潛江市低濕平地中稻氮肥調(diào)控試驗(yàn)分析

吳家瓊，丁亨虎，劉克芝，付勇，白淑萍，蘇章鋒，袁詠梅

1.湖北省潛江市土壤肥料工作站，湖北 潛江 433199；2.潛江市農(nóng)業(yè)局種植業(yè)科，湖北 潛江 433100；3.潛江市楊市農(nóng)技推廣站，湖北 潛江 433103

潛江市低濕平地中稻氮肥調(diào)控試驗(yàn)分析

吳家瓊1，丁亨虎2，劉克芝1，付勇1，白淑萍1，蘇章鋒2，袁詠梅3

1.湖北省潛江市土壤肥料工作站，湖北 潛江 433199；2.潛江市農(nóng)業(yè)局種植業(yè)科，湖北 潛江 433100；3.潛江市楊市農(nóng)技推廣站，湖北 潛江 433103

試驗(yàn)表明，水稻產(chǎn)量隨著氮肥施用量的增加而增加，增加到一定水平后又有所下降，因此，水稻產(chǎn)量與氮肥施用量能夠擬合出一個(gè)一元二次方程。中等肥力田塊，當(dāng)水稻目標(biāo)產(chǎn)量為8 250～9 000 kg/hm2時(shí)，推薦氮肥的施用量為180～240 kg/hm2。氮肥施用量為180 kg/hm2時(shí)，每穴有效穗、每穗實(shí)粒數(shù)最多；而氮肥施用量為234 kg/hm2時(shí)，水稻有效穗、實(shí)粒數(shù)反而有所降低。

中稻；氮肥調(diào)控；試驗(yàn)

氮素是植物需求最大的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素，也是最活躍的元素。不同土壤條件下，水稻所要求的施氮量和施氮時(shí)期不同。若施量不當(dāng)，施入稻田后很容易遭受損失。因而，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況施入氮肥。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出，氮肥施入稻田后有3個(gè)去向：第一是被水稻植株吸收利用；第二是被土壤固定；第三是殘留在土壤中，從而使稻田受損而進(jìn)入環(huán)境[1～4]。

進(jìn)入21世紀(jì)，隨著國(guó)家新一輪測(cè)土配方施肥技術(shù)推廣普及，潛江市水稻施肥指標(biāo)體系已逐步建立[5～7]，中稻生產(chǎn)上氮肥的利用率總體有了較大的提高，但仍有部分農(nóng)民施肥圖省事，“一基一追”。不合理的施肥給農(nóng)田種植帶來了很多困擾。

這種大水大肥攻產(chǎn)量的肥水管理方法，不僅肥料利用率低，造成資源浪費(fèi)，而且也會(huì)污染周圍環(huán)境，甚至導(dǎo)致水稻葉色變化從移栽綠到收獲黃，植株?duì)I養(yǎng)生長(zhǎng)過旺，發(fā)生貪青晚熟、倒伏，減產(chǎn)減收。針對(duì)這種情況，筆者對(duì)潛江市低濕平地水稻氮肥施用時(shí)期、施用量及施用方法等進(jìn)行了試驗(yàn)分析。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)概況

試驗(yàn)設(shè)在湖北省潛江市浩口鎮(zhèn)柳州村5組王立強(qiáng)水稻田。供試土壤類型為水稻土，土種為灰潮砂泥土，耕層質(zhì)地為壤土。土壤養(yǎng)分含量檢測(cè)結(jié)果為：有機(jī)質(zhì)21.1 g/kg、堿解氮83 mg/kg、有效磷9 mg/kg、速效鉀113 mg/kg、有效鋅1.05 mg/kg、pH值7.1；土壤肥力中等[5]。

供試作物為中稻，品種為廣兩優(yōu)272。供試肥料為尿素（純氮≥46%）、磷肥（P2O5≥12%）及鉀肥（K2O≥60%）。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)根據(jù)《測(cè)土配方施肥技術(shù)規(guī)范（2011年修訂）》的要求，按《氮肥總量控制試驗(yàn)方案》進(jìn)行，設(shè)4個(gè)處理：A、無(wú)氮肥區(qū)（N0P2K2）；B、70%的優(yōu)化氮區(qū)（N1P2K2）；C、優(yōu)化氮區(qū)（N2P2K2）；D、130%的優(yōu)化氮區(qū)（N3P2K2）。

