雙季早稻配方施肥效應(yīng)函數(shù)模型研究

鄭萬葒　陳　輝　張秀菊

摘要:為研究雙季水稻高產(chǎn)栽培的氮、磷、鉀肥料效應(yīng)函數(shù)模型,建立巢湖市測土配方施肥地力評價(jià)和指標(biāo)應(yīng)用體系,應(yīng)用“3414”肥料效應(yīng)試驗(yàn),建立了高肥力水平、砂泥田土壤肥料效應(yīng)方程,并提出了該土壤條件下雙季早稻產(chǎn)量8 250kg/hm2左右的氮、磷、鉀推薦用量分別為純氮172.5～180.0kg/hm2、五氧化二磷56～60kg/hm2、氧化鉀118～128kg/hm2。

關(guān)鍵詞:雙季旱稻;配方施肥;效應(yīng)函數(shù);模型

中圖分類號(hào) S511.062 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào) 1007-5739(2009)13-0009-02

測土配方施肥工作在巢湖市實(shí)施多年,取得明顯成效,為進(jìn)一步摸清水稻土壤的供肥能力和作物養(yǎng)分吸收量等要素,研究探索雙季水稻高產(chǎn)栽培的氮、磷、鉀肥料效應(yīng)函數(shù)模型,建立測土配方施肥地力評價(jià)和應(yīng)用指標(biāo)體系,在巢湖市廬江縣同大鎮(zhèn)進(jìn)行旱稻配方施肥試驗(yàn)。

1 材料與方法

1.1供試土壤

試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)在同大鎮(zhèn)薛圩村1組(東經(jīng)117°16′35″,北緯31°26′40.6″)承包田,為典型雙季稻區(qū),排灌等農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施條件較好,土壤為砂泥田土,常年地下水位60(汛期)～120cm(枯水期);耕層土壤養(yǎng)分為:有機(jī)質(zhì)30.6g/kg,pH值5.9,全氮1.6g/kg,有效磷9.0mg/kg,速效鉀69mg/kg,有效銅4.3mg/kg,有效鋅2.4mg/kg,有效鐵160.2mg/kg,有效錳25.0mg/kg,有效硼0.42mg/kg。

1.2供試材料

供試肥料:氮肥選用安慶產(chǎn)尿素,含氮量為46%;磷肥選用普通過磷酸鈣,經(jīng)取樣檢測五氧化二磷含量為12.1%(試驗(yàn)按12%計(jì));鉀肥選用俄羅斯產(chǎn)氯化鉀,經(jīng)取樣檢測氧化鉀含量為60.2%(試驗(yàn)按60%計(jì))。供試水稻品種統(tǒng)一為浙輻203。

1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用“3414”試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案,設(shè)氮(N)、磷(P2O5)、鉀(K2O)3個(gè)因素,每個(gè)因素設(shè)4個(gè)水平,共計(jì)14個(gè)處理。4個(gè)水平分別為:0水平不施肥;2水平為當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥量(施氮18.0kg/hm2、五氧化二磷60kg/hm2、氧化鉀135kg/hm2);1水平=2水平×0.5;3水平=2水平×1.5。氮肥施用比例為基∶蘗∶花∶粒=45∶25∶22∶8,磷肥一次性基施,鉀肥施用比例為基∶蘗∶花∶粒=25∶30∶35∶10。為避免缺鋅對氮、磷、鉀效應(yīng)的影響,試驗(yàn)田普施硫酸鋅肥料15kg/hm2。不設(shè)重復(fù),隨機(jī)區(qū)組排列,小區(qū)面積36.8m2。四周做小土埂,埂寬25cm,埂高20cm,土埂用塑料薄膜雙面包裹防串滲。試驗(yàn)區(qū)四周建立獨(dú)立排灌系統(tǒng),四周設(shè)保護(hù)行1m以上。

1.4試驗(yàn)過程

試驗(yàn)采用小拱棚濕潤育秧,4月11日播種,4月24日秧田用多效唑1.5kg/hm2化控,4月28日追肥施尿素60kg/hm2。4月上旬翻耕,4月30日整平小區(qū)田面,劃線、起埂、作小區(qū)。土埂分3次做成,然后用80～100cm的塑料薄膜將土埂三面包裹防串滲,包膜后將小區(qū)田面仔細(xì)整平,高差不超過1cm。5月9日分區(qū)撒施基肥,施后進(jìn)行人工耖和。5月10日栽秧。栽秧時(shí),秧苗平均葉齡5.22,綠葉數(shù)3.2葉,平均苗高24.9cm,最大葉長16.8cm,最大葉寬0.75cm,基部寬0.52cm,平均每穴栽4.9個(gè)莖蘗苗,拉線定位栽插,每小區(qū)栽25行,每行70穴,每小區(qū)1 750株,行株距為13cm×17cm。5月15日撒施分蘗肥,6月5日(平均葉齡10.7,主莖幼穗長0.5～1.0cm)施保花肥,6月19日(破口前)施壯粒肥。試驗(yàn)采取淺水栽插,薄(水)露(田)分蘗,夠苗曬田至穗分化(5月25日放水曬田),孕穗前期薄露間歇灌溉,孕穗后期至灌漿期保持淺水層,收割前5d斷水。除追肥按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)處理要求外,大田其他管理要求做到各小區(qū)基本一致。7月28日收割。生育期間,強(qiáng)化病蟲害防治,各小區(qū)未發(fā)生明顯病蟲危害。大田試驗(yàn)期間(播種至收割),降水量和雨日天數(shù)較常年偏多,日照時(shí)數(shù)較常年偏低。

1.5調(diào)查統(tǒng)計(jì)

