寒地水稻機(jī)械施肥肥料利用率試驗(yàn)

楊衛(wèi)斌， 謝延彬， 王紅霞

（黑龍江北大荒農(nóng)業(yè)股份有限公司 八五四分公司，黑龍江 雞西 158403）

氮、磷、鉀肥合理配比施用能顯著提高作物的產(chǎn)量， 而肥料利用率是衡量施肥合理性的一個(gè)重要指標(biāo)［1，2］。 在實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，由于不合理的灌溉施肥方式導(dǎo)致養(yǎng)分的利用率低下， 肥料資源浪費(fèi)，生產(chǎn)成本提高，效益低下，環(huán)境污染大等問(wèn)題，威脅人類的健康和生態(tài)環(huán)境安全。 化肥在糧食增產(chǎn)中的確有著不可替代的作用， 但過(guò)高的化肥投入不僅降低了作物的氮肥利用率，浪費(fèi)了資源，同時(shí)也加重了環(huán)境負(fù)擔(dān)［3，4］。 因此在實(shí)際生產(chǎn)中要合理施肥，不能盲目增加肥料用量。目前我國(guó)化肥的當(dāng)季利用率平均僅為30%左右， 氮肥為20%～45%，磷肥為10%～25%，鉀肥為25%～45%［5］。為了明確本農(nóng)場(chǎng)常規(guī)下水稻氮肥、磷肥、鉀肥的利用率現(xiàn)狀和測(cè)土配方施肥提高氮肥、磷肥、鉀肥利用率的效果。本試驗(yàn)采用測(cè)土配方施肥技術(shù)，研究配方施肥對(duì)提高水稻肥料利用率的影響， 為控制化肥施用總量，優(yōu)化施肥結(jié)構(gòu)，科學(xué)肥料運(yùn)籌，改進(jìn)施肥方式提供科學(xué)依據(jù)［6］。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)概況

試驗(yàn)于2020 年4 月10 日～9 月28 日在黑龍江北大荒農(nóng)業(yè)股份有限公司八五四分公司水田試驗(yàn)地進(jìn)行。 試驗(yàn)地肥力中等，地勢(shì)平坦，土壤為白漿土。 土壤堿解氮含量180.5 mg／kg， 有效磷42.42 mg／kg，速效鉀148.1 mg／kg，有機(jī)質(zhì)42.40 g／kg，pH 值5.46。

1.2 試驗(yàn)材料

供試水稻品種：龍粳31。

供試肥料：尿素（含N 46%），河南心連心化肥有限公司生產(chǎn)；重過(guò)磷酸鈣（有效磷44%），云南云天化國(guó)際化工有限公司生產(chǎn)；磷酸二銨（18-46-0），貴州開(kāi)磷（集體）有限責(zé)任公司生產(chǎn)；氯化鉀（含K2O 60%），俄羅斯生產(chǎn)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)置5 個(gè)處理，每個(gè)處理設(shè)置3 次重復(fù)，隨機(jī)排列。 小區(qū)面積180 m2。

處理1：無(wú)氮區(qū)（PK），即試驗(yàn)小區(qū)施用磷、鉀肥，不施氮肥。

處理2：無(wú)磷區(qū)（NK），即試驗(yàn)小區(qū)施用氮、鉀肥，不施磷肥。

處理3：無(wú)鉀區(qū)（NP），即試驗(yàn)小區(qū)施用氮、磷肥，不施鉀肥。

處理4：氮磷鉀區(qū)（NPK），即試驗(yàn)小區(qū)施用氮、磷、鉀肥。 667 m2施肥純量為：N 7.70 kg，P2O53.93 kg，K2O 3.90 kg。 氮肥基肥∶分蘗肥∶穗肥=3∶5∶2，氯化鉀基肥施總量60%，穗肥施總量的40%。

