永定區(qū)煙后稻氮磷鉀施肥效應(yīng)與肥料利用率研究

廖玉琴

摘 要：為明確永定區(qū)煙后稻氮磷鉀施肥效應(yīng)與肥料利用率，結(jié)合測土配方施肥“3414”試驗在坎市鎮(zhèn)清溪村和大溪鄉(xiāng)大溪村開展田間試驗。結(jié)果表明：全肥區(qū)處理化肥用量投入N 150 kg·hm-2、P2O5 43.5 kg·hm-2、K2O 100.5 kg·hm-2時煙后稻整體經(jīng)濟性狀表現(xiàn)最佳，稻谷和稻草產(chǎn)量最高，稻谷產(chǎn)量比缺氮、缺磷與缺鉀區(qū)分別增產(chǎn)11.1%、9.4%、4.6%，氮、磷、鉀肥肥料貢獻率分別為10.0%、8.6%、4.4%，施肥相應(yīng)提高了稻谷與稻草氮、磷、鉀養(yǎng)分含量，其中全肥區(qū)稻谷分別增長10.5%、4.7%、1.1%，稻草分別增長44.4%、0.8%、2.4%。氮、磷、鉀肥單季利用率分別為25.9%、16.7%和50.5%。上述表明，永定區(qū)煙后稻對氮肥最為敏感，施氮肥對產(chǎn)量貢獻率最大，對鉀肥最不敏感，應(yīng)適當(dāng)降低煙后稻鉀肥施用量，進一步優(yōu)化氮磷鉀施用比例。

關(guān)鍵詞：煙后稻;配方施肥;肥料利用率;產(chǎn)量

中圖分類號：S 511?? 文獻標(biāo)志碼：A?? 文章編號：0253-2301（2022）01-0048-06

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2022.01.009

Study on the Fertilization Effect of Nitrogen， Phosphorus and Potassium in Post-tobaccoRice and the Fertilizer Utilization Efficiency in Yongding District

LIAO Yu-qin

（Soil and Fertilizer Station， Yongding District Bureau of Agriculture and Rural Areas，Longyan， Fujian 364100， China）

Abstract： In order to clarify the fertilization effect of nitrogen， phosphorus and potassium and the fertilizer utilization rate of post-tobacco rice variety in Yongding District， the field experiment was carried out in Qingxi Village of Kanshi Town and Daxi Village of Daxi Town combined with the soil testing fertilization ″3414″ test. The results showed that when 150 kg·hm-2 N， 45 kg·hm-2 P2O5 and 112.5 kg·hm-2 K2O were applied in the whole fertilizer area， the overall economic characters of post-tobacco rice was the best， and the yields of paddy rice and straw were the highest. The yield of paddy rice increased by 11.1%， 9.4% and 4.6%， respectively， compared with that in the areas with nitrogen deficiency， phosphorus deficiency and potassium deficiency. The contribution rates of nitrogen， phosphorus and potassium fertilizers were 10.0%， 8.6% and 4.4%， respectively. The fertilizer application correspondingly increased the contents of nitrogen， phosphorus and potassium in paddy rice and straw， which were respectively increased by 10.5%， 4.7% and 1.1% in paddy rice and 44.4%， 0.8% and 2.4% in straw in the whole fertilizer area. The single-cropping utilization rates of nitrogen， phosphorus and potassium were 25.9%， 16.2% and 45.1%， respectively. The above results showed that the post-tobacco rice in Yongding District was the most sensitive to nitrogen fertilizer， with the largest contribution rate of applying nitrogen fertilizer to the yield， while was the least sensitive to potassium fertilizer. Therefore， the application rate of potassium fertilizer in the post-tobacco rice should be appropriately reduced and the application ratio of nitrogen， phosphorus and potassium should be further optimized.