栽后返青立苗時(shí),每小區(qū)調(diào)查3點(diǎn)60穴,測算基本苗數(shù),并標(biāo)定有代表性的5穴樣本,觀察記載莖蘗動(dòng)態(tài)、出葉速度等;穗分化始期,每小區(qū)調(diào)查3點(diǎn)60穴,計(jì)數(shù)莖蘗數(shù),取2穴均樣測定稻株地上部鮮重、干物重和主要養(yǎng)分含量,考察基、蘗肥養(yǎng)分吸收利用情況;收割前,每小區(qū)調(diào)查100穴,計(jì)數(shù)有效穗,取6穴均樣考察產(chǎn)量構(gòu)成、經(jīng)濟(jì)性狀,取2穴均樣測定地上部鮮重、干物重和主要養(yǎng)分含量,考察養(yǎng)分吸收利用總量等;分小區(qū)收獲,曬干后測實(shí)產(chǎn)。

2 結(jié)果與分析

2.1不同處理對水稻產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)性狀的影響

氮、五氧化二磷、氧化鉀的施肥水平及配比可顯著影響水稻的各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)性狀,進(jìn)而直接影響水稻的產(chǎn)量和效益。本試驗(yàn)產(chǎn)量最高的是處理6,為8 475.0kg/hm2,最低的是處理2,為5 744.6kg/hm2。

2.2肥料對產(chǎn)量效應(yīng)的影響

對試驗(yàn)處理產(chǎn)量結(jié)果進(jìn)行回歸分析,得出3個(gè)肥料因子與產(chǎn)量間的三元二次方程的數(shù)學(xué)模型為:

Y=5 798.588+11.205 48N+0.945 129P+10.219 87K-0.056 45 N2-0.315 02P2-0.076 85K2+0.136 795NP+0.031 243NK+0.125 813 PK(式中Y為產(chǎn)量,kg/hm2;N為施純氮量,kg/hm2;P為施五氧化二磷量,kg/hm2;K為施氧化鉀量,kg/hm2)?；貧w分析結(jié)果表明:回歸方差F=13.248 8,達(dá)顯著水平;回歸方程擬合相關(guān)系數(shù)r=0.983 6,復(fù)測定系數(shù)R=0.967 5,均達(dá)極顯著以上水平,說明該方程具有可靠的擬合度,可進(jìn)一步進(jìn)行擬合分析。對該方程偏導(dǎo)求解及綜合肥料市場均價(jià)(純氮為4.78元/kg,五氧化二磷為6.66元/kg,氧化鉀為7.33元/kg,早稻稻谷單價(jià)1.8元/kg)。估算出,試驗(yàn)田早稻的最佳產(chǎn)量為8 363.0kg/hm2,最佳產(chǎn)量施肥量分別為純氮185.8kg/hm2、五氧化二磷61.6kg/hm2、氧化鉀128.2kg/hm2,需施肥成本2 237.4元/hm2,收入15 053.4元/hm2,施肥利潤12 816.0元/hm2。

2.3各試驗(yàn)處理單因素肥料效應(yīng)

選用試驗(yàn)處理2、處理3、處理6、處理11和處理4、處理5、處理6、處理7及處理8、處理9、處理6、處理10的產(chǎn)量結(jié)果進(jìn)行方差分析,可以看出各處理與產(chǎn)量的顯著的相關(guān)性,分別統(tǒng)計(jì)出氮、磷、鉀3種肥料與產(chǎn)量的一元二次效應(yīng)方程,并以此計(jì)算出最佳產(chǎn)量及其施肥量。

3種肥料對產(chǎn)量效應(yīng)的一元二次回歸方程函數(shù)的回歸方差、方程擬合相關(guān)系數(shù)、復(fù)測定系數(shù)及方程的各項(xiàng)回歸系數(shù),經(jīng)檢驗(yàn)都達(dá)到極顯著以上的水平。說明這3種肥料函數(shù)效應(yīng)方程具有很好的擬合效果,據(jù)此估算出的最高和最佳產(chǎn)量及其施肥量,可以作為該類土壤推薦配方施肥的重要依據(jù)。

2.4各試驗(yàn)處理經(jīng)濟(jì)性狀統(tǒng)計(jì)

對試驗(yàn)各處理的主要養(yǎng)分吸收量及試驗(yàn)經(jīng)濟(jì)效益結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì),可以看出2水平處理6純收入最高,為13 005.46元/hm2,產(chǎn)投比為5.78,屬中等,肥料氮、磷、鉀利用率最高分別為53.64%、7.82%和45.56%。綜合分析,2水平處理6(N2P2K2)為本試驗(yàn)最佳施肥水平。

2.5校正系數(shù)計(jì)算

處理2、處理4、處理8養(yǎng)分吸收量和試驗(yàn)土壤有效養(yǎng)分測定值,估算出該土壤的氮、磷、鉀肥的校正系數(shù)分別為0.303、17.8和7.544。

3結(jié)論

(1)試驗(yàn)各施肥處理對水稻的產(chǎn)量、有效穗、穗實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重等有較顯著的影響。其中最高產(chǎn)量為2水平的處理6(N2P2K2),最低的是處理2(N0P2K2)。說明試驗(yàn)設(shè)計(jì)的2水平處理為該土壤類型的較理想的推薦施肥量。

(2)對本試驗(yàn)的效應(yīng)方程分析,并結(jié)合巢湖市水稻生產(chǎn)實(shí)際,提出高肥力水平土壤條件下雙季早稻產(chǎn)量8 250 kg/hm2左右的氮、磷、鉀推薦施肥用量分別為純氮172.5～180.0 kg/hm2、五氧化二磷56～60kg/hm2、氧化鉀118～128kg/hm2。

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