蔣尚軍　蔡建軍　王會福（臨海市江南街道農(nóng)業(yè)綜合服務中心，浙江　臨?！?000；臨海市農(nóng)技推廣中心，浙江　臨海　7000；臺州市農(nóng)業(yè)科學研究院，浙江　臨?！?000；第一作者：tznkywhf@6.com；通訊作者）

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甬優(yōu)12對N、P、K養(yǎng)分需求規(guī)律及施肥效應模型研究

蔣尚軍1蔡建軍2王會福3*
（1臨海市江南街道農(nóng)業(yè)綜合服務中心，浙江臨海317000；2臨海市農(nóng)技推廣中心，浙江臨海317000；3臺州市農(nóng)業(yè)科學研究院，浙江臨海317000；第一作者：tznkywhf@126.com；*通訊作者）

摘要：為探明甬優(yōu)12對N、P、K養(yǎng)分的需求規(guī)律和互作機制，明確肥料施用量與產(chǎn)量的關(guān)系，充分發(fā)揮甬優(yōu)12的增產(chǎn)潛力，采用“3414”試驗設計對其N、P、K養(yǎng)分需求效應進行了田間試驗。結(jié)果表明，甬優(yōu)12施用N、P、K后一般可增產(chǎn)20%以上，對N、P、K養(yǎng)分需求呈冪次函數(shù)變化規(guī)律，并且N+P+K（M）整體維度需求量明顯大于N、P、K單維度需求量之和，其數(shù)學模型分別為Y=-0.7744N2+18.565N+510.01（r=0.9634*），Y=3.0931P2-8.6161P+604.66（r= 0.9999**），Y=-3.3975K2+35.733K+521.45（r=0.9841*）；Y=-0.1239M2+8.4834M+489.36（r=0.8010**）。通過對上述模型和通用N、P、K比例分析，甬優(yōu)12對N+P+K組合互作最佳需求量為34 kg/667 m2，即純N 14 kg、P2O57 kg、K2O 13 kg，其超高產(chǎn)栽培應在整體維度最佳需求量模型的基礎(chǔ)上，加大有機肥配套和微量營養(yǎng)的合理促成，以健全群體與個體的關(guān)系，推動攻大穗、保多穗的超級栽培預期實現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：甬優(yōu)12；氮；磷；鉀；需求規(guī)律；施肥效應；數(shù)學模型

甬優(yōu)12為浙江省寧波市農(nóng)業(yè)科學院作物研究所和寧波市種子有限公司2010年選育而成的遲熟秈粳雜交稻組合（審定編號：浙審稻2010015），該品種具有高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、耐肥抗倒的特性。近年來甬優(yōu)12在臨海市大面積推廣，每年播種面積在4 000 hm2以上，已成為當?shù)貑渭镜镜闹髟云贩N之一［1］。譚保欽等［2］認為，超級稻基肥和追肥比例以6∶4最好。吳建能等［3］通過不同氮肥用量對甬優(yōu)12產(chǎn)量影響的研究認為，最佳施氮量為純氮15 kg/667 m2。然而，甬優(yōu)12對N、P、K養(yǎng)分的需求規(guī)律及效應模型研究卻鮮有報道［4-12］。為了探明甬優(yōu)12 對N、P、K養(yǎng)分的需求規(guī)律和互作機制，明確施肥量與產(chǎn)量的關(guān)系，充分發(fā)揮甬優(yōu)12的增產(chǎn)潛力，指導農(nóng)戶科學施肥，筆者采用“3414”試驗設計方案開展了甬優(yōu)12對N、P、K養(yǎng)分的需求規(guī)律及其施肥效應模型研究，從而形成最佳施肥方案，以期為甬優(yōu)12科學合理施肥以及挖掘高產(chǎn)栽培潛力提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1試驗地概況

試驗選擇在臨海市汛橋鎮(zhèn)下灣村余章連農(nóng)戶，試驗田面積667 m2，為長方形田塊，田丘平整，肥力均勻，灌排方便。試驗田土壤為青紫泥田，土壤有機質(zhì)48.3g/ kg、全氮3.27g/kg、有效磷3.1 mg/kg、速效鉀70 mg/kg、pH值6.3。