Key words： Post-tobacco rice; Formula fertilization; Fertilizer utilization rate; Yield

福建省是我國最早引入煙葉種植的省份之一，具有400多年種煙史，是全國優(yōu)質(zhì)煙葉重點產(chǎn)區(qū)。位于福建省西南部的龍巖永定區(qū)是福建省的烤煙主產(chǎn)區(qū)，也是全國聞名的烤煙種植之鄉(xiāng)，全區(qū)每年種植烤煙面積約2000多hm2，主要推行煙-稻輪作方式耕種，煙后稻種植面積占總水稻種植面積比例較大。因前茬作物為煙草，而煙農(nóng)在栽培種植過程中往往為了追求高產(chǎn)出、高效益，存在過量施肥等問題，在煙葉采收后土壤中還存留較高的養(yǎng)分可以供給水稻生長利用，加上土壤本身礦化過程還會釋放養(yǎng)分，土壤肥力相對較高。張壽南等[1-2]研究發(fā)現(xiàn)煙后稻自然生產(chǎn)率為全肥區(qū)的87.18%。因此，煙后稻施肥管理不同于常規(guī)稻田，探索煙后稻氮、磷、鉀肥合理施用，減少肥料損失、提高肥料利用率、發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)極其重要。

利用土壤測試結(jié)合肥料田間試驗，可以明確煙后稻需肥規(guī)律、土壤供肥性能和肥料效應(yīng)，有效解決烤煙生產(chǎn)過程中高水平施肥帶來的養(yǎng)分流失、環(huán)境污染等問題。氮肥是水稻生產(chǎn)過程中產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)鍵因子[3]，磷肥和鉀肥是水稻正常生長的必需元素[4-5]。經(jīng)前人多年的試驗發(fā)現(xiàn)合理施用氮、磷、鉀肥均可有效提高煙后稻產(chǎn)量[5-7]，特別是氮肥。楊羽[8]通過平衡施肥研究發(fā)現(xiàn)在煙后稻肥料貢獻率依次為氮肥>磷肥>鉀肥。胡萬星[9]通過分析移栽密度、施氮量和施鉀量對煙后稻產(chǎn)量的影響，發(fā)現(xiàn)氮肥的影響最大。但肥料利用率與貢獻率受到土壤肥力、施肥技術(shù)、作物品種、土壤水分、氣候因子、栽培管理措施等諸多因素的影響[10]。為探明永定區(qū)煙后稻對氮、磷、鉀肥的吸收利用率，更好地科學(xué)合理施用氮、磷、鉀肥，本研究在測土配方施肥基礎(chǔ)上，在永定區(qū)坎市鎮(zhèn)清溪村、大溪鄉(xiāng)大溪村開展煙后稻肥料利用率試驗，旨在穩(wěn)步提高水稻肥料利用率，不斷優(yōu)化煙后稻氮、磷、鉀肥的施肥結(jié)構(gòu)和方式，為深入推進本稻區(qū)化肥減施增效、提升耕地質(zhì)量提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

參試水稻品種：野香優(yōu)676（坎市鎮(zhèn)清溪村）、中浙優(yōu)8號（大溪鄉(xiāng)大溪村）;供試肥料：尿素（46% N）、過磷酸鈣（12% P2O5）、氯化鉀（60% K2O）[5]。

1.2 試驗設(shè)計

試驗設(shè)在龍巖市永定區(qū)坎市鎮(zhèn)清溪村和大溪鄉(xiāng)大溪村，供試土壤肥力均勻，地勢平坦，形狀整齊，排灌條件良好。基礎(chǔ)土樣理化性狀見表1。試驗設(shè)4個處理：無氮區(qū)（PK）、無磷區(qū)（NK）、無鉀區(qū)（NP）、全肥區(qū)（NPK），采用隨機區(qū)組排列，每個處理3次重復(fù)，共12個小區(qū)。小區(qū)間用覆有塑料薄膜的土埂隔離，田埂高25 cm，寬25 cm，邊緣深入土層25 cm，以防不同小區(qū)間串水串肥，并設(shè)置保護行。

1.3 試驗過程

試驗采用濕潤育秧，坎市鎮(zhèn)小區(qū)面積16 m×2.5 m，于2020年6月21日播種，7月19日移栽;水稻株行距為22.1 cm×25.0 cm，18.1萬叢·hm-2，每叢2粒谷秧;于11月2日開展現(xiàn)場測產(chǎn)驗收。大溪鄉(xiāng)小區(qū)面積22 m×2.5 m，于6月23日播種，7月21日移栽;水稻株行距為25.3 cm×31.5 cm，12.55萬叢·hm-2，每叢2粒谷秧;于11月4日開展現(xiàn)場測產(chǎn)驗收。兩個試驗點氮磷鉀推薦施肥量一致，在水稻生育期共施用3次肥料，分別為基肥施用50%氮、50%鉀肥與100%磷肥;分蘗期追施40%氮肥、50%鉀肥，抽穗期追施10%氮肥。其中無氮區(qū)是指在水稻生育期均不施用氮肥、無磷區(qū)是指均不施用磷肥，無鉀區(qū)是指均不施用鉀肥。具體施肥情況詳見表2。

