袁曉燕
(欽州市欽南區(qū)黃屋屯鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村服務(wù)中心,廣西 欽州 535033)
水稻是我國主要的糧食作物之一,合理施肥是提高水稻產(chǎn)量的一個重要手段。水稻是廣西壯族自治區(qū)欽州市欽南區(qū)的主要糧食作物之一。目前,當(dāng)?shù)赝淼旧a(chǎn)過程中存在偏施氮肥、少施鉀肥或者不施磷肥的現(xiàn)象,不僅造成肥料浪費、生產(chǎn)成本增加,而且導(dǎo)致稻谷品質(zhì)降低和環(huán)境污染嚴重。為了最大限度地發(fā)揮肥料的增產(chǎn)效益,必須合理配施氮、磷、鉀肥,維護和不斷提高土壤肥力水平,增強土地的綜合生產(chǎn)能力,并保護生態(tài)環(huán)境,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。筆者根據(jù)欽南區(qū)黃屋屯鎮(zhèn)稻田土壤的實際情況,在晚稻生產(chǎn)中開展氮、磷、鉀肥的不同施用量試驗,探究既有利于水稻增產(chǎn)、又有利于環(huán)境保護的氮、磷、鉀肥施用量。
試驗田設(shè)在欽南區(qū)黃屋屯鎮(zhèn)屯南村某農(nóng)戶責(zé)任田,土壤為潴育沙泥田,耕層0~18 cm,地勢平坦,排灌條件良好。土壤pH值5.0,有機質(zhì)含量30.5 g/kg、全氮含量1.2 g/kg、有效磷含量20 mg/kg、速效鉀含量66.0 mg/kg。該試驗田常年晚造產(chǎn)量5 700 kg/hm。
供試水稻品種為博優(yōu)679(廣西博士園種業(yè)有限公司選育),供試化肥為46%尿素(四川美豐化工股份有限公司生產(chǎn))、12%過磷酸鈣(廣西壯族自治區(qū)北海沃源化肥公司生產(chǎn))、60%氯化鉀(加拿大生產(chǎn))。
試驗設(shè)氮、磷、鉀3個因素,4個肥料施用量水平:0用量(不施肥)、中用量(氮、五氧化二磷、氧化鉀施用量分別為150.00、52.50、90.00 kg/hm)、低用量(1/2中用量)、高用量(1.5×中用量)。試驗共設(shè)置11個處理:無肥區(qū)(空白)、中肥區(qū)、無氮區(qū)、無磷區(qū)、無鉀區(qū)、低氮區(qū)、低磷區(qū)、低鉀區(qū)、高氮區(qū)、高磷區(qū)和高鉀區(qū)。設(shè)計方案見表1。區(qū)間隨機排列,不設(shè)重復(fù)。小區(qū)面積21.12 m(6.4 m×3.3 m),小區(qū)間獨立排灌,小區(qū)田埂用農(nóng)膜包裹,防水、肥滲透,四周設(shè)置保護行。
表1 試驗設(shè)計方案 kg/hm2
肥料分4個時期共5次施用:①基肥,將全部磷肥、30%氮肥、50%鉀肥于水稻定植前1天施入田塊;②分蘗肥,將40%氮肥、50%鉀肥分2次施用,第1次于水稻定植后7 d施入田塊(作為促蘗肥,氮肥占促蘗肥中氮肥總量的60%,鉀肥占促蘗肥中鉀肥總量的55%),第2次于水稻定植后16 d施入田塊(作為壯蘗肥);③促花肥,占氮肥總量的20%,于雌雄蕊形成期施加;④穗肥,占氮肥總量的10%,于齊穗期施加。
2021年7月12日用塑料秧盤育秧,7月28日拉線定點插植,定植密度為20 cm×15 cm,每穴栽植2株苗。各處理除肥料施用量不同外,水分管理和病蟲害防治相同。11月9日收割。
1.5.1 育秧插植。2021年7月9日浸種,7月12日用塑料秧盤育秧。7月27日用農(nóng)機整地,7月28日人工平整試驗田面。7月28日拉線定點插植,密度20 cm×15 cm.每小區(qū)插植32行,每行插植22穴,每穴2苗。每小區(qū)共插704穴,1 408苗。
1.5.2 水肥管理。泥皮水插秧,插秧后當(dāng)天下午灌回水層,防止太陽灼傷禾苗。此后保持田間濕潤。8月15日排水曬田,曬至中等程度(下田有腳印,泥不沾腳);8月25日復(fù)水。10月5日抽穗期間灌回淺水層,收割前15 d排干田水。
7月27日整地施用基肥,8月4日施促蘗肥,8月13日施壯蘗肥,9月20日施促花肥,10月7日施穗肥。各處理肥料用量按表1設(shè)計方案用量。