優(yōu)化氮區(qū)肥料用量：純氮180 kg/hm2，過磷酸鈣75 kg/hm2，氧化鉀105 kg/hm2，純鋅1.65 kg/hm2。磷、鉀、鋅肥使用量均為優(yōu)化區(qū)用量，無(wú)氮區(qū)即不施氮肥。70%優(yōu)化氮區(qū)為優(yōu)化區(qū)氮用量70%（126 kg/hm2），130%優(yōu)化氮區(qū)為優(yōu)化區(qū)氮肥用量130%（234 kg/hm2）。

每個(gè)處理3次重復(fù)，隨機(jī)排列，每小區(qū)面積為30 m2，長(zhǎng)11 m，寬2.7 m。小區(qū)實(shí)行單排單灌，四周留2 m保護(hù)行，保護(hù)區(qū)為常規(guī)種植。

施肥方法：磷肥、鋅肥全部作基肥；氮肥、鉀肥60%作基肥、40%作追肥；追施氮肥在分蘗期、孕穗期各1次，鉀肥在孕穗期1次。

1.3 試驗(yàn)經(jīng)過

本試驗(yàn)采用水育秧技術(shù)育苗，于5月3日播種，播種量為15 kg/hm2，6月6日移栽，行距26.8 cm，株距16.9 cm，小區(qū)密度656穴/30 m2，折密度218 667穴/hm2。移栽時(shí)每穴苗數(shù)3.6株（每穴基本1.5株，苗床分蘗2.1株）。試驗(yàn)地前茬為油菜，產(chǎn)量2 550 kg/hm2，5月28日收割，6月3日上水機(jī)耕機(jī)整。

其他管理措施：7月3日進(jìn)行1次化學(xué)除草，7月6日、8月5日進(jìn)行兩次防病治蟲。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同氮肥施用量對(duì)水稻分蘗期生育性狀的影響

試驗(yàn)于水稻的分蘗前期（6月23日）、分蘗中期（6月30日）、分蘗中后期（7月7日）、分蘗末期（7月15日）進(jìn)行觀察，每小區(qū)定10穴。株高、主莖綠葉數(shù)、每穴總株數(shù)變化情況見表1～3。

從表1可以看出，無(wú)論水稻分蘗前期、分蘗中期、分蘗中后期，還是分蘗末期，隨著氮肥施用量的增加，其株高也相應(yīng)增加。這里以氮肥施用量（x）為橫坐標(biāo)、以株高（y）為縱坐標(biāo)，按y=ax+b，擬合各生育期株高（y）與氮肥因子施用量（x）的一元一次方程，其示意圖如圖1、圖2。

從圖1、圖2可以看出，水稻株高與氮肥的施用量呈正相關(guān)，均能擬合成一元一次線性方程。分蘗前期擬合程度較差，氮肥與株高相關(guān)系數(shù)R2為0.88；分蘗中期、分蘗中后期擬合程度較高，氮肥與株高相關(guān)系數(shù)R2達(dá)0.95以上；至分蘗末期其擬合程度又有所下降，氮肥與株高相關(guān)系數(shù)R2仍為0.94。由此表明，水稻分蘗期株高與氮肥施用量相關(guān)性明顯，隨著氮肥施用量的增加其株高也相應(yīng)增加，且分蘗中期尤其明顯。

圖1 氮肥施用量與水稻（分蘗前期、中期）株高一元一次方程示意圖

圖2 氮肥施用量與水稻（分蘗中后期、末期）株高一元一次方程示意圖

表1 不同氮肥處理對(duì)水稻分蘗期株高的影響 單位：cm

表2 不同氮肥處理對(duì)分蘗期水稻主莖綠葉數(shù)的影響 單位：片

表3 不同氮肥處理對(duì)分蘗期水稻總株數(shù)（分蘗數(shù)）的影響 單位：株

從表2分析得知，不同氮肥處理對(duì)水稻分蘗期主莖綠葉數(shù)分蘗前期影響小，分蘗中期、分蘗中后期影響極為顯著，分蘗末期影響仍保持顯著水平。分蘗中期、分蘗中后期表現(xiàn)為優(yōu)化區(qū)處理D主莖綠葉數(shù)最多，分別比不施氮肥處理A多0.36片/株、0.13片/株。分蘗末期，優(yōu)化區(qū)主莖綠葉數(shù)高于70%優(yōu)化氮肥區(qū)和不施氮肥區(qū)，略低于130%優(yōu)化氮肥區(qū)。由此表明，優(yōu)化氮肥施用量可以確保水稻綠葉數(shù)，有利于植株的光合作用。

