不同配比施肥對晚稻產(chǎn)量和經(jīng)濟性狀的影響

黃科延，戴金鵬，魯艷紅，聶 軍，袁向紅，廖育林，謝 堅

（1.長沙農(nóng)輝農(nóng)業(yè)科技有限責(zé)任公司，湖南 長沙 410132；2.長沙縣干杉鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，湖南 長沙 410134；3.長沙縣農(nóng)業(yè)局農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，湖南 長沙 410100；4.湖南省土壤肥料研究所，湖南 長沙 410125；5.長沙縣優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品推廣中心，湖南 長沙 410100）

水稻是全球的主要糧食作物，全世界約有半數(shù)人口以稻米為主食，在我國有超過60%的人口以稻米為主食。隨著耕地面積的不斷減少和人口數(shù)量的不斷增加，糧食安全問題也越來越突出。為了獲得單位面積更高的水稻產(chǎn)量，人們往往通過片面增加肥料投入來獲得高產(chǎn)，這勢必會帶來巨大的資源浪費和嚴重的環(huán)境污染，使高產(chǎn)、高效、生態(tài)的矛盾更加突出[1]。

在主攻單產(chǎn)的同時，兼顧優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)和稻米安全的栽培理論與技術(shù)也越來越受到重視，并提出了增施有機肥等施肥模式。為了進一步提高肥料利用率，提出了根據(jù)倒三葉葉色差進行施肥的葉色診斷施肥法，并開展了區(qū)域化精確定量施肥技術(shù)研究，明確了不同生態(tài)區(qū)稻田基礎(chǔ)產(chǎn)量、氮肥利用率、百公斤籽粒需氮量等相關(guān)技術(shù)參數(shù)，取得了顯著的增產(chǎn)效果[2-3]。但由于各地環(huán)境氣候條件、栽培方式、耕作制度等的差異，提出的相關(guān)栽培技術(shù)措施具有很大的局限性。生產(chǎn)中高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)與資源高效、高產(chǎn)與生態(tài)安全仍然是水稻生產(chǎn)中十分突出的問題。

中國現(xiàn)代稻作的施肥問題與相關(guān)研究成果的系統(tǒng)性和實用性具有重要關(guān)系，國際植物營養(yǎng)研究所（IPNI）中國項目部在此方面進行了大量工作，突破了相關(guān)地區(qū)的施肥配比及關(guān)鍵技術(shù)，取得了一系列重要成果和推薦施肥技術(shù)，為推動地區(qū)水稻高效生產(chǎn)提供了重要的技術(shù)支撐，但從系統(tǒng)性研究和施用技術(shù)完善方面需要進行整理和具體化[4-5]。隨著人口不斷增加和社會的發(fā)展，在保證糧食安全的條件下進一步提高資源利用率，在更高產(chǎn)量水平下達到高產(chǎn)與資源高效的平衡是土肥科技工作者的重要任務(wù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2011年晚稻種植期間進行。試驗點位于湖南省長沙縣干杉鄉(xiāng)，供試土壤為第四紀紅土發(fā)育的紅黃泥田，根據(jù)上三季的水稻產(chǎn)量情況，選取高、中產(chǎn)水稻田2塊進行試驗。高產(chǎn)田耕層土壤的基本理化性狀為：pH值5.4，有機質(zhì)20.7 g/kg，全氮1.96 g/kg，堿解氮 179.7 mg/kg，全磷 0.74 g/kg，速效磷 30.4 mg/kg，全鉀 11.2 g/kg，速效鉀 73.8 mg/kg，陽離子交換量（CEC）9.9[cmol（+）/kg]；中產(chǎn)田耕層土壤的基本理化性狀為：pH值5.1，有機質(zhì)17.6 g/kg，全氮 1.65 g/kg，堿解氮 157.4 mg/kg，全磷 0.59 g/kg，速效磷11.6 mg/kg，全鉀10.3 g/kg，速效鉀69.6 mg/kg，陽離子交換量（CEC）7.2[cmol（+）/kg]。

