 kg/畝, 減產(chǎn)差異不顯著。 綜合分析,施肥對(duì)水稻的影響程度為氮肥>鉀肥>磷肥。
表4 不同施肥處理水稻籽粒產(chǎn)量和秸稈產(chǎn)量
按照當(dāng)時(shí)市場(chǎng)價(jià)格,水稻3 元/kg、尿素2 元/kg、過(guò)磷酸鈣1 元/kg、氯化鉀4 元/kg 計(jì)算。與平衡施肥處理(N2P2K2)相比,試驗(yàn) 1 缺氮處理(N0P2K2)、缺磷處理(N2P0K2)、缺鉀(N2P2K0)處理收益分別降低 281 元/畝、82 元/畝、137 元/畝, 試驗(yàn) 2 分別降低 53 元、21 元、3 元。 可以看出水稻的施肥經(jīng)濟(jì)效益依次為氮肥、鉀肥、磷肥,且在不同地塊的施肥經(jīng)濟(jì)效益差異明顯。
對(duì)各試驗(yàn)點(diǎn)水稻籽粒和秸稈進(jìn)行氮磷鉀含量測(cè)定,測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表5、表6、表7。 結(jié)果表明,各試驗(yàn)點(diǎn)平衡施肥處理籽粒和秸稈的氮磷鉀含量均高于缺素處理,說(shuō)明滿足水稻的養(yǎng)分供應(yīng),有助于水稻的養(yǎng)分累積,進(jìn)而提高水稻產(chǎn)量。
表5 各試驗(yàn)點(diǎn)缺氮水稻籽粒和秸稈氮含量及氮肥利用率(單位:g/kg)
表6 各試驗(yàn)點(diǎn)缺磷水稻籽粒和秸稈磷含量磷肥利用率(單位:g/kg)
表7 各試驗(yàn)點(diǎn)缺鉀水稻籽粒和秸稈鉀含量氮肥利用率(單位:g/kg)
根據(jù)水稻籽粒產(chǎn)量、 秸稈產(chǎn)量及籽粒和秸稈的氮磷鉀養(yǎng)分含量,計(jì)算各處理養(yǎng)分吸收量。 試驗(yàn)1 氮肥、 磷肥、 鉀肥利用率分別為 39.06%、16.44%、45.68%, 試驗(yàn) 2 氮肥、 磷肥、 鉀肥利用率分別為40.17%、24.89%、46.37%。
在閩侯水稻上進(jìn)行不同施肥量試驗(yàn)結(jié)果表明,與平衡施肥處理相比缺氮、缺磷、缺鉀處理不同程度地影響到水稻株高、結(jié)實(shí)率、千粒重、畝有效穗、曬干率等主要性狀指標(biāo)。 與平衡處理相比,缺氮(N0P2K2)處理顯著或者極顯著降低了水稻產(chǎn)量, 施肥對(duì)水稻的產(chǎn)量效益依次為氮肥>鉀肥>磷肥, 相對(duì)于缺素處理,施肥可以提高水稻的經(jīng)濟(jì)效益,但不同地塊的凈增收差異較大。 試驗(yàn)1 氮肥、磷肥、鉀肥利用率分別為 39.06%、16.44%、45.68%,試驗(yàn) 2 氮肥、磷肥、鉀肥利用率分別為40.17%、24.89%、46.37%,相較于我國(guó)水稻的氮磷鉀利用率(分別為30%~50%、低于25%、30%~60%)仍有一定的提升空間[4-5]。