不同施肥方式下單季稻田間肥料利用率對比試驗

摘要" 為研究不同施肥方式下單季稻田間施肥的吸收利用情況，本試驗以冠兩優(yōu)華占為材料，設(shè)置了9種不同施肥處理（PK，常規(guī)施肥無氮區(qū)；NK，常規(guī)施肥無磷區(qū)；NP，常規(guī)施肥無鉀區(qū)；NPK，常規(guī)施肥全施區(qū)；PK1，側(cè)深施肥無氮區(qū)；NK1，側(cè)深施肥無磷區(qū)；NP1，側(cè)深施肥無鉀區(qū)；NPK1，側(cè)深施肥全施區(qū)；空白區(qū)，不施肥），測定各施肥處理對水稻農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和肥料利用率的影響。結(jié)果表明，相同施肥種類及施肥量條件下，機(jī)械側(cè)深施肥區(qū)的穗長、穗總粒數(shù)和結(jié)實率均高于常規(guī)施肥區(qū)，以NPK1處理的株高、穗長、穗總粒數(shù)和結(jié)實率最高。與常規(guī)施肥相比，機(jī)械側(cè)深施肥在同一施肥水平下的籽粒產(chǎn)量均有所提高；以NPK1處理的籽粒和莖葉產(chǎn)量最高。常規(guī)施肥的氮、磷和鉀肥利用率分別為36.95%、31.07%和42.50%，機(jī)械側(cè)深施肥的氮、磷和鉀肥利用率分別為45.18%、38.59%和49.99%。綜合來看，應(yīng)用機(jī)械側(cè)深施氮、磷和鉀肥可獲得較高的水稻產(chǎn)量，肥料利用效率較高。

關(guān)鍵詞" 單季稻；機(jī)械側(cè)深施肥；水稻產(chǎn)量；肥料利用率

中圖分類號" S511" " " "文獻(xiàn)標(biāo)識碼" A" " " "文章編號" 1007-7731（2025）03-0006-05

DOI號" 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.03.002

Comparative experiment on fertilizer utilization efficiency between single season rice fields under different fertilization methods

CHEN Weinan" " GONG Mengmeng" " KUI Xiu

（Xuancheng District Soil Fertilizer Station， Xuancheng 242000， China）

Abstract" To investigate the absorption and utilization of fertilization between single season rice fields under different fertilization methods， Guanliangyouhuazhan was used as the material， 9 different fertilization treatments were set up （PK， conventional fertilization nitrogen free zone; NK， conventional fertilization in phosphate free areas; NP， conventional fertilization in potassium free areas; NPK， conventional fertilization in the entire application area; PK1， deep lateral fertilization in nitrogen free areas; NK1， deep lateral fertilization in phosphate free areas; NP1， deep lateral fertilization in potassium free areas; NPK1， deep lateral fertilization in the entire application area; blank area， no fertilization）， to determine the effects of each treatment on rice agronomic traits， yield， and fertilizer utilization efficiency. The results showed that under the same fertilizer type and quantity conditions， the ear length， total number of grains per ear， and seed setting rate in the mechanical side deep fertilization area were higher than those in the conventional fertilization area. The NPK1 treatment had the highest plant height， ear length， total number of grains per ear， and seed setting rate. Compared with conventional fertilization， mechanical side deep fertilization had increased grain yield at the same fertilization level; the highest grain and stem leaf yield was achieved with NPK1 treatment. The utilization rates of nitrogen， phosphorus， and potassium fertilizers in conventional fertilization were 36.95%， 31.07%， and 42.50%， respectively， while the utilization rates of nitrogen， phosphorus， and potassium fertilizers in mechanical side deep fertilization were 45.18%， 38.59%， and 49.99%， respectively. Overall， the application of mechanical side deep measurement for nitrogen， phosphorus， and potassium fertilizer application can achieve higher rice yields and higher fertilizer utilization efficiency.

Keywords" single season rice; mechanical side deep fertilization; rice yield; fertilizer utilization efficiency

不同施肥水平對水稻產(chǎn)量及肥料利用率均有影響[1]。在氮肥施用不足時，水稻有效分蘗不足，自身穗數(shù)不足，產(chǎn)量較低；氮肥施用過量時，水稻營養(yǎng)生長過旺，易倒伏，結(jié)實率降低，產(chǎn)量下降。胡春花等[2]、敖和軍等[3]研究指出，氮、磷和鉀肥在施肥水平較低至中等區(qū)間時，肥料利用率達(dá)到最高，隨施肥水平的提高，肥料利用率表現(xiàn)出下降趨勢。有關(guān)不同施肥水平對水稻產(chǎn)量和肥料利用率的影響研究較多，而適應(yīng)不同地區(qū)、不同栽培方式下的單季稻田間肥料利用率研究有待進(jìn)一步深入。為探索適合安徽宣城宣州區(qū)單季稻施肥的生產(chǎn)模式，提升科學(xué)施肥技術(shù)與管理水平，開展了單季稻機(jī)械側(cè)深施肥與常規(guī)施肥下不同施肥處理的對比試驗，為宣州區(qū)水稻機(jī)械側(cè)深施肥推廣和化肥減量增效應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地基本情況