1.5.3 病蟲草害防治。7月28日用拋秧專用芽前除草劑5%苯噻酰草胺可濕性粉劑900g/hm制成毒土撒施,田間保持淺水層5 d。分蘗期受稻縱卷葉螟危害,程度較輕,8月15日用5%氨基阿維菌素苯甲酸鹽分散劑噴霧防治。9月18日用10%吡蟲啉可濕性粉劑+5%氨基阿維菌素苯甲酸鹽分散劑噴霧防治稻飛虱。10月7日用20%吡蟲啉+溴氰菊酯噴霧防治稻蝽象。
每個處理定點10穴,觀察并記載各生育期植株葉色變化、稻株分蘗動態(tài),并測量株高。收獲時每處理區(qū)取樣3點(每點1.1 m)收割曬干計算產(chǎn)量。每處理X形定5點,每點選取有代表性的稻株2穴,共10穴,齊泥割稻進行室內(nèi)考種。其中,產(chǎn)量比計算公式如下:產(chǎn)量比=各處理產(chǎn)量/中肥區(qū)產(chǎn)量×100%。
2.1.1 氮、磷、鉀不同施用量對晚稻生長的影響。在各種營養(yǎng)元素中,氮、磷、鉀三元素對水稻分蘗的影響最為顯著。其中,氮的影響最大,因為分蘗原基的發(fā)育受莖稈供氮的影響;其次是磷,磷對氮代謝起重要作用。由表2可知,晚稻分蘗發(fā)生速度、植株生長速度隨著氮肥施用量的增加而加快,表現(xiàn)為高氮區(qū)>中肥區(qū)>低氮區(qū)>無氮區(qū)>無肥區(qū)。從始蘗期來看,高氮區(qū)最早,中肥區(qū)次之,低氮區(qū)再次之,無氮區(qū)和無肥區(qū)分蘗最慢。從表2還可以看出,晚稻分蘗發(fā)生速度、植株生長速度表現(xiàn)出高磷區(qū)<無磷區(qū)<低磷區(qū)<中肥區(qū)。由此可見,磷素不足,分蘗受阻,但磷素過量也會影響分蘗,說明分蘗期合理供給磷肥對分蘗有重要作用。
鉀與氮、磷不同,其不參與水稻重要有機物質(zhì)的組成,主要以離子狀態(tài)存在,在水稻生理活動中發(fā)揮著重要作用。鉀能促進氮的吸收,增強蛋白酶的活性,增加氮素營養(yǎng)供給。由表2可知,施鉀量與晚稻分蘗發(fā)生及植株生長呈正相關(guān)。
表2 氮、磷、鉀不同施用量晚稻分蘗消長及植株生長情況
從整個試驗來看,高氮區(qū)晚稻的分蘗速度、分蘗發(fā)生總苗數(shù)和植株高度居首位,中肥區(qū)居第二位,最差是無氮區(qū)和無肥區(qū),其余處理間也有一定差別。
2.1.2 氮、磷、鉀不同施用量對植株長勢的影響。從田間觀察可以看出,無肥區(qū)和無氮區(qū)晚稻分蘗慢而少,苗期至成熟期葉色偏黃,缺氮現(xiàn)象較明顯,葉片細而小,后期早衰明顯,生育期縮短,提早成熟。高氮區(qū)晚稻分蘗早且快,莖葉密蔽,葉色濃綠,后期不能正常褪淡,過氮現(xiàn)象明顯,病蟲害發(fā)生偏重。中肥區(qū)晚稻生長均衡、正常。無磷區(qū)、低磷區(qū)、無鉀區(qū)和低鉀區(qū)晚稻均沒有明顯缺素現(xiàn)象。高磷和高鉀區(qū)晚稻從長勢來看無明顯異象。
2.1.3 氮、磷、鉀不同施肥量對植株葉色的影響。由田間觀察可知,中肥區(qū)的植株在整個本田期間葉色正常,回青期至分蘗盛期葉色呈綠色,至抽穗期表現(xiàn)青株蠟稈。無肥區(qū)、無氮區(qū)、低氮區(qū)3個處理禾苗在分蘗初期葉片呈綠色,與其他處理無差別,當(dāng)進入分蘗盛期后,以上3個處理葉色明顯褪淡,呈氮素不足現(xiàn)象,尤其進入幼穗分化期后葉色轉(zhuǎn)黃更明顯,后期葉色均表現(xiàn)黃色。高氮區(qū),從回青期至抽穗后葉色沒有褪氮表現(xiàn),成熟期仍呈氮素過量表現(xiàn)。
由表3可知,無肥區(qū)晚稻有效穗數(shù)、每穗總粒數(shù)最少,千粒質(zhì)量最輕,產(chǎn)量最低,說明不施肥對水稻生長有明顯的負效應(yīng)。中肥區(qū)晚稻有效穗數(shù)、每穗總粒數(shù)和實粒數(shù)最高,結(jié)實率和千粒質(zhì)量也較高,產(chǎn)量居第2位,說明中肥區(qū)的氮、磷、鉀配比合理。無氮區(qū)、無磷區(qū)、無鉀區(qū)分別是氮、磷、鉀缺素區(qū),低氮區(qū)、低磷區(qū)、低鉀區(qū)分別為氮、磷、鉀元素不足區(qū),這6個處理晚稻的有效穗數(shù)、每穗總粒數(shù)和實粒數(shù)、結(jié)實率、千粒質(zhì)量均比中肥區(qū)少或低,產(chǎn)量均低于中肥區(qū)。