水稻基礎(chǔ)產(chǎn)量與施肥配方的相關(guān)性初探

蔣春明 譚蕓彬

摘 要：根據(jù)多年多點(diǎn)的測(cè)土配方施肥田間肥效試驗(yàn)結(jié)果，整理各試驗(yàn)點(diǎn)無肥區(qū)和全肥區(qū)產(chǎn)量，求得水稻地力依存率參數(shù)，建立基礎(chǔ)產(chǎn)量、目標(biāo)產(chǎn)量、地力依存率三者的數(shù)學(xué)模型，分析其相關(guān)性，用“以地定產(chǎn)法”根據(jù)基礎(chǔ)產(chǎn)量來推算目標(biāo)產(chǎn)量，參照多年積累并不斷完善的水稻施肥指標(biāo)體系施肥參數(shù)，采用地力差減法制定施肥配方，免除了為獲得基礎(chǔ)產(chǎn)量而需要年年做空白試驗(yàn)的麻煩，為施肥配方施肥提供了一個(gè)較為快捷、準(zhǔn)確的計(jì)算方法，提高水稻施肥的針對(duì)性與速效性。

關(guān)鍵詞：水稻；基礎(chǔ)產(chǎn)量；地力依存率；施肥配方

中圖分類號(hào)：S-3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20180631016

芷江縣是第二批實(shí)施國(guó)家測(cè)土配方施肥試點(diǎn)項(xiàng)目縣之一，按照農(nóng)業(yè)部《測(cè)土配方施肥技術(shù)規(guī)范》以及《測(cè)土配方施肥補(bǔ)貼項(xiàng)目肥料效應(yīng)田間試驗(yàn)示范方案》的要求，芷江在水稻上做了大量的3414、配方校正、氮、磷、鉀肥不同用量、基追比試驗(yàn)，從中篩選33個(gè)基礎(chǔ)產(chǎn)量、地力依存率，目標(biāo)產(chǎn)量相關(guān)性較好的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析，較為準(zhǔn)確獲得芷江縣水稻施肥技術(shù)參數(shù)，不斷完善水稻施肥技術(shù)指標(biāo)體系。

1 數(shù)據(jù)來源

數(shù)據(jù)來源于2006—2011年在水稻上設(shè)立的33個(gè)田間肥效試驗(yàn)，其中3414試驗(yàn)17個(gè)、配方校正試驗(yàn)7個(gè)、氮、磷、鉀肥不同用量試驗(yàn)4個(gè)、基追比試驗(yàn)5個(gè)，每個(gè)試驗(yàn)均設(shè)有不施任何肥料的空白區(qū)和施肥水平合理的全肥區(qū)。

2 數(shù)據(jù)整理與分析

2.1 數(shù)據(jù)整理與分析

構(gòu)成水稻產(chǎn)量養(yǎng)分來源于土壤與施肥2個(gè)部分， 即使施肥和栽培管理處于最佳狀態(tài)，作物吸收的全部養(yǎng)分中仍有55%～75%來源于土壤，基礎(chǔ)產(chǎn)量是指不施任何肥料時(shí)的作物產(chǎn)量，客觀真實(shí)反映土壤提供養(yǎng)分的能力。水稻產(chǎn)量對(duì)土壤養(yǎng)分的依賴程度稱為地力依存率，其計(jì)算方法為：地力依存率（Dx）=無肥區(qū)作物產(chǎn)量（基礎(chǔ)產(chǎn)量）/全肥區(qū)作物產(chǎn)量×100%。

將33個(gè)試驗(yàn)的無肥區(qū)產(chǎn)量、全肥區(qū)產(chǎn)量結(jié)果進(jìn)行歸納整理，并計(jì)算出相應(yīng)的依存率（表1）。

