不同施肥处理对水稻生长及肥料利用率的影响

作者:未知

  摘   要   为研究不同施肥处理对水稻生长及肥料利用率的影响,设置常规施肥(CK1)、常规施肥无氮(F1)、常规施肥无磷(F2)、常规施肥无钾(F3)、配方施肥(CK2)、配方施肥无氮(Y1)、配方施肥无磷(Y2)、配方施肥无钾(Y3)8个处理,比较不同处理的水稻产量、农艺性状及氮、磷、钾肥利用率的差异,结果表明:CK2处理的株高、千粒重比CK1处理提高了8.11%、1.33%;CK2处理的667 m2水稻产量最高,为493.2 kg;CK2处理的土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量比CK1处理高4%、120%、19.42%;茎叶全氮、全磷、全钾含量高于籽粒含量,不同处理间籽粒和茎叶全氮、全磷、全钾含量差异较小;配方施肥的氮、磷、钾肥利用率比常规施肥分别提高了3.76%、1.10%、4.93%。
  关键词   水稻;常规施肥;配方施肥;肥料利用率;重庆市万州区
  中图分类号:S511    文献标志码:A    DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.7.005
  长期以来,我国农业生产普遍存在盲目施肥、过量施肥等现象,导致肥料资源浪费、肥料利用率极低、农业面源污染严重等问题[1]。目前,相关研究表明国外肥料利用率为50%~55%,我国一般只有30%~35%,低于国外平均水平[2]。近年来推广的测土配方施肥技术,对指导科学合理施用肥料具有重要作用,成为发展农业生产、提高作物产量的重要技术路径[3-4]。肥料利用率,即肥料养分回收率,是指一定时期内作物吸收肥料中养分的量占施用肥料中该养分总量的百分数,它反映了作物对施入土壤中的肥料养分的回收率[5]。据统计,2017年重庆市万州区水稻种植面积达35 009 hm2,分别占全区谷物和粮食作物播种面积的63.55%和31.43%[6],在全区播种面积较大。调查发现,水稻施肥问题主要表现在氮肥用量偏高、氮磷钾肥比例不合理等方面,因此本试验设置了常规施肥和配方施肥等8个处理,研究当前生产条件下氮磷钾配方施肥对水稻农艺性状、产量的影响,比较肥料利用率差异,为促进水稻科学施肥、提高肥料利用率提供依据。
  1 材料与方法
  1.1 试验地概况
  试验地位于万州区分水镇红豆村1组谭××的田块,东经108.10944°,北纬30.67306°,海拔625 m,面积0.2 hm2。地块肥力均匀,肥力中等,土壤为紫色土(红石骨子土),pH值为5.1,有机质含量18.8 g·kg-1,碱解氮含量94.4 mg·kg-1,有效磷含量2.5 mg·kg-1,速效钾含量130 mg·kg-1。
  1.2 试验材料
  水稻供试品种为Q优6号,购自鼎派种业公司;供试肥料尿素(46%)购自四川泸天化股份有限公司,过磷酸钙(12%)购自重庆市聚源有限责任公司,氯化钾(60%)购自中农集团控股股份有限公司。
  1.3 试验设计
  试验设置:常规施肥(CK1)、常规施肥无氮(F1)、常规施肥无磷(F2)、常规施肥无钾(F3)、配方施肥(CK2)、配方施肥无氮(Y1)、配方施肥无磷(Y2)、配方施肥无钾(Y3)8个处理,小区面积15 m2,窝行距为20 cm×33 cm,每小区栽植225窝,各小区随机排列。各处理的具体施肥量见表1,除施肥量不同外,其他管理措施都一致。小区之间用塑料薄膜筑埂,严禁串灌串排。
  施肥安排:2017年5月8日施基肥,即20%氮肥、全部磷、80%钾肥,基施;5月24日施用70%的氮肥;8月3日撒施10%氮肥和20%钾肥。
  田间管理:2017年3月15日进行整地,3月19日进行地膜育苗,5月12日移栽,5月19日用20%异丙甲苄(每667 m2用量50 g)进行除草。5月24日,用20%阿维三唑磷和75%肟菌戊唑醇进行病虫害防治,667 m2用量分别为80 g和15 g,9月12日进行测产和取样,在第7列第5行、第10行分别取1窝进行考种。
  1.4 调查项目
  室内考种对水稻样品的穗长、着粒数、实粒数、千粒重等指标进行调查。检测各处理的土壤pH值、有机质、有效氮、有效磷、有效钾含量,测定水稻籽粒和茎叶全氮、全磷和全钾含量,检测方法参照《土壤农化分析》中常规方法[7]。
  1.5 數据处理
  通过Excel软件进行数据处理。
  1.5.1 常规施肥作物氮肥利用率的计算
  首先分别计算常规施肥和常规施肥无氮处理每形成100 kg经济产量的养分吸收量,计算公式如下:
  每形成100 kg经济产量的养分吸收量=(籽粒产量×籽粒养分含量+茎叶产量×茎叶养分含量)/籽粒产量×100。将试验品种的所有测试结果汇总,计算平均值。
  常规施肥区作物吸氮总量=常规施肥区产量×施氮下形成100 kg经济产量养分吸收量/100。