試驗于2023年6月在安徽宣城宣州區(qū)楊柳鎮(zhèn)華山村一承包地進(jìn)行。土壤類型為潴育型水稻土。供試土壤理化性質(zhì)：有機(jī)質(zhì)21.7 g/kg、全氮1.23 g/kg、有效磷21.2 mg/kg、速效鉀83 mg/kg和pH 5.5。

1.2 試驗材料

供試作物：水稻，品種為冠兩優(yōu)華占。供試肥料：44％配方肥（氮∶磷∶鉀為20∶10∶14）；46%尿素；12%顆粒過磷酸鈣；60%顆粒氯化鉀。種子及肥料均購自當(dāng)?shù)剞r(nóng)資市場

1.3 試驗設(shè)計與方法

1.3.1 試驗設(shè)計 試驗共設(shè)9個處理，分別為處理1：常規(guī)施肥無氮區(qū)（PK）；處理2：常規(guī)施肥無磷區(qū)（NK）；處理3：常規(guī)施肥無鉀區(qū)（NP）；處理4：常規(guī)施肥全施區(qū)（NPK）；處理5：側(cè)深施肥無氮區(qū)（PK1）；處理6：側(cè)深施肥無磷區(qū)（NK1）；處理7：側(cè)深施肥無鉀區(qū)（NP1）；處理8：側(cè)深施肥全施區(qū)（NPK1）；空白區(qū)：不施肥。每個處理3次重復(fù)，各處理小區(qū)面積為80.75 m2（9.5 m × 8.5 m），田塊按隨機(jī)區(qū)組排列。試驗小區(qū)間設(shè)置隔離行，小區(qū)外設(shè)置保護(hù)行，各小區(qū)分設(shè)處理標(biāo)識。本次試驗地塊為硬化試驗小區(qū)，各小區(qū)之間用水泥田埂隔開，單排單灌，防止肥水相互浸灌。各處理施肥量如表1所示。

1.3.2 施肥方法 （1）常規(guī)施肥：各試驗小區(qū)按施肥量基施全部的磷肥、鉀肥和60%的氮肥；20%的氮肥在水稻分蘗初期追施1次；剩余20%氮肥在水稻孕穗初期一次性追施。（2）機(jī)械側(cè)深施肥：采用一次性機(jī)械側(cè)深施肥，在機(jī)插秧時同步將全部磷肥、鉀肥和80%氮肥均勻施于秧苗側(cè)位；機(jī)插秧設(shè)置株距14 cm，行距30 cm；剩余20%氮肥在孕穗初期人工撒施追肥，磷肥和鉀肥均為一次性基施。

1.3.3 試驗管理 水稻秧苗于2023年6月22日栽插，栽插前確保試驗小區(qū)田面均勻平整，無雜物、雜草，田面水層深度在2～3 cm。水稻栽插后受長期梅雨天氣影響，至拔節(jié)期田間水源充足，拔節(jié)孕穗期到抽穗期天氣轉(zhuǎn)晴以濕潤灌溉、保持潛水層為主，抽穗揚(yáng)花期溫度升高及時放深水控溫；到灌漿成熟前期，按照干濕交替管理，收割前14 d灌1次“跑馬水”，收割前7 d及時排水曬田。于2023年10月24日實收測產(chǎn)，各小區(qū)單獨測產(chǎn)。

1.4 測定指標(biāo)及方法

在試驗田塊水稻齊穗后，除邊行2行外，均勻選擇各小區(qū)長勢相當(dāng)?shù)?株稻穗，取平均數(shù)計算單株穗粒數(shù)；水稻成熟收割后，除邊行2行外，均勻選擇各小區(qū)長勢相當(dāng)?shù)?株稻穗，測量其株高、穗長、有效穗數(shù)、結(jié)實率和千粒重等；各小區(qū)收割時分別取100株稻穗脫粒烘干后置于網(wǎng)袋，統(tǒng)一稱重后計算產(chǎn)量。100 kg籽粒經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量養(yǎng)分吸收量和肥料利用率[4]計算如式（1）～（2）。

