摘要:以水稻肥料利用率为研究对象,采用田间肥料利用率试验的方法,共设置5个处理(不施肥区、无氮区、无磷区、无钾区、氮磷钾区),每个处理3个重复,共15个试验小区,测定了不同的施肥处理下水稻的产量、经济性状、土壤理化性质、植株的氮磷钾养分含量,从而计算肥料利用率,研究了不同肥料配比对水稻产量、经济性状和肥料利用率的影响,为水稻增产、化肥减量增效提供参考依据。结果显示:(1)除土壤全氮外,不同施肥处理对土壤pH值、有机质、有效磷和速效钾均无显著影响;(2)不同施肥处理对水稻穗数、穗粒数和千粒重的影响不同,施肥对其增加有显著效果;(3)从相对产量来看,该试验田基础肥力产量为358.88 kg/667m2,相对产量为87.39%,表明该试验田肥力中等,该试验氮磷钾肥对水稻产量的贡献率为磷肥>氮肥>钾肥;(4)该试验氮肥(N)、磷肥(P2O5)、钾肥(K2O)的肥料利用率分别为39.95%、20.95和44.72%。
1 试验时间
2022年4月~2022年11月。
2 试验区域概况
2.1地理位置
乌当区隶属于贵州省贵阳市,位于贵州省中部,地处贵阳市区东北部,面积686km2,地处东经106°30′~107°03′,北纬26°33′~26°55′,东面与黔南布依族苗族自治州的龙里县接壤,南面和云岩区、南明区相接,西面同白云区相交,北面与开阳县、修文县毗邻。
2.2气候条件
乌当区属亚热带季风性湿润气候,具有明显的高原性气候特点,四季分明,冬无严寒,夏无酷暑。光、热、水同季,阴天多,雨量充沛,无霜期长,光照充足。大部分地区年平均气温14.6℃左右,最冷为1月份,平均气温4.6℃,最高气温出现在7月,为32℃,北部略低,为1~2℃,极端最高温34℃,极端最低温-5℃,年平均气温随高度的递减率为0.56℃/100m。境内北部和西部气候温和,南部和东部气候温热,体感舒适宜人。年均日照时数1354h,年均积温4401.3~5238℃,年平均无霜期285d,降雨丰富,年平均降水量为1179.8~1271mm,年均相对湿度为80%,各月相对湿度平均为77%~82%,是典型的湿润型季风气候,适宜多种亚热带植物生长。由于地形、地貌类型多样,形成多种小气候,宜于农业生产,大部分地区可满足农作物一年两熟、蔬菜一年三至四熟的需要。
2.3土壤类型
乌当区碳酸盐类岩石分布广泛,岩溶发育明显;主要土壤类型有黄壤、石灰土、水稻土、紫色土、潮土和沼泽土,以硅质黄壤和石灰土为主,肥力较低。
2.4试验地选择
选择平坦、齐整、肥力均匀,具有代表性的不同肥力水平的地块。试验地为坡地时,应尽量选择坡度平缓、肥力变异较小的地块。试验地块避开居民区、道路、堆肥场所、树木遮荫、土传病害严重和有其他人为活动影响的特殊地块。
2.5土壤采样
按照《测土配方施肥技术规程》有关规定,进行土壤样品采集。在小区内按照“梅花”或“S”形,选择15~20个点进行取样。取样时避开路边、田埂、沟边、肥堆等特殊位置。
2.6植株样品采集
按照《测土配方施肥技术规程》有关规定,进行茎叶和籽粒部分样品采集。水稻采样在小区内按照“梅花”或“S”形设置10个采样点,每个采样点周围随机采集3穴水稻植株。采样时间为水稻完熟后,与收获同步。
2.7收获测产
组织有关专家进行收获测产和考种。每个小区单独测产。收获测产与取样同时进行。各处理小区任意选取3个样方,样方选择时避开取样点。准确量取样方的长和宽,进行实收测产。分别计算作物记录籽粒和茎叶部分重量。考种测定亩穗数、穗籽粒、结实率等指标。
3 试验材料与方法
3.1供试材料
供试品种:水稻(黑麻香粘)。
供试肥料:尿素(总氮≥46%),过磷酸钙(P2O5≥12%),氯化钾(K2O≥60%)。试验过程中,按照试验设计要求进行施肥。施用前精确称量化肥,避免因施肥引起试验误差。
供试土壤:试验地位于贵阳市乌当区新堡乡大寨村,耕层土壤于试验前采样检测分析,显示土壤pH值为7.35,有机质为38.1 g/kg,全氮2.34 g/kg,有效磷8.26 mg/kg,速效钾59 mg/kg。
3.2试验设计
试验采用随机区组设计,共设5个处理,每个处理重复3次,共15小区,每个小区面积为20 m2(5 m×4 m)。试验小区间设置隔离沟,试验区域外设置保护行。具体肥料投入量如下:
3.3试验实施