  无氮区作物吸氮总量=无氮区产量×无氮下形成100 kg经济产量养分吸收量/100。
  常规施肥作物氮肥利用率=(常规施肥区作物吸氮总量-无氮区作物吸氮总量)/所施肥料中氮素总量×100%。
  1.5.2 配方施肥作物氮肥利用率的计算
  首先分别计算配方施肥和配方施肥无氮处理每形成100 kg经济产量的养分吸收量,计算公式如下:
  每形成100 kg经济产量的养分吸收量=(籽粒产量×籽粒养分含量+茎叶产量×茎叶养分含量)/籽粒产量。将试验品种的所有结果汇总,计算平均值。
  配方施肥区作物吸氮总量=测土配方施肥区产量×施氮下形成100 kg经济产量的养分吸收量/100。
  无氮区作物吸氮总量=无氮区产量×无氮下形成100 kg经济产量的养分吸收量/100。   氮肥利用率=(测土配方施肥区作物吸氮总量-无氮区作物吸氮总量)/所施肥料中氮素的总量×100%。
  磷、钾肥利用率参照氮肥利用率的计算方法[8]。
  2 结果与分析
  2.1 农艺性状
  由表2可以看出,8个处理平均株高为110.5 cm,平均穗长为23.75 cm,每穴有效穗为13.53穗,平均千粒重为28.7 g。CK2处理的株高、有效穗、实粒数、千粒重比CK1处理分别提高了8.11%、5.36%、6.39%、1.33%。各处理的千粒重从大到小依次为:Y1>Y2>F1>CK2>CK1>Y3>F2>F3。
  2.2 產量
  由表3可以看出,平均667 m2籽粒产量为436.6 kg,各处理的籽粒产量由高到低依次为CK2≈Y1>CK1>F1>F3≈Y2>F2≈Y3。667 m2茎叶产量依次为CK2≈Y1>F3>CK1>F2≈F1>Y3≈Y2。茎、籽比平均为0.9。
  2.3 土壤养分
  由表4可见,各处理的土壤pH值、有机质含量变化较小,土壤pH值为5.1~5.5,有机质含量在17.7~20.1 g·kg-1 。CK2处理的土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量比CK1处理高4%、120%、19.42%,但是有机质含量比CK1低5%。各处理的土壤碱解氮含量为97.8~126.0 mg·kg-1,平均为108.3 mg·kg-1。速效钾含量为78.0~123.0 mg·kg-1,平均为104.3 mg·kg-1。Y3处理的土壤有效磷含量低于1 mg·kg-1,说明土壤中有效磷含量较低。
  2.4 植株养分
  图1可见,各处理的籽粒全氮含量差异较大,F1和Y1处理明显低于其他处理,其他处理之间的全氮、全磷和全钾含量差异较小。茎叶全氮、全磷和全钾含量在常规施肥处理系列和配方施肥处理系列内表现出相同的变化趋势,差异较小。总的来说,茎叶的全氮、全磷、全钾含量高于籽粒。
  2.5 肥料利用率
  由表5可见,配方施肥的氮、磷、钾肥利用率平均为43.32%、30.67%、49.85%;常规施肥的氮、磷、钾肥平均利用率分别为39.56%、29.57%、44.92%。与常规施肥相比,配方施肥的氮、磷、钾肥利用率分别提高了3.76、1.10、4.93个百分点。
  3 小结与讨论
  不同施肥处理对水稻农艺性状和产量有一定影响,试验结果表明,氮肥对株高、穗长、有效穗的影响较大,在氮肥不足时,水稻分蘖不足,有效穗数少,产量低,这与其他研究结论一致[9]。常规施肥缺磷和配方施肥缺钾对水稻产量影响较大,比对照处理的水稻产量降低较多。科学合理的施肥比例有助于水稻的生长,提高水稻产量。
  肥料利用率反映作物对施入土壤中肥料的回收多少,是肥料利用效率的具体体现[10]。土壤肥力水平是决定肥料利用效率高低的基本因素[11],实际生产中,影响肥料利用率的因素有很多,如施肥时间、施肥方式、施肥比例、降雨等。提高肥料利用效率是增加作物产量的重要途径[12-13]。试验结果表明,配方施肥处理的氮、磷、钾肥料利用率比常规施肥分别提高了3.76%,1.10%、4.93%,试验中未施用有机肥,导致肥料利用率提高有限。实际生产中,可通过多渠道提高肥料利用率[14-15],从而实现化肥减量增效,如除了进行测土配方施肥外,还要根据水稻不同生育时期对养分的需求进行合理配施;化肥作基肥时,应结合耙地进行全层深施,与有机肥搭配施用;尽量不在雨天前进行追肥等。
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  (责任编辑:易  婧)
  收稿日期:2019-12-16
  作者简介:陈亚楠(1990—),女,陕西商洛人,硕士,农艺师,主要从事农业资源与环境、土壤与肥料等研究。E-mail: chenynm@163.com。
  ※为通信作者,E-mail: 732699041@qq.com。
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