高氮區(qū)、高磷區(qū)、高鉀區(qū)分別是氮、磷、鉀高肥區(qū),除高鉀區(qū)比中肥區(qū)增產(chǎn),產(chǎn)量居首位外,其余處理產(chǎn)量構(gòu)成要素和產(chǎn)量均低于中肥區(qū)。高氮區(qū)雖然總苗數(shù)最多,但成穗率低,有效穗數(shù)較少,穗雖大,但結(jié)實率偏低,千粒質(zhì)量也偏輕,故比中肥區(qū)產(chǎn)量低;高鉀區(qū)雖產(chǎn)量居首位,但肥料成本比中肥區(qū)高,故經(jīng)濟效益比中肥區(qū)差;高磷區(qū)肥料成本比中肥區(qū)高,產(chǎn)量比中肥區(qū)低。由此可見,少施或偏施氮、磷、鉀肥對晚稻產(chǎn)量有明顯的影響。
表3 氮、磷、鉀不同施用量對晚稻產(chǎn)量構(gòu)成要素及產(chǎn)量的影響
以缺素區(qū)晚稻產(chǎn)量占中肥區(qū)晚稻產(chǎn)量的百分數(shù)(即相對產(chǎn)量)的高低來反映土壤氮、磷、鉀養(yǎng)分豐缺,相對產(chǎn)量低于50%的土壤養(yǎng)分為極低水平,相對產(chǎn)量50%~70%的土壤養(yǎng)分為低水平,相對產(chǎn)量75%~95%的土壤養(yǎng)分為中水平,相對產(chǎn)量大于95%的土壤養(yǎng)分為高水平。由表4可知,氮、磷、鉀及氮、磷的互作效應(yīng)相對較高,比無肥區(qū)分別增產(chǎn)51.0%和29.6%;其次是氮、鉀的互作效應(yīng),增產(chǎn)率為27.3%;再次是磷、鉀的互作效應(yīng),增產(chǎn)率為23.3%。
表4 肥料互作效應(yīng)和地力養(yǎng)分豐缺情況分析結(jié)果
按當(dāng)時市場行情價格測算經(jīng)濟效益。氮、磷、鉀肥不同施用量各處理的稻谷產(chǎn)量、產(chǎn)值、化肥產(chǎn)出與投入比見表5。除高鉀區(qū)產(chǎn)量、產(chǎn)值比中肥區(qū)高外,其余處理均比中肥區(qū)低。高氮區(qū)、高磷區(qū)、高鉀區(qū)的產(chǎn)出與投入比在7.4 ~ 9.6;低氮區(qū)、低磷區(qū)、低鉀區(qū)的產(chǎn)出與投入比在10.8 ~ 11.9;無氮區(qū)、無磷區(qū)、無鉀區(qū)的產(chǎn)出與投入比在11.0 ~ 16.1,雖然產(chǎn)出與投入比較高,但產(chǎn)量和產(chǎn)值均比中肥區(qū)低。中肥區(qū)的產(chǎn)出與投入比為1.0∶10.4。由此可見,偏施氮、磷、鉀肥的產(chǎn)出與投入比最低,經(jīng)濟效益最差。
表5 氮、磷、鉀不同施用量經(jīng)濟效益比較
①該試驗田土壤中有效養(yǎng)分含量豐缺程度表現(xiàn)為氮、磷、鉀均為中水平,對晚稻的增產(chǎn)作用是氮>鉀>磷。②少施氮、磷、鉀肥的晚稻產(chǎn)量都比氮、磷、鉀中肥區(qū)低。適量施氮能提高產(chǎn)量構(gòu)成要素中的有效穗數(shù)和穗粒數(shù);當(dāng)?shù)厥┯盟接傻椭饾u升高時,晚稻產(chǎn)量隨氮素用量的增加而相應(yīng)提高;過量施氮則晚稻徒長、植株密蔽,成穗率、結(jié)實率、千粒質(zhì)量降低,貪青遲熟,產(chǎn)量反而比中肥區(qū)低。磷與氮也是水稻生長發(fā)育不可缺少的營養(yǎng)元素。過量施磷也會致使晚稻減產(chǎn)。鉀對晚稻產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成要素產(chǎn)生有利的影響,不同施鉀處理對水稻分蘗、有效穗數(shù)和千粒質(zhì)量均有影響,但對有效穗數(shù)影響不顯著。過量施鉀,晚稻產(chǎn)量略增,但肥料成本增加,經(jīng)濟效益不高。③在當(dāng)?shù)氐亓λ綏l件下,氮、磷、鉀施用量以氮150.00 kg/hm、五氧化二磷52.50 kg/hm、氧化鉀90.0 kg/hm為宜。④氮、磷、鉀三元素的施肥效果間存在互作效應(yīng),一種養(yǎng)分元素對水稻增產(chǎn)效果的發(fā)揮受其他養(yǎng)分用量的影響。氮、磷、鉀的施肥效應(yīng)都遵循肥料報酬遞減規(guī)律,因此,在實際生產(chǎn)中要合理搭配施用氮、磷、鉀肥,切勿盲目減少或增加某種肥料的用量。