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提高水稻肥料利用率的技术探讨

2019-03-01毛振荣王君

中国稻米 2019年1期
关键词:穗肥叶期利用率

毛振荣 王君

(徐州市铜山区农业技术推广中心,江苏徐州221116)

化肥是农业增产的基础,也是当今粮食生产中最重要的物质投入之一,尤其是近年来,粮食生产对化肥的依赖程度越来越高。然而化肥的盲目施用不仅影响肥料利用率的提高,而且容易引起土壤质地变差和环境污染,甚至影响作物产量及品质安全[1]。

针对这种情况,国家提出了“一控两减三基本”治理农村污染的发展战略,明确要把化肥、农药的施用总量减下来。如何实现减量不减效、粮食不减产,提高肥料利用率是关键。为此,近年来笔者围绕本地主要粮食作物水稻,相继组织开展了氮磷钾肥配施对水稻生长、产量以及肥料利用率的影响试验,探讨合理配施氮磷钾肥条件下水稻的产量、养分吸收、肥料利用效率等状况,取得了一定成效,可为水稻科学施肥提供借鉴。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试水稻品种为徐稻3号,属中熟中粳,全生育期150 d左右。

1.2 试验地点

试验设在沿湖农场铜山粮食生产综合试验基地。前茬小麦,土壤为粘土,肥力较好,单产8 250 kg/hm2。

1.3 试验设计

1.3.1 配方施肥与普通施肥的肥料利用率比较试验

试验于2015年开展。共设8个处理:处理1,常规施肥;处理2,常规施肥无氮;处理3,常规施肥无磷;处理4,常规施肥无钾;处理5,配方施肥;处理6,配方施肥无氮;处理7,配方施肥无磷;处理8,配方施肥无钾(各处理肥料用量见表1)。试验采取大田无重复设计,即选择一块能代表当地土壤肥力水平的田块,分成常规施肥和配方施肥2个大区。在常规施肥大区中,设常规施肥区、常规施肥无氮区、常规施肥无磷区和常规施肥无钾区4个小区;在配方施肥大区中,设配方施肥区、配方施肥无氮区、配方施肥无磷区和配方施肥无钾区4个小区。每个小区面积均为33.3 m2,各小区之间设有宽30 cm、深30 cm的隔离沟,防止窜肥。除施肥外,各小区其他田间管理措施相同。

表1 各处理小区肥料施用量 (kg/hm2)

常规施肥大区:磷、钾肥作基肥一次性施入,氮肥按照基肥占40%、分蘖肥占30%、穗肥占30%的比例施入。配方施肥大区:磷、钾肥作基肥一次性施入,氮肥按照基肥占30%、分蘖肥占30%、穗肥占40%的比例施入。

1.3.2 氮肥用量对水稻产量及其构成因子的影响试验

试验于2016年开展,设置189、270、351 kg/hm23个施氮水平(纯N用量),以不施氮肥作为对照。小区氮肥的施用比例:基肥∶蘖肥∶穗肥=2.4∶3.6∶4.0。每个小区面积均为33.3 m2,3次重复,随机排列。

1.3.3 穗肥不同时期使用对水稻产量及其构成因素的影响试验

2016年开展不同时期施用穗肥试验,每hm2施氮总量270 kg(当地水稻生产施氮水平)。氮肥运筹方法为基肥∶蘖肥∶穗肥=2.4∶3.6∶4.0。其中,基肥在灭茬前施入,分蘖肥分别在机插后7 d和12 d施入。穗肥施用时期设倒6叶、倒5叶、倒4叶、倒3叶、倒2叶和倒1叶6个时期处理,每个处理分别在该叶伸出初期和末期各施50%,各处理的穗肥施用方法均相同。

表2 不同处理水稻产量及100 kg经济产量养分吸收量

表3 普通施肥区与配方施肥区肥料利用率比较

表4 不同施氮水平下水稻的产量及其产量构成

1.4 试验操作

每年均于5月15日前后落谷,6月中旬旋耕灭茬施肥,6 月 18 日左右机插,密度 27.0~28.5 万丛/hm2,基本苗120万/hm2左右,10月10前后收获。

