祁東縣一季中稻施肥效應(yīng)及最佳經(jīng)濟(jì)施肥模型分析

匡紅梅

摘 要 為進(jìn)一步摸清測(cè)土配方施肥參數(shù)，完善湖南省祁東縣一季中稻施肥指標(biāo)體系，選擇代表性土種紅黃泥，進(jìn)行了一季中稻“3414”肥料效應(yīng)試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明：氮肥是增加一季中稻的生物量和產(chǎn)量的主要因子。每667 m2增加6.5 kg氮肥，株高增加8 cm以上，與缺素區(qū)比較，每投入1 kg氮肥產(chǎn)量平均增加22.68 kg，其次是鉀肥為17.91 kg，最后是磷肥10.76 kg;經(jīng)三元二次回歸模型分析，每667 m2最高產(chǎn)量為656.6 kg，N、P2O5、K2O最佳施肥量分別為12.4 kg、4.8 kg、5.9 kg;氮磷鉀比為1︰0.39︰0.48。

關(guān)鍵詞 一季中稻;“3414”肥料效應(yīng)試驗(yàn);科學(xué)施肥;施肥模型

中圖分類(lèi)號(hào)：S511 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.24.102

祁東縣是個(gè)農(nóng)業(yè)大縣，常年水稻種植面積在6.7萬(wàn)公頃左右，一季中稻近1.3萬(wàn)公頃。為進(jìn)一步摸清測(cè)土配方施肥參數(shù)，完善祁東縣一季中稻施肥指標(biāo)體系，2018年，按《測(cè)土配方施肥技術(shù)規(guī)程》，選擇祁東縣代表性土種紅黃泥，進(jìn)行了一季中稻“3414”肥料效應(yīng)試驗(yàn)，構(gòu)建了一季中稻施肥模型，為促進(jìn)測(cè)土配方施肥技術(shù)的推廣應(yīng)用，提供了依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)設(shè)在祁東縣風(fēng)石堰鎮(zhèn)永和村9組謝小軍的責(zé)任田，地理位置為北緯26°47′33.961″、東經(jīng)111°59′32.876″，面積2 133 m2。

1.2 供試土壤

試驗(yàn)田土種為紅黃泥，肥力中等，溝渠配套、排灌條件好，常年種植制度為稻-閑一熟制。試驗(yàn)前取土化驗(yàn)結(jié)果：pH值5.7、有機(jī)質(zhì)14.9 g·kg-1、堿解氮111 mg·kg-1、有效磷22.7 mg·kg-1、速效鉀95 mg·kg-1。

1.3 供試肥料與施用方法

有機(jī)肥為上年稻草100%還田?；什捎脙?yōu)質(zhì)單元肥料，氮肥為尿素（含N 46%），磷肥為過(guò)磷酸鈣（含P2O5 12%），鉀肥為氯化鉀（含K2O 60%）。氮肥（占N總施用量60%）、磷肥（占P2O5總施用量100%）作基肥施用;追肥尿素（占N施用總量40%）、鉀肥（占K2O總施用量100%）在插秧后6天作追肥施用。

1.4 供試品種

雜交中稻，品種為Y兩優(yōu)9918。

1.5 試驗(yàn)處理設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織（FAO）提出的“3414”完全試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案[1]，即氮、磷、鉀3因素4水平14個(gè)處理的田間試驗(yàn)方案，其中4個(gè)水平分別是：0水平（不施肥）、2水平（當(dāng)?shù)刈罴咽┓柿浚?水平（2水平×0.5）、3水平（2水平×1.5，該水平為過(guò)量施肥水平）[1]。

小區(qū)面積20 m2（4 m×5 m），不設(shè)重復(fù)，插秧前分區(qū)做好高20 cm的田埂，田埂捶緊壓實(shí)，然后統(tǒng)一用塑料薄膜包埂，防止串水串肥。設(shè)專(zhuān)用排灌渠道，排灌分家，不串灌串排，不用本田水灌溉，同時(shí)小區(qū)外設(shè)有不少于3 m寬的保護(hù)行。各處理施肥量詳見(jiàn)表1。