1.2 試驗設(shè)計

試驗設(shè) 8個處理，即（1）CK（不施肥），（2）農(nóng)民習(xí)慣施肥（N 148 kg/hm2，P2O552.7 kg/hm2，K2O 61 kg/hm2），（3）NPKZn （N 180 kg/hm2、P2O560 kg/hm2、K2O 150 kg/hm2、ZnSO4·7H2O 15 kg/667m2，（4）－N（不施氮肥，其余同NPKZn處理），（5）－P（不施磷肥，其余同NPKZn處理），（6）－K（不施鉀肥，其余同NPKZn處理），（7）－Zn（不施鋅肥，其余同 NPKZn處理），（8）30%M+70%F（不施鋅肥，其余同NPKZn處理，其中30%的N以有機肥形式施入，70%的N以化肥形式施入，有機肥中不足的P、K元素以化肥形式補齊，有機肥為農(nóng)家豬糞）。供試氮磷鉀化肥品種為尿素、過磷酸鈣和氯化鉀。氮肥施用方式均采用 4∶3∶2∶1（N 肥分基施∶分蘗肥∶穗肥∶粒肥），K 肥作基肥與穗肥各施用50%；其他肥料均作基肥一次施用。試驗設(shè)3次重復(fù)，隨機區(qū)組排列，小區(qū)面積30 m2，各小區(qū)用泥埂隔開，單排單灌，避免水肥相互串混，整個生育期的其他田間管理與大田一致。供試晚稻品種為豐源優(yōu)299，于6月15播種，7月15插秧，10月23收獲，株行距20.0 cm×20.0 cm。

1.3 測定項目與方法

水稻收獲前1 d從各處理的3重復(fù)中分別采集有代表性的植株10蔸，進行穗部性狀考察，主要包括株高、有效穗、穗粒數(shù)、結(jié)實率和千粒重。各小區(qū)單打單收，曬干后分別測定稻谷和稻草產(chǎn)量。

土壤的基本理化性狀均按常規(guī)方法測定[6]。

用Excel和SPSS軟件進行數(shù)據(jù)分析和處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同配比施肥對晚稻產(chǎn)量的影響

從表1可知，中產(chǎn)田上的晚稻產(chǎn)量順序為：NPKZn處理＞－Zn處理＞－P處理＞－K 處理＞習(xí)慣施肥處理＞30%M+70%F處理＞CK處理＞－N處理；高產(chǎn)田上的晚產(chǎn)量順序為：NPKZn處理＞－Zn處理＞習(xí)慣施肥處理＞－P處理＞－K 處理＞30%M+70%F處理＞－N處理＞CK處理。高產(chǎn)田和中產(chǎn)田兩種土壤上的產(chǎn)量均以NPKZn處理最高，其次為－Zn處理。中產(chǎn)田土壤上的NPKZn處理、－Zn處理、－P處理和－K處理稻谷產(chǎn)量較農(nóng)民習(xí)慣施肥處理高，但差異未達到顯著水平（p＞0.05）；高產(chǎn)田上只有 NPKZn處理和－Zn處理稻谷產(chǎn)量較農(nóng)民習(xí)慣施肥處理高，處理間差異亦不顯著（p＞0.05）；在高、中產(chǎn)田土壤上CK和－N處理的產(chǎn)量極顯著低于農(nóng)民習(xí)慣施肥處理（p＜0.01）和其他處理（p＜0.01），表明晚稻稻田土壤上施氮肥對稻谷的產(chǎn)量影響較大。比較NPKZn處理和－Zn處理的產(chǎn)量發(fā)現(xiàn)施用鋅肥可略微提高兩種肥力土壤上稻谷的產(chǎn)量，但增產(chǎn)效果不明顯（p＞0.05）。30%M+70%F處理產(chǎn)量極顯著高于CK和－N處理（p＜0.01），但較農(nóng)民習(xí)慣施肥處理和其他施肥處理稍低（p＞0.05）。

表1 不同配比施肥對晚稻產(chǎn)量的影響

2.2 不同配比施肥對晚稻產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

不同配比施肥對晚稻產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響表明，高、中產(chǎn)田水稻株高和單位面積有效穗數(shù)均以CK和-N處理較低，其他施肥處理間的差異不明顯（表2）；每穗實粒數(shù)與結(jié)實率各處理間變化不大，但均以-N處理最低。不同配比施肥處理的千粒重差異不明顯。谷草比以CK和-N處理較高。

表2 不同配比施肥對晚稻產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

2.3 不同配比施肥對晚稻經(jīng)濟效益的影響

除不施氮肥處理外，高、中產(chǎn)水稻田上各配比施肥處理凈收入明顯高于不施肥處理，各施肥處理比不施肥處理增加了化肥投入成本，但只要肥料種類搭配合理，肥料用量適宜，仍然能在獲得較高稻谷產(chǎn)量的同時獲得較高的凈收入和產(chǎn)投比（≥7.7），明顯提高了經(jīng)濟效益（表3）。相比農(nóng)民習(xí)慣施肥處理，中產(chǎn)田上僅—P和—K處理凈收入高于農(nóng)民習(xí)慣施肥處理，而高產(chǎn)土上各配比施肥處理凈收入均低于農(nóng)民習(xí)慣施肥處理，由于受近年來肥料價格猛漲（特別是鉀肥）的影響，經(jīng)濟施肥量明顯低于氮、磷和鉀肥推薦施肥量。