100 kg籽粒經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量養(yǎng)分吸收量（kg）=[（籽粒產(chǎn)量×籽粒養(yǎng)分含量+莖葉產(chǎn)量×莖葉養(yǎng)分含量）/（籽粒產(chǎn)量×1 000）]×100 （1）

肥料利用率（%）=（全施區(qū)100 kg經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量養(yǎng)分吸收量×全施區(qū)作物產(chǎn)量－缺肥區(qū)100 kg經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量養(yǎng)分吸收量×缺肥區(qū)作物產(chǎn)量）/施肥養(yǎng)分純量 （2）

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對水稻農(nóng)藝性狀的影響

如表2所示，常規(guī)施肥和機(jī)械側(cè)深施肥下，有氮肥處理的水稻株高、穗長、有效穗數(shù)和結(jié)實率均高于無氮肥處理田塊。與常規(guī)施肥相比，機(jī)械側(cè)深施肥在同一施肥水平下的每穗粒數(shù)、結(jié)實率和穗長均有所增加，其中，處理8較處理4的每穗粒數(shù)增加了10.01%，結(jié)實率提高了3.4個百分點；處理6較處理2的穗長增加了11.71%。機(jī)械側(cè)深施肥的肥料得到了充分利用，使水稻在整個生長發(fā)育期間獲得了充足營養(yǎng)。各處理間水稻千粒重差異不大，表明千粒重受施肥方式及種類的影響較小。綜合來看，常規(guī)和機(jī)械側(cè)深全量施肥處理的水稻生長均較好。

2.2 不同處理對水稻產(chǎn)量的影響

如表3所示，常規(guī)施肥下，處理4較處理1、2和3的籽粒產(chǎn)量分別高2 599.38、1 166.57和977.09 kg/hm2；機(jī)械側(cè)深施肥下，處理8較處理5、6和7的籽粒產(chǎn)量分別高2 897.84、817.34和916.41 kg/hm2。以處理8的籽粒和莖葉產(chǎn)量最高，分別為8 619.20和8 767.80 kg/hm2，其次為處理4，分別為8 141.18和8 063.16 kg/hm2。同一施肥方式下，以氮、磷和鉀肥施用組合的籽粒和莖葉產(chǎn)量較高，處理4的籽粒產(chǎn)量較處理1—3提高13.64%～46.90%；處理8的籽粒產(chǎn)量較處理5—6提高10.48%～50.65%。綜合來看，機(jī)械側(cè)深施氮磷鉀肥的水稻籽粒和莖葉產(chǎn)量均較高。

2.3 不同處理對肥料利用率的影響

計算結(jié)果顯示，常規(guī)施肥處理下，100 kg籽粒經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的氮、磷和鉀養(yǎng)分吸收量分別為1.945、0.707和1.876 kg，機(jī)械側(cè)深施肥處理下，100 kg籽粒經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的氮、磷和鉀養(yǎng)分吸收量分別為1.908、0.714和1.783 kg。與常規(guī)施肥相比，機(jī)械側(cè)深施肥區(qū)氮、磷和鉀的養(yǎng)分吸收量整體偏低。常規(guī)施肥的氮、磷和鉀肥利用率分別為36.95%、31.07%和42.50%，機(jī)械側(cè)深施肥的氮、磷和鉀肥利用率分別為45.18%、38.59%和49.99%。氮肥平均利用率41.07％，磷肥平均利用率34.83％，鉀肥平均利用率46.25％。在相同施肥條件下，機(jī)械側(cè)深施肥的氮、磷和鉀肥利用率較常規(guī)施肥的氮、磷和鉀肥利用率分別高出8.23、7.52和7.49個百分點。綜合來看，機(jī)械側(cè)深施氮、磷和鉀肥處理的水稻肥料利用率較高（表4～5）。

