易 英 ,赵 忠,胡建明 ,王腾荣 ,蒋 斌

(四川省营山县农业局,四川 营山 637700)

1 引言

水稻是营山县大春主要粮食作物之一,常年种植面积2.5万hm2,产量17.5万t,棕紫泥田占营山县水稻土壤的13.07%,是种植水稻的重要土壤。本试验选取新店镇黄柳村5组王学军承包地凼凼田,实施“3414”肥料田间试验,在当地具有代表性,通过试验分析,可以探索该土壤的供肥能力、水稻养分吸收量、肥料利用率和土壤养分校正系数,建立肥料效应函数模型,确定水稻的最佳施肥量,为测土配方施肥提供科学依据。

2 材料与方法

2.1 试验材料

本试验地位于东经 106°36′39.7″,北纬 31°08′24.1″,海拔397m。土壤类型为水稻土-渗育水稻土亚类-渗育钙质紫泥田土属-棕紫泥田土种,成土母质为遂宁组,质地为粘土,肥力中等,地力均一,基础地力见表1。

表1 2010年新店镇王学军水稻田“3414”实验土壤理化性状

供试肥料为尿素(N46%)、普钙(P2O512%)、氯化钾(K2O 60%)。供试作物为水稻,Q优6号。实验地前作及施肥,前作为冬闲田。

2.2 试验方法

2.2.1 试验设计

采用“3414”设计 ,即3 因素(氮 、磷 、钾)、4水平(0水平、1水平、2水平、3水平)、14个处理。以150kg/hm2N 、60kg/hm2P2O5、67.5kg/hm2K2O 为2水平,试验各处理施肥量见表2。

表2 2010年新店镇王学军水稻田“3414”试验施肥方案

2.2.2 施肥方法

肥料分底肥、提苗肥2次施用,其中氮肥70%做底肥,30%做提苗肥,磷肥、钾肥全部做底肥施用。底肥将氮肥、磷肥、钾肥均匀混合,分别施入对应小区,提苗肥在栽秧后10d施用。

2.2.3 试验小区田间布置

试验小区为长方形,长 5.00m,宽 4m,面积20.0m2,小区四周做40cm×30cm提干并覆盖地膜隔开肥水,每排小区留过道0.5m,试验田块周围留足保护行,保护行宽度1.0m。各小区按随机区组排列见图1。

2.3.4 试验田间操作

该试验于2010年3月20日播种,3月25出苗,4月15分蘖,5月16日移栽,栽植规格为:每小区15行,每行 24窝,每小区 360窝。7月11日调查最高苗。9月2日收获,全生育期155d。5月30日亩用95%杀虫单30g加农得时20g拌砂土15全田均匀撒施,防治水稻螟虫和杂草。6月13日,亩用75%三环唑20兑水30kg,防治水稻稻瘟病,7月14日,亩用95%杀虫单30g加75%三环唑20兑水30kg防治水稻病虫。

图1 2010年新店镇王学军水稻“3414”试验小区田间布置图

3 试验结果分析

3.1 试验结果

施用不同水平的氮、磷、钾肥,其产量见表 3。

表3 2010年新店镇王学军水稻“3414”试验结果统计表

从表3可以看出:2～14处理施用了N、P、K3种元素中任意2种以上,均比1处理(无肥区)产量高,增施氮、磷、钾肥比不施肥均有明显增产效果。

3.2 试验分析

3.2.1 土壤供肥量及N、P、K利用率

根据《配方施肥》(农业部 1989)不同作物形成100kg经济产量对氮、磷、钾养分的吸收量得知,每生产 100kg水稻需纯氮 3.0kg、纯五氧化二磷1.2kg、纯氧化钾1.2kg,算得该土壤的供氮量为129.9kg/hm2,供磷量为 52.1kg/hm2,供钾量为52.1kg/hm2。缺氮的相对产量为73.28%,缺磷的相对产量为92.96%,缺钾的相对产量为90.69%,说明该土壤磷、钾的有效养分含量均为高水平,氮的有效养分含量中。氮肥利用率为33.00%,磷肥利用率为8.70%,钾肥利用率10.22%(表4)。