從表3分析得知，不同氮肥處理對(duì)水稻總株數(shù)（分蘗數(shù)）影響效果顯著。方差分析，分蘗前期影響水平較為顯著，分蘗中期至分蘗末期影響水平極其顯著。水稻分蘗數(shù)與氮肥施用量均擬合出一元二次方程，主莖綠葉數(shù)隨著氮肥施用量的增加而增加，增加到一定水平后又開始下降。氮肥施用量與分蘗數(shù)相關(guān)系數(shù)為：分蘗前期R2為0.996，分蘗中期R2為0.874，分蘗中后期R2為0.954，分蘗末期R2為0.927。由此表明，水稻分蘗數(shù)與氮肥施用量關(guān)系密切，適量氮肥可以增加水稻分蘗數(shù)，過多施用氮肥水稻分蘗數(shù)反而下降，從而降低有效穗，影響作物的產(chǎn)量。

2.2 不同施肥處理對(duì)水稻形成產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的影響

試驗(yàn)田于9月23日水稻收割前進(jìn)行考種，每小區(qū)割10穴于室內(nèi)考種?？挤N分析得出不同氮肥處理產(chǎn)量結(jié)構(gòu)形成表和不同氮肥處理理論產(chǎn)量表（見表4、表5）。

從表4分析得知：有效穗、穗粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)排序都呈C＞D＞B＞A趨勢(shì)，方差分析，有效穗、每穗實(shí)粒數(shù)處理差異均極顯著，穗粒數(shù)處理間差異為顯著。由此可見，適當(dāng)施用氮肥可增加每穴有效穗、每穗穗粒數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)；氮肥過多其有效穗、穗粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)反而有所下降，但仍然遠(yuǎn)高于不施氮肥和低施氮肥處理。

表4 不同氮肥處理產(chǎn)量結(jié)構(gòu)形成表

表5 不同氮肥處理理論產(chǎn)量表

從表5分析得知，千粒重排序B＞A＞C＞D，方差分析，處理間差異不顯著，表明不同氮肥施用量對(duì)水稻千粒重有影響，且施用氮肥量大于130%時(shí)優(yōu)化區(qū)千粒重最低。理論產(chǎn)量排序?yàn)镃＞D＞B＞A，分析得出，在此水平下，氮肥施用量都表現(xiàn)出增產(chǎn)作用。

2.3 不同氮肥處理對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

試驗(yàn)于9月24日收割，并曬干實(shí)測(cè)（見表6）。

從表6分析得知，不同氮肥處理對(duì)水稻都有增產(chǎn)作用。產(chǎn)量排序?yàn)镃＞D＞B＞A，與處理A比較，B增產(chǎn)1 324 kg/hm2、增幅19.71%，C增產(chǎn)2 190 kg/hm2、增幅32.60%，D增產(chǎn)2 078 kg/hm2、增幅30.95%。方差分析：F=11.97＞F0.01＞F0.05，處理間差異極顯著。

2.4 氮肥因子效應(yīng)分析

按照y=ax2+bx+c一元二次回歸模型，進(jìn)行回歸分析，擬合產(chǎn)量與氮肥施用量一元二次方程，得方程：y=6689.6099+15.4948x-0.0259x2。

依據(jù)一元二次方程，按最大邊際效應(yīng)求取偏導(dǎo)函數(shù)。最高施肥量按b+2ax=0方程求取，繼而預(yù)測(cè)最高產(chǎn)量；最佳施肥量按b+2ax=氮肥價(jià)／稻價(jià)（元／kg）方程求取，繼而求取最佳施肥量。

