水稻不同土壤類型3414肥效研究

陳乃祥 呂春花 王亞杰

(鹽城市亭湖區(qū)土肥站，江蘇 鹽城 224002)

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，人們重視無機(jī)肥的程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于有機(jī)肥，重視氮肥的程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于磷、鉀肥，重視大量元素肥料遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于中、微量元素肥料。施肥的盲目性和不合理性往往造成肥料利用率低、肥料成本高、作物抗逆性差、產(chǎn)量品質(zhì)下降、污染環(huán)境等等。肥效田間試驗(yàn)是獲得各種作物最佳施肥量、施肥比例、施肥時期、施肥方法的根本途徑，也是篩選、驗(yàn)證土壤養(yǎng)分測試方法、建立施肥指標(biāo)體系的基本環(huán)節(jié)。為掌握本地區(qū)不同土壤類型養(yǎng)分豐缺指標(biāo)、土壤供肥能力、水稻養(yǎng)分吸收和肥料利用情況，以及本地區(qū)氮磷鉀配合施用對水稻產(chǎn)量的影響及其最適用量、合理配比。2009、2010年，我們開展了氮、磷、鉀3因素“3414”肥效試驗(yàn)，為配方施肥提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

本試驗(yàn)于2009年在鹽城市亭湖區(qū)新興鎮(zhèn)、便倉鎮(zhèn)、伍佑鎮(zhèn)，2010年在鹽城市亭湖區(qū)永豐鎮(zhèn)、南洋鎮(zhèn)、伍佑鎮(zhèn)進(jìn)行。

1.2 供試土壤

按照本地區(qū)主要土壤類型的肥力不同，供試土壤分別選取具有本地區(qū)典型代表性的核桃土、白腳土、小粉漿土、灰泥土四種土種。

1.3 供試品種

供試品種選用淮北地區(qū)廣泛適應(yīng)，本地區(qū)主要推廣的水稻品種淮稻9號。

1.4 田間試驗(yàn)設(shè)計

1.4.1 方案設(shè)計。試驗(yàn)為了考察本地區(qū)氮磷鉀肥在水稻生產(chǎn)中的應(yīng)用效果，采用了“3414”完全實(shí)施方案，即:試驗(yàn)設(shè)氮、磷、鉀3個因素，每個因素4個水平，按回歸最優(yōu)設(shè)計，共設(shè)14個處理，各處理編號完全按照“3414”方案處理編號進(jìn)行，詳見表1。

4個水平的含義:0水平指不施肥，2水平指當(dāng)?shù)刈罴咽┓柿浚?水平=2水平×0.5，3水平=2水平×1.5(該水平為過量施肥水平)。

小區(qū)面積為33.3 m2。試驗(yàn)小區(qū)理想的形狀為長方形。小區(qū)的長寬比例，可以根據(jù)試驗(yàn)地的形狀和面積以及小區(qū)大小等來調(diào)整決定。一般長寬比可為3∶1至6∶1。小區(qū)排列按完全隨機(jī)排列。

1.4.2 各試驗(yàn)點(diǎn)基本情況 (按年度和供試土壤類型分別列出土壤基本理化性狀);各試驗(yàn)點(diǎn)土壤基本情況見表2。

本試驗(yàn)中2009年新興鎮(zhèn)、便倉鎮(zhèn)、伍佑鎮(zhèn)試驗(yàn)田分別為核桃土高肥力、白腳土中肥力、小粉漿土中肥力，2010年永豐鎮(zhèn)、南洋鎮(zhèn)、伍佑鎮(zhèn)試驗(yàn)田分別為核桃土高肥力、灰泥土中肥力、小粉漿土中肥力。

試驗(yàn)田交通方便、地力均勻、排灌設(shè)施齊全，試驗(yàn)過程中除施肥外的各項農(nóng)事活動及生產(chǎn)管理措施均與大面積生產(chǎn)相同，病蟲草防治依據(jù)植保站病蟲情報適時防治。

1.4.3 施用肥料品種、用量、運(yùn)籌與施用方法。試驗(yàn)的氮磷鉀肥料品種統(tǒng)一:氮肥為尿素(含N46%);磷肥為過磷酸鈣 (含P2O512%);鉀肥為氯化鉀 (含K2O 60%)。其中氮肥按基肥、蘗肥、促花肥、?；ǚ蔬\(yùn)籌，磷肥、鉀肥兩年全部一次基施。本地不同土種推薦處理N2P2K2的肥料用量、運(yùn)籌見表3、表4。

氮肥運(yùn)籌，基蘗肥與穗肥比例為高肥力土壤為5∶5;中肥力土壤為5.5∶4.5;低肥力土壤為6∶4?；?蘗肥為8∶2，促花肥∶?；ǚ蕿?∶3，促花肥在倒四葉期使用，?；ǚ试诘苟~期施用。

表1 “3414”試驗(yàn)施肥處理編碼

表2 各試驗(yàn)點(diǎn)基本情況

表3 不同年度不同土種N2P2K2處理施肥折純量 kg/667 m2

表4 不同年度不同土種N2P2K2處理肥料運(yùn)籌 kg/667 m2

2 結(jié)果與分析

2.1 各試驗(yàn)點(diǎn)不同年度不同處理的產(chǎn)量

試驗(yàn)處理1為基礎(chǔ)地力產(chǎn)量，在不施氮、磷、鉀的情況下，水稻產(chǎn)量均低于400 kg/667 m2，見表5。

2.2 不同土壤類型缺素 (磷、鉀)區(qū)相對產(chǎn)量百分比列表與散點(diǎn)圖

不同土壤類型缺素區(qū)相對產(chǎn)量百分比列表及散點(diǎn)圖分別見表6和圖1。從表中可以看出，缺磷區(qū)中土壤質(zhì)地中屬于黏壤的白腳土和小粉漿土相對產(chǎn)量顯著的低于屬于重壤的核桃土和屬于重壤的灰泥土;缺鉀區(qū)中土壤質(zhì)地中屬于黏壤的白腳土和屬于中壤的灰泥土相對產(chǎn)量顯著的低于屬于重壤的核桃土和屬于黏壤的小粉漿土。