3 結(jié)論與討論

水稻側(cè)深施肥是機(jī)插秧技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，能夠在插秧的同時實現(xiàn)精準(zhǔn)、高效施肥，提高肥料利用效率，是化肥減量增效的主推技術(shù)之一[5]。陳亞楠等[6]在不同施肥處理對水稻產(chǎn)量影響的研究中指出，水稻生育期缺氮會使植株蛋白質(zhì)含量減少，削弱水稻同化作用，導(dǎo)致水稻整體分蘗數(shù)減少，從而造成后期產(chǎn)生缺粒癟?，F(xiàn)象。本試驗結(jié)果表明，機(jī)械側(cè)深施肥區(qū)平均穗粒數(shù)176.43粒，平均結(jié)實率81.83％，平均產(chǎn)量7 461.30 kg/hm2；常規(guī)施肥區(qū)平均穗粒數(shù)165.70粒，平均結(jié)實率79.15％，平均產(chǎn)量6 955.42 kg/hm2。機(jī)械側(cè)深施肥使單季稻產(chǎn)量提升的原因主要是其增加了有效分蘗數(shù)量，且穗粒數(shù)和結(jié)實率均較常規(guī)施肥有所提高[7]。劉愛云等[8]研究指出，機(jī)械側(cè)深施肥比常規(guī)施肥處理的用工成本降低，且純氮施用量減少，純收益有所增加。張濱等[9]研究指出，與常規(guī)施肥相比，機(jī)械側(cè)深施肥既能減少人工投入和勞動強(qiáng)度，又能增產(chǎn)創(chuàng)收。本試驗中，產(chǎn)量由高到低表現(xiàn)為氮磷鉀肥配施gt;施氮磷肥gt;施氮鉀肥gt;施磷鉀肥gt;空白區(qū)，可見在試驗田當(dāng)年氣候及管理條件下，氮肥對產(chǎn)量影響較大，磷肥略高于鉀肥，這與王穎[10]研究結(jié)果基本一致。王嬌琳等[11]在關(guān)于長江流域中稻施肥增產(chǎn)效應(yīng)及其影響因素的研究中指出，肥效的最大利用需考慮土壤的理化特性，在養(yǎng)分等量投入的前提下，氮、磷和鉀肥的合理配施對單季稻產(chǎn)量的影響較重要。與常規(guī)施肥相比，配方施肥的氮肥利用率和偏生產(chǎn)力均得到提高，能有效降低對化肥施用量和土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分的過度依賴，提高肥料利用率[12]。研究區(qū)單季稻種植面積較廣，各地的土壤類型、種植制度和種植習(xí)慣各有不同，需結(jié)合不同區(qū)域種植制度、土壤養(yǎng)分類型，合理制訂施肥方案。按照研究區(qū)測土配方施肥，建議其主要作物化肥使用定額制限量指標(biāo)進(jìn)行科學(xué)施肥，以減少肥料損失，有效提高作物產(chǎn)量。

肥料農(nóng)學(xué)利用率是施肥增產(chǎn)效應(yīng)的綜合體現(xiàn)，目前三大糧食作物氮肥、磷肥和鉀肥的當(dāng)季平均肥效利用率分別為33%、24%和42％[13]。本試驗中，氮肥平均利用率41.07％，磷肥平均利用率34.83％，鉀肥平均利用率46.25％，均高于平均水平。機(jī)械側(cè)深施肥氮、磷和鉀肥的肥料利用率均高于常規(guī)施肥，以鉀肥最高，其次是氮肥，磷肥最低。與常規(guī)撒施相比，機(jī)械側(cè)深施肥的根系分蘗較深，有利于水稻根部吸收養(yǎng)分和肥料，能較大程度提高肥料利用率[14]。李洋[15]在提高水稻肥料利用率的研究中指出，影響水稻肥料利用率的因素包括土壤肥力、水稻品種和肥料用量等，因此肥料投入應(yīng)綜合考量土壤pH、有機(jī)質(zhì)含量及土壤理化性質(zhì)等多方面因素。根據(jù)種植需求選擇高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)且抗性強(qiáng)的品種；農(nóng)技結(jié)合，利用機(jī)械進(jìn)行肥料全層深施，做好水肥管理；根據(jù)單季稻不同生育期對養(yǎng)分的需求進(jìn)行合理配施，在肥料投入前，充分考慮土壤的理化性質(zhì)和養(yǎng)分管理的協(xié)同優(yōu)化，以實現(xiàn)增產(chǎn)增收和肥料施用之間的平衡[16]。魯艷紅等[17]在氮素抑制劑對雙季稻產(chǎn)量及氮素利用率影響的研究中指出，施用土壤改良劑、增施有機(jī)肥和新型土壤抑制劑等措施對于提高水稻產(chǎn)量和化肥減量增效具有一定的積極作用。

綜上，本文探索了機(jī)械側(cè)深施肥與常規(guī)施肥下，不同施肥處理對單季稻農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和肥料利用率的影響。結(jié)果表明，相同施肥種類條件下，機(jī)械側(cè)深施肥區(qū)的每穗粒數(shù)和結(jié)實率均高于常規(guī)施肥區(qū)，各處理千粒重差異不大；以機(jī)械側(cè)深施肥全施區(qū)的籽粒和莖葉產(chǎn)量最高；常規(guī)施肥的氮、磷和鉀肥利用率分別為36.95%、31.07%和42.50%，機(jī)械側(cè)深施肥的氮、磷和鉀肥利用率分別為45.18%、38.59%和49.99%。綜合來看，應(yīng)用機(jī)械側(cè)深施氮磷鉀肥可獲得較高的水稻產(chǎn)量，肥料利用率較高。

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（責(zé)任編輯：李媛）