1.4 測定指標(biāo)

于2020年11月1日和11月3日分別對坎市鎮(zhèn)、大溪鄉(xiāng)試驗田每個小區(qū)以梅花點方法隨機選取20叢水稻測定有效穗數(shù)，并取代表株1叢帶回室內(nèi)考察穗粒數(shù)、千粒重，成熟期采用小型脫粒機脫粒方法將稻草和谷粒分離，測定濕稻谷產(chǎn)量，曬干后測定曬干率并折算干谷產(chǎn)量，隨機采集各小區(qū)10叢稻草和稻谷樣品烘至恒重，經(jīng)粉碎后過篩檢測全氮、全磷、全鉀含量計算肥料利用率、肥料產(chǎn)量貢獻率。

1.5 分析方法

按測土配方施肥技術(shù)規(guī)程（NY/T2911-2016）差減法計算：

氮肥料利用率=（施肥區(qū)谷粒產(chǎn)量×谷粒N含量+施肥區(qū)稻草產(chǎn)量×稻草N含量-缺氮區(qū)谷粒產(chǎn)量×谷粒N含量-缺氮區(qū)稻草產(chǎn)量×稻草N含量）/1000/施肥量（純量）×100%

磷肥料利用率=（施肥區(qū)谷粒產(chǎn)量×谷粒P含量+施肥區(qū)稻草產(chǎn)量×稻草P含量-缺磷區(qū)谷粒產(chǎn)量×谷粒P含量-缺磷區(qū)稻草產(chǎn)量×稻草P含量）×2.29/1000/施肥量（純量）×100%

鉀肥料利用率=（施肥區(qū)谷粒產(chǎn)量×谷粒K含量+施肥區(qū)稻草產(chǎn)量×稻草K含量-缺鉀區(qū)谷粒產(chǎn)量×谷粒K含量-缺鉀區(qū)稻草產(chǎn)量×稻草K含量）×1.2/1000/施肥量（純量）×100%

肥料產(chǎn)量貢獻率=（施肥區(qū)產(chǎn)量-缺素區(qū)產(chǎn)量）/施肥區(qū)產(chǎn)量×100%[11-12]。

數(shù)據(jù)采用DPS 7.05統(tǒng)計軟件與Excel 2003軟件進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對水稻經(jīng)濟性狀的影響

由表3可知，不同處理間經(jīng)濟性狀存在差異，整體表現(xiàn)為全肥區(qū)（NPK）煙后稻經(jīng)濟性狀最好，兩地平均有效穗較其他處理增幅2.1%～12.6%，穗實粒數(shù)增幅1.6%～6.1%，千粒重增幅0～1.5%，理論產(chǎn)量增幅6.1%～15.2%，其中以無氮區(qū)（PK）產(chǎn)量最低，說明煙后稻對氮肥最為敏感。另外，無氮區(qū)（PK）處理有效穗數(shù)最低，這是導(dǎo)致其產(chǎn)量最低的經(jīng)濟性狀因子;無磷區(qū)（NK）處理千粒重最低。由此推測，施氮肥有助于提高有效穗，磷肥有助于提高千粒重。

2.2 不同施肥處理對水稻產(chǎn)量及肥料產(chǎn)量貢獻率的影響

從表4可知，全量施肥（NPK）處理煙后稻產(chǎn)量最高，其次為無鉀區(qū)（NP），再者是無磷區(qū)（NK），無氮區(qū)（PK）產(chǎn)量最低，全肥區(qū)稻谷產(chǎn)量較缺素區(qū)分別增產(chǎn)11.1%、9.4%和4.6%，兩個試驗點稻谷產(chǎn)量均表現(xiàn)為無氮區(qū)、無磷區(qū)顯著低于全肥區(qū)。根據(jù)肥料產(chǎn)量貢獻率計算可知，氮、磷、鉀肥產(chǎn)量貢獻率分別為10.0%、8.6%、4.4%，即為氮肥>磷肥>鉀肥。由此可見，施肥均能促進煙后稻增產(chǎn)，尤其是施用氮肥。

從表5可知，兩個試驗點均是無氮區(qū)（PK）稻草產(chǎn)量最低;全肥區(qū)（NPK）稻草產(chǎn)量最高，與稻谷產(chǎn)量表現(xiàn)一致。缺素區(qū)稻草產(chǎn)量較全肥區(qū)分別減產(chǎn)27.8%、17.6%、14.5%，不同處理間差異顯著。缺素同樣會降低稻草的產(chǎn)量，缺氮影響最大。