表3 不同配比施肥對晚稻經(jīng)濟效益的影響

3 小結(jié)與討論

水稻產(chǎn)量與肥料施用量、肥料種類、土壤肥力水平、氣候與環(huán)境及水稻品種等諸多因素有關(guān)。有研究表明，單施氮肥或氮肥磷肥鉀肥兩兩配施均不能最有效地利用養(yǎng)分資源[7-8]，只有在氮磷鉀肥三者配施情況下才能獲得高產(chǎn)，三者配施時養(yǎng)分表觀利用率最高，水稻產(chǎn)量與有效穗數(shù)、結(jié)實率之間存在著較強的相關(guān)性，這與本研究中NPKZn處理和－Zn處理稻谷產(chǎn)量和單位有效穗數(shù)較高的結(jié)果一致。

高產(chǎn)和中產(chǎn)條件下，減N處理產(chǎn)量較低，而減P、減K和減Zn的處理水稻產(chǎn)量相對影響較小，另外不減素處理無論是在高產(chǎn)還是在中產(chǎn)條件下都能取得較高產(chǎn)量，說明晚稻稻谷產(chǎn)量對氮素營養(yǎng)最為敏感。

水稻產(chǎn)量由株高、單位面積穗數(shù)、每穗粒數(shù)、結(jié)實率、千粒重等產(chǎn)量構(gòu)成因素共同決定，水稻高產(chǎn)要求各因子在較高水平上達到協(xié)調(diào)統(tǒng)一。與不施肥處理和不施氮肥處理相比，其他不同施肥配比處理的株高、單位面積有效穗數(shù)明顯增加，說明促進水稻植株生長和增加水稻有效穗數(shù)是不同配比施肥處理造成水稻增產(chǎn)的主要原因。有機無機肥配施處理能夠有效提高水稻分蘗和成穗率，但增施有機肥處理影響水稻結(jié)實，低產(chǎn)條件下還影響畝穗數(shù)，所以當(dāng)季產(chǎn)量不高。原因可能與豬糞有機肥當(dāng)季施用的殘留有關(guān)。

水稻施肥的經(jīng)濟效益主要與稻谷產(chǎn)量和肥料投入成本有關(guān)，隨著科技的發(fā)展，復(fù)合肥料特別是水稻專用肥的大面積施用，調(diào)查的農(nóng)民習(xí)慣施肥配比較以前更加合理，本研究中農(nóng)民習(xí)慣施肥處理在高肥力土壤上的經(jīng)濟效益最高，中肥力土壤上僅—P和—K處理凈收入比農(nóng)民習(xí)慣施肥處理高132.2和190.2元/hm2。由于肥料價格的逐年增漲，農(nóng)民施肥越來越理性，施肥量趨向于經(jīng)濟施肥量，而明顯低于最高產(chǎn)量施肥量。

[1]彭少兵.論新時期作物栽培管理在全球水稻增產(chǎn)中的作用[J].作物研究，2008，22（4）：207-208.

[2]魯艷紅，廖育林，黃鐵平，等.湖南稻-油、稻-稻-油輪作制施肥現(xiàn)狀調(diào)查研究[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，（17）：57-59，63.

[3]李向輝，魯艷紅，廖育林，等.氮肥施用量對晚稻產(chǎn)量、氮肥利用率的影響[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，（15）：52-54.

[4]湯雷雷，萬開元，李祖章，等.施肥模式對雙季稻產(chǎn)量、養(yǎng)分吸收及經(jīng)濟效益的影響 [J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，2011，17（2）：259-268.

[5]謝 堅，鄭圣先，楊曾平，等.湖南雙季稻種植區(qū)不同生產(chǎn)力水稻土質(zhì)量及評價的研究，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，43（23）：4840-4851.

[6]魯如坤.土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法[M].北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2000.

[7]吳如成，包懷成，吳玉青，等.氮磷鉀三因素四水平在水稻上的肥料效應(yīng)研究[J].農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)，2009，35（2）：38-40.

[8]敖和軍，王淑紅，鄒應(yīng)斌，等.超級雜交稻干物質(zhì)生產(chǎn)特點與產(chǎn)量穩(wěn)定性研究[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，41（7）：1927-1936.