處理5：空白對(duì)照區(qū)（CK）。

1.4 主要栽培管理措施

2020 年5 月16 日機(jī)械插秧， 水稻插秧規(guī)格30 cm×12 cm，密度27 穴／m2，5～7 株／穴，病蟲草防治及其它管理同常規(guī)措施。 水稻試驗(yàn)小區(qū)要求達(dá)到寸水不露泥，單灌單排，避免串灌串排。 施肥方法是氮肥總量的30%做基肥、50%做分蘗肥、20%做穗肥；磷肥100%做基肥；鉀肥60%做基肥、40%做穗肥。

1.5 調(diào)查與收獲測(cè)產(chǎn)

生育期調(diào)查，生物性狀調(diào)查，植株形態(tài)、產(chǎn)量等農(nóng)藝性狀調(diào)查。

小區(qū)采用人工全區(qū)收獲， 現(xiàn)場(chǎng)記錄水稻收獲籽粒產(chǎn)量，并取樣測(cè)定籽粒含水量、含雜率。 準(zhǔn)確丈量收獲小區(qū)實(shí)際面積， 再由小區(qū)產(chǎn)量折算成單位面積產(chǎn)量。

1.6 相關(guān)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)及數(shù)據(jù)處理

依存率（%）=無(wú)肥區(qū)作物產(chǎn)量（kg／667 m2）／全肥區(qū)作物產(chǎn)量（kg／667 m2）×100%；

增產(chǎn)率（%）=（施肥處理產(chǎn)量-不施肥處理產(chǎn)量）／不施肥處理產(chǎn)量×100；

生產(chǎn)100 kg 水稻所需氮量=［（全素區(qū)莖稈全氮含量×單位面積莖稈重量+全素區(qū)籽粒全氮含量×單位面積籽粒重量）×100］／單位面積籽粒重量；

生產(chǎn)100 kg 水稻所需磷量=［（全素區(qū)莖稈全磷含量×單位面積莖稈重量+全素區(qū)籽粒全磷含量×單位面積籽粒重量）×100］／單位面積籽粒重量；

生產(chǎn)100 kg 水稻所需鉀量=［（全素區(qū)莖稈全鉀含量×單位面積莖稈重量+全素區(qū)籽粒全鉀含量×單位面積籽粒重量）×100］／單位面積籽粒重量。

肥料利用率=［施肥區(qū)農(nóng)作物吸收養(yǎng)分量（kg／667 m2）-缺素區(qū)農(nóng)作物吸收養(yǎng)分量（kg／667 m2）］／［肥料施用量（kg／667 m2）×肥料中養(yǎng)分含量（%）］×100%。

2 結(jié)果與分析

2.1 生育期調(diào)查情況

由生育期調(diào)查可知， 不同肥料處理對(duì)水稻生育期有一定的影響?？瞻讓?duì)照區(qū)成熟最早，生育期比氮磷鉀區(qū)早5 d。 無(wú)磷區(qū)比氮磷鉀區(qū)早3 d，無(wú)氮區(qū)和無(wú)鉀區(qū)比氮磷鉀區(qū)早1 d。

2.2 不同施肥處理水稻產(chǎn)量性狀調(diào)查

通過(guò)對(duì)試驗(yàn)點(diǎn)的考種結(jié)果進(jìn)行分析， 得到不同施肥參數(shù)考種結(jié)果。結(jié)果表明：不同施肥處理對(duì)水稻產(chǎn)量因素有不同的影響。從施肥效果上看，氮肥施肥主要增加了水稻株高、穗長(zhǎng)、有效穗數(shù)，進(jìn)而提高了水稻產(chǎn)量。

從水稻籽粒產(chǎn)量上看， 水稻氮磷鉀肥區(qū)增產(chǎn)效果最明顯，其次是無(wú)鉀區(qū)＞無(wú)磷區(qū)＞無(wú)氮區(qū)。 與空白對(duì)照相比， 氮磷鉀區(qū)增產(chǎn)196.6 kg／667 m2，增產(chǎn)率44.8%（表1）。 無(wú)氮區(qū)增加水稻產(chǎn)量7.7 kg／667 m2， 增產(chǎn)率1.8%。 無(wú)磷區(qū)增加水稻產(chǎn)量148.5 kg／667 m2，增產(chǎn)率33.8%。無(wú)鉀區(qū)增加水稻產(chǎn)量177.7 kg／667 m2，增產(chǎn)率40.5%。