1.6 田間管理

試驗(yàn)田秧苗于2018年4月22日播種。試驗(yàn)田小區(qū)5月20日作埂、薄膜包埂，5月22日施底肥并移栽，移栽密度為每667 m2栽插1.25萬(wàn)蔸，栽插規(guī)格為20 cm×27 cm，毎蔸插2粒谷秧苗，5月29日施追肥。其他農(nóng)事操作與藥劑防治病蟲(chóng)等田間管理措施與當(dāng)?shù)匾恢?。在試?yàn)整個(gè)過(guò)程中未出現(xiàn)洪澇、旱災(zāi)、病蟲(chóng)害等影響試驗(yàn)結(jié)果的情況。8月26日測(cè)產(chǎn)，8月31日收割，全生育期131 d，分試驗(yàn)小區(qū)單收單曬，并稱(chēng)干重和秸稈重。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥對(duì)中稻群體結(jié)構(gòu)的影響

經(jīng)測(cè)產(chǎn)，各處理生物學(xué)性狀及產(chǎn)量見(jiàn)表2。結(jié)果表明：氮肥是影響中稻生物量的主要因子，磷、鉀肥影響不明顯。株高、穗長(zhǎng)均與氮肥用量呈正相關(guān)。氮0水平、1水平、2水平、3水平處理的株高平均值分別為99.9 cm、112.4 cm、121.7 cm、129.7 cm，可見(jiàn)，每增加6.5 kg氮肥，株高增加約8 cm以上。氮0水平、1水平、2水平、3水平處理的穗長(zhǎng)平均值分別為24.3 cm、25.8 cm、26.5 cm、28.7 cm。從經(jīng)濟(jì)性狀來(lái)看，本試驗(yàn)條件下，磷、鉀肥影響不明顯，可能與土壤有效磷、速效鉀含量偏高有關(guān)，氮肥對(duì)結(jié)實(shí)率影響呈負(fù)增長(zhǎng)，氮0水平、1水平、2水平、3水平處理的結(jié)實(shí)率平均值分別為89.4%、85.7%、82.6%、79.2%。詳見(jiàn)表3。

2.2 氮、磷、鉀在一季中稻生產(chǎn)上的增產(chǎn)貢獻(xiàn)及經(jīng)濟(jì)效益分析

分別對(duì)不同氮、磷、鉀施用水平的產(chǎn)量和效益進(jìn)行分析（見(jiàn)表4），不同的化肥施用量與缺素區(qū)比較，對(duì)一季中稻單產(chǎn)影響最大的是氮，施氮區(qū)比缺素區(qū)平均每667 m2增產(chǎn)245.8 kg，其次是鉀、磷肥，每667 m2分別增產(chǎn)98.57 kg、53.37 kg;每投入1 kg純量肥的產(chǎn)量以氮肥最高，為每施用1 kg氮肥產(chǎn)量22.68 kg，其次是鉀肥為17.9 1kg，最后是磷肥10.76 kg，其中均以處理6的增產(chǎn)、增收效果最好。由此可見(jiàn)，在一季中稻生產(chǎn)上，均衡施用氮、磷、鉀肥即可得到最大的增產(chǎn)效果又可獲得最大的效益。

肥料單價(jià)分別為N 4.35元/kg、P2O5 5.00元/kg、K2O 5.83元/kg，稻谷單價(jià)為2.5元/kg，下同

2.3 回歸分析

2.3.1 一元二次回歸分析

2.3.1.1氮

取氮的4個(gè)水平，即處理2、3、6、11處理（磷、鉀因素均為2水平），對(duì)產(chǎn)量與施用量進(jìn)行一元二次肥料效應(yīng)模型擬合，關(guān)系式：Y=372.24+42.93N-1.61N2，R=0.997 48，F(xiàn)值98.918，回歸模型未達(dá)到顯著水平。

2.3.1.2磷

取磷的4個(gè)水平，即處理4、5、6、7處理（氮、鉀因素均為2水平），進(jìn)行一元二次肥料效應(yīng)模型擬合，得到磷肥效應(yīng)函數(shù)及其相關(guān)參數(shù)：Y=568.98+26.13P-2.37P2，R=0.974 86，F(xiàn)=9.571 2，回歸模型未達(dá)到顯著水平。

2.3.1.3鉀

取鉀的4個(gè)水平，即處理2、3、6、11處理（氮、磷因素均為2水平），進(jìn)行一元二次肥料效應(yīng)模型擬合，得到鉀肥效應(yīng)函數(shù)及其相關(guān)參數(shù)：Y=516.27+33.67K-2.32K2，R=0.978 166 1，F(xiàn)=11.076，回歸模型未達(dá)到顯著水平。