2.3 不同施肥處理對水稻肥料利用率的影響

從成熟期植株養(yǎng)分可知（表6、7、8），全肥區(qū)（NPK）處理稻谷氮、磷、鉀含量分別為11.20、1.11、0.94 g·kg-1，較其余缺素處理分別增長10.5%、4.7%、1.1%。全肥區(qū)（NPK）處理稻草氮、磷、鉀含量分別為4.94、1.27、30.45 g·kg-1，分別較其余缺素處理增長44.4%、0.8%、2.4%。說明缺素同樣影響到稻谷與稻草的養(yǎng)分含量，缺氮對植株氮素降幅最大。從肥料利用率分析，氮、磷、鉀肥利用率分別為25.9%、16.7%、50.5%。由此可知，煙后稻施肥中鉀肥利用率最高，磷肥利用率最低，這與一般稻田肥料利用率水平基本相似[11]。

3 討論與結(jié)論

煙稻輪作的耕作方式是利用兩種作物對養(yǎng)分需求的不同，前茬煙葉喜磷鉀肥，后茬水稻喜氮肥，形成土壤養(yǎng)分平衡吸收。生產(chǎn)上，煙農(nóng)為獲得高產(chǎn)存在過度施肥的現(xiàn)象。因此，烤煙生產(chǎn)后煙田土壤中仍含有較高養(yǎng)分含量，而煙后稻栽培施肥量尤為關(guān)鍵[8，13]。張鵬博等[14]研究發(fā)現(xiàn)煙后稻不施氮肥時產(chǎn)量最高。與本試驗結(jié)果相反，煙后稻施用氮肥顯著提高了產(chǎn)量，且增幅優(yōu)于磷、鉀肥，說明本煙-稻區(qū)煙后稻對氮的需求要高于鉀素與磷素。另外，前人試驗發(fā)現(xiàn)氮肥通過影響水稻的生物量和有效穗、每穗總粒數(shù)、結(jié)實率等產(chǎn)量構(gòu)成因素，從而影響水稻產(chǎn)量[15-16]。本試驗發(fā)現(xiàn)在未施氮肥時有效穗最少，影響了稻谷稻草產(chǎn)量。易鎮(zhèn)邪等[6]、李艷芳等[17]研究發(fā)現(xiàn)在一定施肥范圍內(nèi)，施氮對煙后晚稻同樣具有顯著增產(chǎn)效應(yīng)，與本試驗結(jié)果一致。肥料利用率與土壤養(yǎng)分含量呈負相關(guān)，土壤養(yǎng)分含量高則肥料利用率低[18]。本研究中坎市點的土壤速效鉀含量約為大溪點的2倍，而坎市點的鉀肥利用率僅約為大溪點的50%，從中也進一步驗證了土壤肥力越高，肥料利用率越低的規(guī)律，說明土壤培肥是提高肥料利用率的關(guān)鍵。由結(jié)果還可知，氮、磷、鉀肥產(chǎn)量貢獻率分別為10.0%、8.6%和4.4%，氮肥貢獻率最大，鉀肥的最低，但整體貢獻率都不大，主要與肥力水平有關(guān)。本研究條件下，兩個試驗點灰黃泥田與烏黃泥田有機質(zhì)等肥力因子水平較高，影響了施肥效應(yīng)，但在氮、磷、鉀肥3種肥料中，煙后稻對氮肥最為敏感，而對鉀肥最不敏感，這可能與烤煙生育期施用大量的鉀肥有關(guān)[19]，該區(qū)域烤煙生產(chǎn)推薦的鉀肥用量達到300 kg·hm-2以上，前茬大量未被煙葉吸收的鉀素可供給后茬水稻利用。因此本區(qū)域應(yīng)適當(dāng)降低煙后稻鉀肥施用量。綜上，本區(qū)煙后稻的施肥方式有別于雙季晚稻或其他稻作，應(yīng)進一步探索，通過加大測土配方施肥技術(shù)推廣力度，優(yōu)化氮磷鉀施肥結(jié)構(gòu)，提出適宜比例與用量，穩(wěn)步提高肥料利用率和肥料產(chǎn)量貢獻率。

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（責(zé)任編輯：柯文輝）

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