表5 不同年度各試驗(yàn)點(diǎn)產(chǎn)量 kg/667 m2

表6 不同土壤類型缺素 (磷、鉀)區(qū)相對產(chǎn)量百分比列

圖1 不同土壤類型缺素區(qū)相對產(chǎn)量散點(diǎn)圖

2.3 肥料效應(yīng)擬合

對2009年和2010年兩年的水稻3414試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行肥料效應(yīng)擬合。磷肥、鉀肥的效應(yīng)擬合方程分別見表7和表8。

由表7可知，2009年和2010年本地區(qū)各試驗(yàn)點(diǎn)的磷肥肥料效應(yīng)擬合方程效果均達(dá)到顯著或極顯著，該方程能夠真實(shí)代表所擬合的肥料效應(yīng)。根據(jù)擬合的結(jié)果顯示，本地區(qū)具有代表性的各田塊中適量施磷均可以顯著增加水稻產(chǎn)量，但是增施磷肥有一定的適宜范圍，過量施磷反而會導(dǎo)致產(chǎn)量降低。

由表8可知，2009年和2010年本地區(qū)各試驗(yàn)點(diǎn)的鉀肥肥料效應(yīng)擬合方程效果均達(dá)到顯著或極顯著，該方程能夠真實(shí)代表所擬合的肥料效應(yīng)。根據(jù)擬合的結(jié)果顯示，本地區(qū)具有代表性的各田塊中適量施鉀均可以顯著增加水稻產(chǎn)量，但是增施鉀肥也有一定的適宜范圍，過量施鉀也會導(dǎo)致產(chǎn)量降低。

2.4 根據(jù)地力分區(qū)得出不同土壤類型磷、鉀元素豐缺指標(biāo)

磷鉀豐缺分級標(biāo)準(zhǔn)的確定。根據(jù)3414試驗(yàn)結(jié)果，將缺磷 (鉀)區(qū)產(chǎn)量與完全施肥區(qū) (NPK)的產(chǎn)量比較，得出相對產(chǎn)量見表9，相對產(chǎn)量與土壤有效磷、鉀測定值進(jìn)行相關(guān)性分析。

磷肥:求得相對產(chǎn)量 ＜55%、55%～65%、65%～75%、75%～85%、85%～95% ＞95%這六個登記取值范圍內(nèi)土壤有效磷測定值為極低、低、較低、中、較高、高這六個豐缺登記的標(biāo)準(zhǔn)見表10。

鉀肥:求得相對產(chǎn)量 ＜55%、55%～65%、65%～75%、75%～85%、85%～95% ＞95%這六個登記取值范圍內(nèi)土壤有效鉀測定值為極低、低、較低、中、較高、高這六個豐缺登記的標(biāo)準(zhǔn)。

表7 水稻3414試驗(yàn)磷肥效應(yīng)擬合方程

表8 水稻3414試驗(yàn)鉀肥效應(yīng)擬合方程

表9 各土壤類型磷、鉀含量和缺磷、鉀區(qū)相對產(chǎn)量

表10 亭湖區(qū)水稻磷鉀豐缺指標(biāo)

水稻土壤有效磷含量 (x)與缺磷區(qū)相對產(chǎn)量(y)的相關(guān)性擬合方程為

水稻土壤有效磷含量 (x)與缺磷區(qū)相對產(chǎn)量(y)的相關(guān)性擬合方程為

根據(jù)擬合方程計算出各個豐缺登記相對產(chǎn)量所對應(yīng)的土壤有效磷鉀含量。

2.5 根據(jù)施肥分區(qū)得出主要農(nóng)作物磷、鉀肥的推薦使用指標(biāo)體系

在確定了磷鉀各級豐缺標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，對3414試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行二元二次或一元二次方程擬合分析，得出各個試驗(yàn)點(diǎn)的最佳磷鉀施用量。其擬合結(jié)果見表11。

表11 亭湖區(qū)水稻3414試驗(yàn)磷鉀最佳施用量

通過對土壤有效磷 (鉀)含量與最佳施用量相關(guān)性回歸分析，得出一元一次擬合方程。

水稻有效磷含量與最佳施磷量的相關(guān)性擬合方程:

水稻有效磷含量與最佳施磷量的相關(guān)性擬合方程:

應(yīng)用擬合方程可以推算出各個豐缺級別的最佳施用量范圍，結(jié)果見表12。

表12 亭湖區(qū)水稻磷鉀最佳施用范圍

3 結(jié)論

1)亭湖區(qū)不同典型土壤類型之間，缺磷區(qū)白腳土和小粉漿土相對產(chǎn)量顯著低于核桃土和灰泥土，缺鉀區(qū)白腳土和灰泥土相對產(chǎn)量顯著低于核桃土和小粉漿土。

2)在亭湖區(qū)水稻生產(chǎn)過程中，各具有代表性的典型土壤類型田塊施用適當(dāng)增施磷鉀肥均具有顯著的增產(chǎn)作用，但增施磷鉀肥具有一定的范圍，過量施磷鉀反而會導(dǎo)致產(chǎn)量下降。