綜合分析得出此中等肥力田塊，目標(biāo)產(chǎn)量為8 250～9 000 kg/hm2，推薦氮肥施用量180～240 kg/hm2。根據(jù)當(dāng)?shù)赝寥婪柿Α⒐芾硭?，推薦施肥量最大值低于其預(yù)測(cè)值。利用回歸模型時(shí)，必須了解當(dāng)?shù)赝寥罓顩r、施肥水平、管理水平等，才能達(dá)到目標(biāo)產(chǎn)量與推薦最佳施肥量相吻合的理想效果[6]。

表6 不同處理對(duì)中稻產(chǎn)量結(jié)果的影響（實(shí)產(chǎn)）

表7 一元二次方程預(yù)測(cè)施肥量與產(chǎn)量

3 結(jié)論與建議

3.1 合理科學(xué)推薦氮肥施用量

試驗(yàn)表明，水稻產(chǎn)量與氮肥施用量能擬合出一元二次方程，產(chǎn)量隨著氮肥施用量的增加而增加，增加到一定水平后又有所下降。因此，要根據(jù)不同土壤肥力，以及水稻品種對(duì)氮肥的需求，合理科學(xué)推薦氮肥施用量。吳家瓊[6]等研究表明，水稻目標(biāo)產(chǎn)量7 500～11 250 kg/hm2時(shí)，推薦氮素的最高施肥量為210～240 kg/hm2、最佳施肥量為150～210 kg/hm2。綜合分析，中等肥力田塊，水稻目標(biāo)產(chǎn)量8 250～9 000 kg/hm2時(shí)，推薦氮肥施用量為180～240 kg/hm2。

3.2 增加氮肥施用量

在水稻分蘗期間，其營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)受氮肥制約明顯，增加氮肥施用量有利于植株生長(zhǎng)。分蘗期株高與氮肥施用量呈正相關(guān)，隨著氮肥施用量的增加，其株高也相應(yīng)地增加，且分蘗中期尤其明顯。

3.3 科學(xué)實(shí)施氮肥施肥

科學(xué)實(shí)施氮肥施肥方法有利于增加水稻有效穗和實(shí)粒數(shù)。在試驗(yàn)田中，氮肥施用過程中以60%作基肥、40%作追肥，追施氮肥在分蘗期、孕穗期各1次，此方法有利于增加水稻結(jié)實(shí)率和千粒重。試驗(yàn)表明，氮肥對(duì)水稻產(chǎn)量構(gòu)成因子有效穗、實(shí)粒數(shù)影響明顯。試驗(yàn)表明，氮肥施用量為180 kg/hm2時(shí)，其每穴有效穗、每穗實(shí)粒數(shù)最多，而氮肥施用量為234 kg/hm2時(shí)，水稻有效穗、實(shí)粒數(shù)反而有所降低。

[1]周鳳德，蘆世榮.中稻氮素調(diào)控施肥的適宜次數(shù)及最佳時(shí)期[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，1986（5）：25-26.

[2]鄒長(zhǎng)明，秦道珠，陳興福，等.水稻氮肥施用技術(shù)[J].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2000,12(6):467-470.

[3]高明，田子玉，蔡紅梅，等.控釋氮肥在水稻上的施用效果[J].吉林農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，37（1）：38-40.

[4]劉增祥.影響氮肥肥效因素的探討[J].土壤肥料.1982，（5）：29-31.

[5]丁亨虎，艾天成，蘇運(yùn)河，等.運(yùn)糧湖農(nóng)場(chǎng)土壤肥力及施肥技術(shù)的演變[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009（9）：2 090-2 094.

[6]吳家瓊，丁亨虎，劉克芝，等.潛江市水稻氮磷鉀施肥模型的建立及應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2013（4）：9-11,13.

[7]余延豐，楊利，胡剛，等.雜交水稻培兩優(yōu)537的營(yíng)養(yǎng)特性與施肥效應(yīng)[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009（8）：1 840-1 843.

1005-2690（2015）01-0029-04

S511.3+2

B

吳家瓊（1972-），女，湖北潛江人，農(nóng)藝師，從事土壤肥料技術(shù)研究與推廣工作。

2014-11-05

國(guó)家測(cè)土配方施肥補(bǔ)貼資金項(xiàng)目。