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施用磷肥对水稻产量结构及经济效益的影响

2020-09-02樊禄芹樊禄栋

北方水稻 2020年4期
关键词:二铵结实率磷肥

樊禄芹,樊禄栋

(1 江苏省射阳县合德镇农业技术推广服务中心,江苏 盐城 224300;2 江苏省射阳县临海镇绿栋农资经营部,江苏 盐城 224354)

为了了解磷肥用量对水稻产量结构的影响,2019 年,我们在水稻上进行了施磷酸二铵的试验。

1 材料与方法

1.1 试验概况

试验田设在江苏省射阳县合德镇其林村1 组3 号地,砂质土壤,地力中等,土壤条件均匀,排灌方便,前茬种植大麦。耕作前取样测定耕层速效磷含量为19.1 mg/kg。试验水稻品种为武运粳21。5月14 日落谷,6 月19 日人工移栽,10 月15 日成熟,对各小区进行单独收割,单独脱粒,晒干扬净,称重后按14.5%国家规定标准水分计算产量。

试验各处理中除磷酸二铵用量不同以外,氮肥、 钾肥及管理措施均相同。 试验田纯氮总用量339.9 kg/hm2,氧化钾135 kg/hm2。 氮肥基蘖肥与穗肥比为6:4。 试验用的磷肥为美国产磷酸二铵,五氧化二磷含量46%。

1.2 试验设计。

试验设8 个处理,处理1:CK,不施磷酸二铵;处 理2: 基 施P2O534.5 kg/hm2; 处 理3: 基 施P2O569 kg/hm2。 处理4:基施P2O5103.5 kg/hm2。处 理5: 基 施P2O5138 kg/hm2。 处 理6: 基 施P2O5172.5 kg/hm2。 处理7: 基施P2O551.75 kg/hm2+倒5 叶追施P2O551.75 kg/hm2。 处理8:基施P2O551.75 kg/hm2+倒4 叶追施P2O551.75 kg/hm2。随机区组排列,重复3 次。 小区面积18 m2,小区间筑埂隔开,单灌单排,磷酸二铵作基肥使用是在小区整平后均匀浅施入土。

1.3 测定项目。

试验田在大麦收割后、 耕地前取土样测定速效磷含量。 移栽前在处理1~6 小区内分别将施入磷酸二铵后的土壤取样并放入6 个盆钵中, 保持浅水状态,20 d 后取钵内土壤化验; 有效分蘖临界叶龄期、拔节期、抽穗期和成熟期,各处理分别取土样与植株样, 测定速效磷含量和植株地上部干重,调查茎蘖动态、产量结构和产量。

2 结果与分析。

2.1 施磷肥对水稻产量构成因素的影响

由表1 可知, 水稻生产过程中增施磷肥后分蘖能力增强,成穗数增加。 对照成穗数为282 万/hm2, 施P2O534.5~172.5 kg/hm2处理分别比对照增 加 28.5、27、19.5、37.5、21 万/hm2, 增 穗 率10.11%、9.57%、6.91%、13.30%、7.45%。结果表明,适量使用磷肥,增穗效果较明显;过量使用磷肥,虽高峰苗增加明显,但增穗效果不够明显。成穗率可从另一侧面反映这一结果,对照成穗率90.4%,施P2O534.5 和69 kg/hm2处 理 成 穗 率 上 升 为91.2%和92.3%, 施P2O5103.5~172.5 kg/hm2时,成穗率逐渐下降,分别为88.9%、88.0%、86.0%,分别比对照低1.5、2.4、4.4 个百分点。 上述结果表明,适量施用磷肥,成穗增加。但过量施用磷肥,会增加无效分蘖,使群体过大,导致成穗率下降,增穗效果不佳。

表1 试验各处理产量构成因素及干物重

增施磷肥对水稻每穗粒数也有影响, 试验中对照每穗总粒数148.2 粒,实粒数138.5 粒。 施用磷肥五处理每穗总粒数比对照增加2.4~7.7 粒/穗,但每穗实粒数却下降1.1~9.1 粒,这是结实率下降的结果。对照结实率93.4%,而施用磷肥处理结实率下降4.1~9.4 个百分点, 且磷肥投入量越大,结实率下降越明显。 这一结果说明,随着磷肥投入量加大,颖花分化数增加,但因成穗数增加,导致结实率下降,每穗实粒数减少。尤其是磷肥施用过量,这一趋势更为明显。

表1 中,对照(CK)千粒重25.9 g,施用磷肥处理千粒重有所增加, 施用五氧化二磷34.5 kg/hm2,千粒重26.2 g,比CK 增加0.3 g,施用五氧化二磷69 kg/hm2,千粒重最高,达27.0 g,比CK增加1.1 g,但随着磷肥用量进一步增加,千粒重又逐渐下降,施五氧化二磷103.5~172.5 kg/hm2,3 个处理千粒重分别降为26.6、26.3、26.1 g。 结果表明,适量施用磷肥可促进千粒重提高,但磷肥施用过量会使籽粒灌浆受影响,瘪粒增加,千粒重降低。

2.2 施磷肥对水稻茎蘖动态和群体干重的影响

由表1 可知, 在试验各处理基本苗基本一致的基础上,不施磷肥处理高峰苗312 万/hm2,基施P2O534.5~172.5 kg/hm2处理高峰苗比CK 分别增加28.5、22.5、27.0、51.0、40.5 万/hm2。 这一试验结果表明,水稻分蘖期施磷肥尤为重要,缺磷对分蘖影响较大,增施磷肥可促进水稻分蘖,且随着磷肥投入量加大,高峰苗增加趋势越明显。 因此,基肥必须使用磷肥,以促进早发棵。