表4 2010年新店镇王学军水稻“3414”试验结果 kg

3.2.2 肥料及产品价格

肥料及产品价格见表5。

表5 2010年新店镇王学军水稻“3414”试验肥料及产品价格

3.2.3 三元二次肥料效应模型

根据表3、表5的调查和试验结果数据,利用扬州土肥站开发的3414田间试验设计与数据分析管理系统拟合水稻产量(y)与N(纯氮)、P(P2O5)、K(K2O)施用量的三元二次肥料效应模型:

y=292.4774+57.3039N-40.2008P-28.3270K-4.0933NP-2.4420NK+18.0570PK-1.8946 N^2+1.4654P^2-2.6787K^2。

方程的相关系数(R)为0.9722＞R0.01=0.735,水稻产量与氮、磷、钾施用量之间达1%极显著相关,方程的标准误差(Sy)为21.7102,方程经F检验:F=7.6509＞F0.05=5.9988,水稻产量与氮、磷、钾施用量之间达极显著差异水平,可用该方程来描述该试验田氮、磷、钾施用量与水稻产量之间的关系。通过对该回归方程系数检验,N、PK、N^2项的回归系数达到极显著水平。

最高产量施肥量N为130.5kg/hm2,P2O5为57.2kg/hm2,K2O为53.7kg/hm2,目标产量 y=6217.9kg/hm2。

通过效益分析,最佳施肥量 N为116.9kg/hm2,P2O5为58.4kg/hm2,K2O为3.53kg/hm2,目标产量y为6204.5kg/hm2。

3.2.4 一元二次单因素效应方程

根据表3、表5的调查和实验结果数据,利用扬州土肥站开发的3414田间试验设计与数据分析管理系统对实验进行单因素分析,并利用Excel绘制肥料效应曲线。

(1)氮肥的效应模型。氮肥肥料效应与函数:根据表2及处理2、3、6、11的数据进行子函数拟合,得出P2K2水平的氮素肥料效应函数方程,绘制氮肥肥料效应函数曲线图见图2。

图2 2010年新店镇王学军水稻“3414”试验氮肥肥料效应曲线

在P2O5为6.0kg/hm2,K2O为67.5kg/hm2的条件下,水稻产量(Y)与氮肥(N)效应函数方程为:

y=296.83+26.133N-1.6102 N^2。

方程相关系数(R)为0.9679＞R0.01=0.959,水稻产量与氮素肥料用量之间达1%极显著相关。按市场零售价计算水稻单价为1.80元/kg,纯氮单价为4.80元/kg,最佳经济施氮量为119.9kg/hm2,最佳经济施氮量的产量为402.84kg。最高产量施氮量为121.9kg/hm2,最高亩产量为402.86kg。

(2)磷肥的效应模型。磷肥肥料效应与函数:根据表2及处理4、5、6、7的数据进行子函数拟合,得出N2K2水平的磷素肥料效应函数方程,绘制磷肥肥料效应函数曲线图见图3。

图3 2010年新店镇王学军水稻“3414”试验磷肥肥料效应曲线

在N为150kg/hm2,K2O为67.5kg/hm2的条件下,水稻产量(Y)与磷肥(P)效应函数方程为:

y=3380.5935-3.0158P+2.3044 P^2。

方程相关系数(R)为0.9840＞R0.01=0.959,水稻产量与磷素肥料用量之间达1%极显著相关。从磷肥肥料效应曲线来看,x2项系数＞0,水稻产量在磷肥施用量[0,6]范围内呈下抛物线趋势。

(3)钾肥的效应模型。钾肥肥料效应与函数:根据表2及处理6、8、9、10的数据进行子函数拟合,得出N2P2水平的钾素肥料效应函数方程,绘制钾肥肥料效应函数曲线图见图4。

在N为150kg/hm2,P2O5为60kg/hm2的条件下,水稻产量(Y)与钾肥(K)效应函数方程为:

y=371.173+16.5258K-1.9941K^2。

方程相关系数(R)为0.9338＞R0.05=0.878,水稻产量与钾素肥料用量之间达5%显著相关。按市场零售价计算水稻单价为1.80元/kg,K2O单价为6.80元/kg,最佳经济施K2O量为61.1kg/hm2,最佳经济施钾量的产量为405.40kg。最高产量施K2O量为62.1kg/hm2,最高亩产量为6081.2kg/hm2。

图4 2010年新店镇王学军水稻“3414”试验钾肥肥料效应曲线

4 结语

试验结果表明:该土壤的氮素养分含量低,有效磷、钾养分含量中,土壤的供氮量为129.9kg/hm2,供磷量为52.1kg/hm2,供钾量为52.1kg/hm2。该试验水稻产量与肥料水平的三元二次肥料效应函数为:

y=292.4774+57.3039N-40.2008P-28.3270K-4.0933NP-2.4420NK+18.0570PK-1.8946N^2+1.4654P^2-2.6787K^2。

水稻产量与施肥量之间达极显著相关水平,方程达极显著差异水平,能用该方程来描述该试验田氮、磷、钾施用量与水稻产量之间的关系。3个一元二次肥料效应函数表明:氮、磷、钾3要素对水稻产量均有影响,氮肥对水稻产量影响最大,磷肥次之、钾肥最小。