2.2 基礎(chǔ)產(chǎn)量及地力依存率

芷江縣水稻（33丘）平均基礎(chǔ)產(chǎn)量為374.4kg/667m2，

不同丘塊有較大差異：最低267.8kg/667m2，最高為497.5kg/667m2，水稻對(duì)土壤養(yǎng)分的依存率平均為67.1%，幅度55.9%～81%，充分說明各土壤的基礎(chǔ)肥力差異較大。按生育期來分，早稻平均基礎(chǔ)產(chǎn)量為374.9kg/667m2，依存率67.5%，中稻平均基礎(chǔ)產(chǎn)量為392.2kg/667m2，依存率67.9%，晚稻平均基礎(chǔ)產(chǎn)量為309.8kg/667m2，依存率63.5%。其趨勢(shì)中稻>早稻>晚稻。不同土壤基礎(chǔ)產(chǎn)量差異很大：其平均基礎(chǔ)產(chǎn)量及依存率分別為：紅黃泥383.8kg/667m2，依存率70.9%、河潮泥341kg/667m2，依存率66.2%、酸紫泥378.5kg/667m2，依存率67.8%、黃泥田368.6kg/667m2，依存率63.6%、排序?yàn)榧t黃泥>酸紫泥>河潮泥>黃泥田。

2.3 基礎(chǔ)地力與目標(biāo)產(chǎn)量的關(guān)系

把全肥區(qū)產(chǎn)量視為目標(biāo)產(chǎn)量，經(jīng)分析水稻基礎(chǔ)產(chǎn)量與目標(biāo)產(chǎn)量之間既存在較好的對(duì)數(shù)關(guān)系，又有很好的線性關(guān)系，呈明顯的正相關(guān)?；A(chǔ)產(chǎn)量高的丘塊可獲得較高的目標(biāo)產(chǎn)量，為人們用基礎(chǔ)產(chǎn)量來預(yù)測(cè)目標(biāo)提供了依據(jù)（圖1），其水稻目標(biāo)產(chǎn)量與基礎(chǔ)產(chǎn)量關(guān)系如下。

2.4 基礎(chǔ)產(chǎn)量與依存率的關(guān)系

以無肥區(qū)產(chǎn)量為橫坐標(biāo)，依存率（Dx）為縱坐標(biāo)，作散點(diǎn)圖，經(jīng)選模和統(tǒng)計(jì)運(yùn)算得到依存率與無肥區(qū)產(chǎn)量的數(shù)學(xué)式，再將該式進(jìn)行轉(zhuǎn)換即可得到目標(biāo)產(chǎn)量、基礎(chǔ)產(chǎn)量及依存率的數(shù)學(xué)式。圖2顯示，無肥區(qū)產(chǎn)量與依存率呈較好的線性關(guān)系，即無肥區(qū)產(chǎn)量高的丘塊其依存率也相應(yīng)較高。其數(shù)學(xué)式如下。