水稻生长过程中在配合施用氮、钾肥基础上,施用磷肥使养分协调供应,促进水稻植株生长,植株地上部干重较只施氮钾肥、 不施磷肥的对照有明显增加。 施P2O534.5~172.5 kg/hm2处理植株地上部干重比对照增加, 有效分蘖临界叶龄期为139.5~546.0 kg/667 m2, 拔节期为65~873 kg/hm2,抽穗期为1 006.5~1 435.5 kg/hm2,成熟期为1 188.0~1 732.5 kg/hm2。4 个生育期水稻植株地上部干重增加趋势基本一致, 随着磷肥投入量增加,植株地上部干重增加变得越显著。

2.3 施磷对水稻产量及经济效益的影响

将试验产量结果进行方差分析, 处理间产量差异达显著水平(F=3.5 F0.05=2.77)。施磷肥7 个处理平均单产10 737 kg/hm2, 比CK (10 333.5 kg/hm2)增产403.5 kg/hm2。 施五氧化二磷34.5~172.5 kg/hm2处 理 分 别 比CK 增 产313.5、618、555、232.5、64.5 kg/hm2, 增 幅 达3.03%、5.98%、5.37%、2.25%、0.62%, 其中施69 kg/hm2顷处理增产最显著,随着磷肥供应量的进一步增加,水稻产量又呈下降趋势。从1 kg 五氧化二磷增产稻谷来看, 磷肥投入量增加,1 kg 五氧化二磷报酬降低, 处理2~处理6,1 kg 五氧化二磷增产稻谷依次为9.09、8.96、5.36、1.68 和0.37 kg。从施用磷肥的经济效益来分析, 施五氧化二磷34.5~172.5 kg/hm2,每公顷增效分别为602.7、1181.55、790.2、-286.2 和-954.75 元, 其中处理3 即施五氧化二磷69 kg/hm2的处理增效最显著,1 181.52 元g/hm2。处理5 与处理6 由于磷肥成本增多,增产低,从而出现亏损。 再利用统计分析方法对五氧化二磷投入量(X)与产量(Y)之间进行回归分析得方程Y=689.1321+12.7439X-1.1062X2xopt=86.343 kg/hm2,折合成磷酸二铵约187.5 kg/hm2。

综上所述, 江苏省射阳县合德镇水稻生产最佳五氧化二磷投入量为69~103.5 kg/hm2,如果磷酸二铵,即150~225 kg/hm2施用量最佳,既能获得较高产量,又能取得理想的经济效益。

表2 试验各处理产量及其经济效益分析

2.4 施用磷肥对土壤含磷量的影响

由表3 可知, 栽插前空白对照处理土壤含速效磷为19.6 mg/kg, 施五 氧化 二 磷34.5~172.5 kg/hm2后 土 壤 速 效 磷 含 量 分 别 为23.4、27.4、31.5、35.3、39.2 mg/kg,其回归方程为y=19.5571+1.7128x, 即1 kg 五氧化二磷可使栽插时土壤含磷提高1.7128 mg/kg,故磷肥系数为1.7128。 分析试验中取得最高产量处理, 施磷肥后移栽前土壤速效磷含量, 得知合德镇速效磷最佳浓度为29.4 mg/kg。

2.5 施用磷肥对水稻磷养分吸收的影响

由表4 可知, 不施磷肥处理土壤供磷量为83.625 kg/hm2,使用不同数量的磷肥,磷肥利用率有明显差异,施磷较少时其利用率较高,每公顷施五氧化二磷34.5 kg,其利用率高达52.26%。 但随着施磷肥量加大,其利用率逐渐下降,每公顷用69 kg 五氧化二磷,其利用率下降为36.89%,其余3 个处理利用率又进一步下降,但仍在30%以上。

从水稻不同生育时期吸磷量来看, 拔节至抽穗期吸磷量占总吸磷量的比例最高, 达39.43%~49.45%,而且所占比例越高,水稻每公顷产量越高(如处理2、处理3 和处理7),比例降低,每公顷产量也下降(如处理1、处理5 和处理6);其次是抽穗至成熟期吸磷量占总吸磷量的比例较高,为22.52%~29.88%;再次为有效分蘖期;无效分蘖期的吸磷比例最低。

表3 试验各处理土壤和植株含磷分析结果

表4 试验各处理水稻磷素养分吸收状况

由此可见, 保证水稻拔节至抽穗期和抽穗至成熟期有高的吸磷能力和土壤有较高的供磷水平,是高产栽培必须重视的。

3 结论

(1) 合德镇土壤有中等供磷水平,不施磷肥水稻每公顷产量可达9 000 kg 以上,但要获得高产,必须补施磷肥。 试验结果表明,若要获得每公顷10 500 kg 以上的产量, 五氧化二磷最佳施用量为86.25 g 左右,折合成磷酸二铵(注:含五氧化二磷46%)约187.5 kg/hm2,因此,在合德镇大面积水稻生产上,磷酸二铵适宜使用量应为150~225 kg/hm2。 必须注意的是, 磷肥超过适宜使用量,若使用过多,其利用率在下降,且不表现为继续增产,单产反而回落。 肥料报酬率下降明显,会对经济效益产生负面影响。

(2) 不同生育阶段中以拔节至抽穗期是水稻一生的吸磷高峰期,分蘖期缺磷会影响秧苗分蘖。因此, 磷肥的施用策略应以水稻一生分两次施用效果较好,第一次作基肥使用,施磷酸二铵112.5~150 kg/hm2;第二次作穗肥(倒四叶左右)使用,施磷酸二铵75 kg/hm2。

(3) 适量施用磷肥可促进水稻分蘖,群体增加,成穗数提高,颖花分化增加,籽粒饱满。但磷肥过量投入,无效分蘖增加,成穗率下降,结实率下降明显,瘪粒增加,影响千粒重提高。

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