通過(guò)對(duì)氮、磷、鉀一元二次回歸分析，說(shuō)明氮、磷、鉀三元素施用量與產(chǎn)量呈二次相關(guān)（相關(guān)系數(shù)在0.97以上），在低水平用量下，產(chǎn)量隨著肥料用量增加而增加，但到一定峰值后，產(chǎn)量隨著肥料用量增加而減少。但本試驗(yàn)條件下，氮、磷、鉀三元素?cái)M合的肥料回歸模型均未達(dá)到顯著水平，不用作推薦施肥模型。

2.3.2 三元二次回歸分析

經(jīng)三元二次回歸統(tǒng)計(jì)[2]，復(fù)相關(guān)系數(shù)（R2）為0.988 03（見(jiàn)表5），說(shuō)明產(chǎn)量與不同施肥高度相關(guān)，方差分析：F為18.235 8（見(jiàn)表6），大于F0.01的14.66，達(dá)到極顯著水平，可以用回歸方程構(gòu)建推薦施肥模型。

經(jīng)回歸分析，得出產(chǎn)量函數(shù)模型（見(jiàn)表7）：Y=307.65+27.54N+38.47P+21.66K-1.62N2-3.37P2-3.59K2+0.19NP+2.28NK-1.1PK根據(jù)肥料效應(yīng)模型計(jì)算出中稻氮磷鉀肥的最高產(chǎn)量和最大施肥量：每667 m2最大產(chǎn)量為658.3 kg，每667 m2N、P2O5、K2O最大施肥量分別為13.4 kg、5.0 kg、6.5 kg。通過(guò)邊際產(chǎn)量分析，按目前稻谷與肥料市場(chǎng)價(jià)格，可計(jì)算出每667 m2最佳產(chǎn)量為656.6 kg，每667 m2N、P2O5、K2O最大施肥量分別為12.4 kg、4.8 kg、5.9 kg。氮磷鉀比為1︰0.39︰0.48。

3 結(jié)論

3.1 氮、磷、鉀肥對(duì)一季中稻的增產(chǎn)效果顯著

本試驗(yàn)結(jié)果表明：氮肥主要通過(guò)增加株高和穗長(zhǎng)來(lái)增加一季中稻的生物量，其中以增加株高最為明顯，每增加6.5 kg氮肥，株高增加8 cm以上。同時(shí)，對(duì)一季中稻單產(chǎn)影響最大的是氮，施氮區(qū)比缺素區(qū)平均每667 m2增產(chǎn)245.8 kg，其次是鉀、磷肥，每667 m2分別增產(chǎn)98.57 kg、53.37 kg;每投入1 kg純量肥料的產(chǎn)量以氮肥最高，為每施用1 kg氮肥產(chǎn)量22.68 kg，其次是鉀肥為17.91 kg，第三是磷肥10.76 kg，其中均以處理6的增產(chǎn)、增收效果最好，說(shuō)明在生產(chǎn)上合理施用氮、磷、鉀肥有利于促進(jìn)一季中稻正常生長(zhǎng)，獲得較高的產(chǎn)量和效益。

3.2 氮磷鉀三元素施用量與產(chǎn)量呈二次相關(guān)

通過(guò)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)一元二次回歸分析表明：氮、磷、鉀三元素施用量與產(chǎn)量呈二次相關(guān)，相關(guān)系數(shù)0.97以上。

3.3 施肥模型

經(jīng)三元二次回歸統(tǒng)計(jì)與方差分析，F(xiàn)檢測(cè)達(dá)極顯著水平，可以用回歸方程構(gòu)建推薦施肥模型：

Y=307.65+27.54N+38.47P+21.66K-1.62N2-3.37P2-3.59K2+0.19NP+2.28NK-1.1PK

每667 m2最高產(chǎn)量為656.6 kg，N、P2O5、K2O最大施肥量分別為12.4 kg、4.8 kg、5.9 kg。氮磷鉀比為1︰0.39︰0.48。

參考文獻(xiàn)：

[1] 農(nóng)業(yè)部.測(cè)土配方施肥技術(shù)規(guī)范[Z].2010.

[2] 謝衛(wèi)國(guó).測(cè)土配方施肥理論與實(shí)踐[M].長(zhǎng)沙：湖南科學(xué)技術(shù)出版社，2006.

（責(zé)任編輯：劉 昀）