4月上旬播种,5月上旬大田移栽,7月1日按各处理施肥量追施分蘖肥,7月15日按各处理施肥量追施穗肥。返青后施吡虫啉等农药防治病虫害一次,7月上旬和8月上旬分别再防治病虫害。从播种到成熟期进行生育观察记载,收获时,每个小区单采、单收、单计产,待水稻风干后进行考种,测定水稻穗数、穗粒数、结实率、千粒重等指标。各小区处理除施肥水平不同外,其他灌水、除草、病虫害防治等田间管理措施均一致且符合当地生产习惯,由专人在同一天内完成。
3.4计算公式
(1)REN(%)=(UNPK-UPK)/FN×100%;
(2)REP(%)=(UNPK-UNK)/FP×100%;
(3)REK(%)=(UNPK-UNP)/FK×100%;
注:RE为肥料利用率,U为养分吸收量,F为肥料投入量。U0为无肥区养分吸收量。
4 试验结果与分析
4.1 不同处理对土壤理化性质的影响
通过对水稻收获后土壤理化性质进行分析(表2)可知,各处理的土壤pH值平均为8.05~8.22,土壤有机质含量均值为44.19~48.88 g/kg,土壤全氮含量均值为2.18~2.41 g/kg,土壤有效磷含量均值为6.87~9.50 mg/kg,土壤速效钾含量均值为40.00~58.67 mg/kg。与空白区相比,除土壤全氮外,不同施肥处理对土壤pH值、有机质、有效磷和速效钾均无显著影响。
4.2 不同处理对水稻经济性状的影响
通过对水稻经济性状进行分析(表3),结果显示:空白区穗数均值为9.09万穗/667m2,穗粒数均值为196粒,结实率均值为93.99%,千粒重均值为27.94 g;无氮区、无磷区、无钾区、氮磷钾区穗数、穗粒数、结实率和千粒重分别为9.04~10.50万穗/667m2、181~215粒、88.50%~93.84%、28.91~29.35 g。与空白区相比,穗数增加最多的是氮磷钾区,穗粒数增加最多的是无磷区,千粒重最高的是无钾区,空白区结实率最高,但与其他处理无显著差异。综上可知,施肥能增加水稻穗数、穗粒数和千粒重等经济性状。
4.3 不同处理对水稻产量的影响
通过对不同施肥处理的水稻茎叶和籽粒产量进行分析(表4),无氮区、无磷区、无钾区、氮磷钾区小区秸秆产量为11.24~13.12 kg,折合亩产为372.00~374.74 kg,较空白增产0.74%~17.59%;无氮区、无钾区、氮磷钾区小区籽粒产量为10.7~12.31 kg,折合亩产为356.81~410.66 kg。该试验田基础肥力产量为358.88 kg/667m2,相对产量为87.39%,表明该试验田肥力中等,土壤供肥能力为87.39%;缺氮处理相对产量为87.68%,减产12.32%;缺磷处理相对产量为86.89%,减产13.11%;缺钾处理相对产量为96.23%,减产3.77%,说明该试验氮磷钾肥对产量的贡献率为磷肥>氮肥>钾肥。
注:相对产量,缺素区产量占适肥区产量的%:养分丰缺指标,低,<60%;较低,65%~75%(不含);中,75%~90%(不含);较高,90%~95%(不含);高,≥95%。
4.4 不同处理对水稻养分吸收量和肥料利用率的影响
从表5可知,水稻茎叶氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)的吸收量分别为2.33 ~3.67kg/667m2、0.33~0.67 kg/667m2和9.34~12.34 kg/667m2,籽粒的氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)的吸收量分别为3.34~5.00 kg/667m2、2.00~2.33 kg/667m2和1.33~1.67 kg/667m2,全肥区氮磷钾养分累积量均最高。
对试验数据进行分析得出,水稻氮肥、磷肥、钾肥的利用率分别为39.95%、20.95%、44.72%,具体详见表6。
5 结论
通过乌当区新堡乡大寨村2022年水稻肥料利用率试验,结果表明:
除土壤全氮外,不同施肥处理对土壤pH值、有机质、有效磷和速效钾均无显著影响。
不同施肥处理对水稻穗数、穗粒数和千粒重的影响不同,施肥对其增加有显著效果。
从相对产量来看,该试验田基础肥力产量为358.88 kg/667m2,相对产量为87.39%,表明该试验田肥力中等,该试验氮磷钾肥对水稻产量的贡献率为磷肥>氮肥>钾肥。
该试验氮肥(N)、磷肥(P2O5)、钾肥(K2O)的肥料利用率分别为39.95%、20.95和44.72%。