表1 水稻產(chǎn)量性狀調(diào)查

從水稻秸稈產(chǎn)量上看， 水稻氮磷鉀肥區(qū)秸稈產(chǎn)量最高，其次是無(wú)鉀區(qū)＞無(wú)磷區(qū)＞無(wú)氮區(qū)。 與空白對(duì)照相比， 氮磷鉀區(qū)增產(chǎn)308.5 kg／667 m2，增產(chǎn)率61.5%。 無(wú)氮區(qū)增加水稻秸稈產(chǎn)量33.8 kg／667 m2，增產(chǎn)率6.7%。 無(wú)磷區(qū)增加水稻秸稈產(chǎn)量172.6 kg／667 m2，增產(chǎn)率34.4%。無(wú)鉀區(qū)增加水稻秸稈產(chǎn)量210.9 kg／667 m2，增產(chǎn)率42.0%。

2.3 土壤養(yǎng)分依存率的測(cè)定

依存率是指作物產(chǎn)量對(duì)土壤的依賴程度。 是空白對(duì)照區(qū)（不施任何肥料）產(chǎn)量占氮磷鉀區(qū)產(chǎn)量的百分比。從依存率可以判斷土壤肥力狀況，為指導(dǎo)施肥提供依據(jù)。 本試驗(yàn)中的平均土壤養(yǎng)分依存率為69.0%。說(shuō)明，本地區(qū)水稻產(chǎn)量有69%的產(chǎn)量依靠土壤獲得。 結(jié)果表明，培肥土壤依然很重要，在提高水稻產(chǎn)量的同時(shí)依然需要加強(qiáng)對(duì)土壤肥力的保護(hù)。

2.4 不同施肥處理肥料利用率

2.4.1 100 kg 水稻經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量所需氮、磷、鉀的測(cè)定 100 kg 經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量所需氮、磷、鉀的確定，可以作為計(jì)算目標(biāo)產(chǎn)量所需要養(yǎng)分總量和肥料利用率的參數(shù)。 100 kg 水稻經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量所吸收氮、磷、鉀分別為1.54 kg、0.96 kg、2.74 kg。

2.4.2 肥料利用率 肥料利用率指當(dāng)季作物從所施肥料中吸收的養(yǎng)分占施入肥料養(yǎng)分總量的百分?jǐn)?shù)。通過(guò)差減法來(lái)計(jì)算，利用施肥區(qū)作物吸收的養(yǎng)分量減去不施肥區(qū)農(nóng)作物吸收的養(yǎng)分含量， 其差值視為肥料供應(yīng)的養(yǎng)分量， 再除以所用肥料養(yǎng)分量就是肥料利用率。 分別計(jì)算出常規(guī)施肥及配方施肥條件下的肥料利用率。由表2 可以看出，水稻機(jī)械施肥氮肥的利用率為36.90%，磷肥的利用率為33.43%，鉀肥的利用率為58.00%。

表2 水稻各試驗(yàn)點(diǎn)肥料利用率（%）

3 結(jié)論

（1） 空白對(duì)照區(qū)成熟最早，生育期比氮磷鉀區(qū)早5 d。無(wú)磷區(qū)比氮磷鉀區(qū)早3d，無(wú)氮區(qū)和無(wú)鉀區(qū)比氮磷鉀區(qū)早1 d。

（2） 本試驗(yàn)表明，水稻氮磷鉀肥配施增產(chǎn)效果最明顯，其次是無(wú)鉀區(qū)＞無(wú)磷區(qū)＞無(wú)氮區(qū)。 與空白對(duì)照相比， 氮磷鉀區(qū)增產(chǎn)196.6 kg／667 m2，增產(chǎn)率44.8%。 水稻產(chǎn)量對(duì)土壤的依存率為69.0%。

（3） 100 kg 水稻經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量所吸收氮、磷、鉀分別為1.54 kg、0.96 kg、2.74 kg。

（4） 水稻機(jī)械施肥氮肥的利用率為36.90%，磷肥的利用率為33.43%， 鉀肥的利用率為58.00%。