3 地力依存率結(jié)果的應(yīng)用

作物定量施肥有3大類型6種基本方法，其中目標(biāo)產(chǎn)量配方法是目前最普遍采用的配方施肥方法之一，包括2種具體方法：養(yǎng)分平衡法，即構(gòu)成作物產(chǎn)量的養(yǎng)分來源于土壤和施肥2個(gè)方面，用目標(biāo)產(chǎn)量需肥量與土壤供肥量之差估算施肥量，這種方法需要每年進(jìn)行大量的取土測(cè)試，從取樣到獲得土壤測(cè)試結(jié)果大約需要1月左右，耗時(shí)耗力，速效性較差。同時(shí)土壤測(cè)試結(jié)果是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化值，不能完全體現(xiàn)土壤對(duì)作物的供肥能力；地力差減法，即根據(jù)作物目標(biāo)產(chǎn)量與基礎(chǔ)（空白）產(chǎn)量之差計(jì)算施肥量，不需要進(jìn)行土壤測(cè)試，避免了每年都要進(jìn)行土壤測(cè)試帶的麻煩，能客觀反映土壤的真實(shí)供肥能力，但基礎(chǔ)地力數(shù)據(jù)需要在前一年進(jìn)行大量的多點(diǎn)田間試驗(yàn)，工作量較大。針對(duì)上述情況，綜合2個(gè)方法的優(yōu)點(diǎn)，充分利用多年多點(diǎn)田間肥效試驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立基礎(chǔ)產(chǎn)量、目標(biāo)產(chǎn)量及地力依存率三者的數(shù)學(xué)模型，用 “以地定產(chǎn)法”將獲得的地力依存率數(shù)據(jù)代入數(shù)學(xué)模型，分別計(jì)算出基礎(chǔ)地力產(chǎn)量和目標(biāo)產(chǎn)量，再有“地力差減法”制定施肥配方，提高施肥配方的速效性和準(zhǔn)確性。例如芷江縣中稻地力依存率為67.9%，代入數(shù)學(xué)模型3、4進(jìn)行計(jì)算，則基礎(chǔ)產(chǎn)量為385kg/667m2，目標(biāo)產(chǎn)量為567kg/667m2，并按如下公式計(jì)算施肥量：

施肥量（純）=養(yǎng)分系數(shù)（目標(biāo)產(chǎn)量-基礎(chǔ)產(chǎn)量）/100/肥料當(dāng)季利用率

100kg稻谷所需養(yǎng)分（養(yǎng)分系數(shù)）氮、五氧化二磷、氧化鉀分別為2.2kg、0.9kg、2.3kg，氮、磷、鉀肥當(dāng)季利用率分別為35%、25%、55%，其配方施肥量（折純）為氮11.4kg/667m2、五氧化二磷6.6kg/667m2、氧化鉀7.6 kg/667m2。

4 討論

通過多年多點(diǎn)田間肥效試驗(yàn)，從中獲取水稻地力依存率，由基礎(chǔ)產(chǎn)量與依存率之間的數(shù)學(xué)模型計(jì)算出水稻基礎(chǔ)產(chǎn)量，再用“以地定產(chǎn)法”根據(jù)基礎(chǔ)產(chǎn)量來推算目標(biāo)產(chǎn)量，擴(kuò)大了利用地力差減法進(jìn)行配方施肥技術(shù)的應(yīng)用范圍，免除每年需要進(jìn)行取土化驗(yàn)帶來的麻煩，提高配方施肥的科技含量和實(shí)用性。

應(yīng)用該法只能局限于土壤無障礙因子以及氣候正常的情況，且必須要進(jìn)行大量多年多點(diǎn)田間肥效試驗(yàn)，一般應(yīng)在30個(gè)試驗(yàn)以上，否則擬合精度不高。在建立基礎(chǔ)產(chǎn)量與依存率的數(shù)學(xué)模型時(shí)，必須剔除部分相關(guān)性較差的數(shù)據(jù)，以提高數(shù)學(xué)模型擬合程度，使用肥量更符合實(shí)際，便于推廣應(yīng)用。

該法算出的施磷量有點(diǎn)偏高，在生產(chǎn)實(shí)踐中，稻田淹水后土壤中的結(jié)晶態(tài)、閉蓄態(tài)磷有部分可轉(zhuǎn)化成有效態(tài)磷，提高了土壤有效磷的含量，可根據(jù)實(shí)際情況相應(yīng)減少磷肥用量。

參考文獻(xiàn)

[1]謝衛(wèi)國(guó).測(cè)土配方施肥理論與實(shí)踐[M].長(zhǎng)沙：湖南科學(xué)技術(shù)出版社，2006.

[2]張福鎖.測(cè)土配方施肥技術(shù)要覽[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，2005.

[3]孫羲.作物營(yíng)養(yǎng)與施肥[M].北京：農(nóng)業(yè)出版社，1987.

[4]張道勇.中國(guó)實(shí)用肥料學(xué)[M].上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1997.