1.5 测定项目及方法

试验前采集耕层(0~20 cm)土壤进行化验分析,测定土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量;收获前按照《水稻植株样品采集、考种和测产技术规范》要求,在每个小区中随机取3个1 m长样段,采集水稻植株样品和籽粒样品,风干后进行测产,并对样品进行化验分析,测定氮、磷、钾养分含量。成熟期定点调查60丛植株的穗数,并取其中代表性植株10丛考查每穗粒数、结实率和千粒重等,并实收小区测产

1.6 数据处理

利用Excel 2003进行数据的统计与分析。

2 结果与分析

2.1 配方施肥与普通施肥对肥料利用率的影响

从表2可以看出,配方施肥区各小区产量均高于普通施肥区,且两种施肥方式均无氮处理对产量影响较大,说明氮肥是决定水稻产量水平的首要因素。另外,从表3可以看出,配方施肥区氮肥利用率为39.01%,磷肥利用率为 24.91%,钾肥利用率 59.60%;常规施肥区氮肥利用率为 33.35%,磷肥利用率为19.43%,钾肥利用率为57.60%,前者较后者分别高5.66 个、5.48 个和 2.00 个百分点。说明实施配方施肥可以提高肥料利用率。尤其是对氮肥、磷肥利用率的提高作用明显。因此,在确保水稻生产水平不下降的前提下,要减少化肥用量,必须优化氮、磷肥的施用方式。

2.2 不同施氮量对产量及产量构成的影响

从表4可以看出,不同氮肥处理对水稻产量的影响表现为随着施氮水平的增加,产量呈先增加后下降的趋势。每hm2施270 kg时产量达最大值,为10 397.1 kg/hm2。进一步分析不同施氮量与产量的关系,可用方程 y=-2.2207x2+90.884x-223.28(R2=0.9873**)来表达,最佳的施氮量为 306.9 kg/hm2,产量为 10 752.0 kg/hm2。从产量构成因素来看,随着施氮水平的增加,有效穗数显著增加,每穗粒数在施氮量为270 kg/hm2时最大,而结实率与千粒重则随着施氮量的增加而降低。

表5 不同时期穗肥处理水稻产量及产量构成

2.3 穗肥不同时期施用对水稻产量及产量构成的影响

在总施氮量270 kg/hm2、穗肥用量占40%的前提下,穗肥不同施用时期对水稻产量的影响结果见表5。从表5可以看出,施用穗肥均比不施穗肥的处理产量显著提高。其中,以倒3叶期施穗肥的处理产量最高,之后依次为倒4叶期、倒2叶期、倒5叶期、倒1期和倒6叶期施肥的处理。从产量构成来看,随着穗肥时间的提早,有效穗数有所增加,施得越早,成穗数增加越多。倒3叶期施用穗肥的处理每穗粒数最多,其次为倒4叶期施肥,倒1叶期和倒2叶期施穗肥每穗粒数比倒5叶期和倒6叶期施穗肥多;千粒重和结实率虽然差异不明显,但随着施穗肥时间的推迟有提高的趋势。因此,如一次性施用穗肥,最佳施肥时间为倒3叶期,既可保证有一定的有效穗数,又可增加每穗粒数,千粒重和结实率也较高。

3 讨论与结论

世界农业发展的实践证明,施用化肥是最快、最有效、最重要的增产措施。但目前农业生产特别是粮食生产过度依赖化肥的现象日趋严重。过量施用化肥,不仅导致生产成本快速增加,而且给土壤质量提升和农村环境保护带来了困难[2]。因此,逐步减少化学肥料施用量已上升为国家战略。笔者之前的试验研究结果表明,测土配方施肥可以有效提高肥料利用率,特别是氮肥、磷肥的利用率可提高5个百分点以上。

进一步试验得知,氮肥与水稻生长发育和产量形成的关系密切,合理施用氮肥,特别是确定最佳氮肥施用量与施用时期,不仅能显著提高水稻的最大库容量,而且还能有效改善品质,提高氮肥利用率,减少因氮肥使用不当造成的环境污染[3-7]。在现有条件下,徐稻3号全生育期以施纯 N 270~300 kg/hm2,基肥、蘖肥、穗肥的比例为 2.4∶3.6∶4.0 为宜,最佳穗肥施用时间是倒 3 叶期,既能保证充足的有效穗数,又可争取较多的每穗粒数,从而实现高产。

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