1.2供試材料

供試品種為甬優(yōu)12，作單季稻種植。供試肥料：氮肥基肥用17%碳銨、追肥用46%尿素，磷肥用14%過磷酸鈣，鉀肥用60%氯化鉀，均為市售。各試驗小區(qū)均不施有機肥料。

1.3試驗設計

采用“3414”設計方案，試驗設N、P、K養(yǎng)分3個因素，每個因素設4個水平，共14個處理（見表1），其中，0水平為不施肥，2水平為當?shù)禺敃r的最佳施肥量，1水平=2水平×0.5，3水平=2水平×1.5，不設重復，小區(qū)區(qū)組隨機排列，小區(qū)面積43.5 m2。每個小區(qū)做好田埂，能保證在灌水時小區(qū)之間不漫出田埂，每個小區(qū)都有獨立的灌排口，確保每個小區(qū)不串肥水，試驗區(qū)四周設寬1 m左右的保護行。播種期為5月24日，移栽期為6月16日，栽插密度1.03～1.20萬叢/667 m2，每叢插2苗。肥料運籌：磷肥全部作基施，鉀肥1水平作基施，2、3水平按基肥、分蘗肥各50%施用；氮肥1、2水平按基肥、分蘗肥各50%施用，3水平按基肥40%、分蘗肥50%、穗肥10%施用。分蘗肥氮分2次施用，比例各50%。N、P、K具體施肥數(shù)量方案見表1。水分和病蟲防治按大田常規(guī)管理。

1.4調(diào)查方法及數(shù)據(jù)處理

試驗區(qū)落實專人負責農(nóng)事操作和記載，成熟期組織經(jīng)濟性狀考查，產(chǎn)量采用收獲期實割辦法計算，各小區(qū)進行實割實收，以揚凈曬干后的稻谷質(zhì)量為實際產(chǎn)量。試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2003進行建模和分析。

表1　甬優(yōu)12 N、P、K施肥方案設計

表2　不同施肥組合對甬優(yōu)12經(jīng)濟性狀的影響

2　結(jié)果與分析

2.1N、P、K不同組合施用量與產(chǎn)量的關(guān)系及經(jīng)濟性狀表現(xiàn)測定

通過對甬優(yōu)12 N、P、K不同施肥組合處理經(jīng)濟性狀考查和產(chǎn)量實割實收測定，結(jié)果見表2和圖1。甬優(yōu)12單位面積產(chǎn)量與N+P+K養(yǎng)分數(shù)量（M）的關(guān)系極大，總體上甬優(yōu)12的產(chǎn)量增幅（y）隨N+P+K施用量的增加而上升，兩者呈極顯著的冪函數(shù)關(guān)系，其數(shù)學模型為y=-0.0858M2+3.7169M-17.442（n=13，r=0.7192*，r0.01= 0.6835），表明甬優(yōu)12產(chǎn)量的增加是受N+P+K施用量的影響所致。從產(chǎn)量性狀分析，單位面積有效穗數(shù)以處理11（N3P2K2）和處理7（N2P3K2）較高，分別為9.03萬/ 667 m2和8.98萬/667 m2，較不施肥處理增24.38%和23.69%；每穗實粒數(shù)以處理11（N3P2K2）和處理3 （N1P2K2）最多，均為313.1粒，較不施肥處理增4.82%；結(jié)實率以處理3（N1P2K2）最高，達90.3%，較不施肥處理增2.8個百分點；千粒重以處理11（N3P2K2）最高，達24.2 g，較不施肥處理增0.6 g；實產(chǎn)以處理7（N2P3K2）最高，達623.15 kg/667 m2，較不施肥處理增24.99%。綜合經(jīng)濟性狀和產(chǎn)量表明，處理11、處理7和處理3組合表現(xiàn)較好，說明N、P、K養(yǎng)分對甬優(yōu)12產(chǎn)量具有良好的互作增產(chǎn)作用，但達一定施用量后增產(chǎn)效果趨緩而非越多越好。故N、P、K合理配施才能顯著提高甬優(yōu)12的產(chǎn)量和經(jīng)濟效益。

2.2對N、P、K單元養(yǎng)分的需求規(guī)律

2.2.1對N素養(yǎng)分的需求效應模型與最佳需求量

通過氮素維度對產(chǎn)量效應分析，以磷、鉀同在2水平下，以氮（N）為0、1、2、3水平數(shù)據(jù)進行處理，即將處理2、3、6、11的施純N量（N）與其產(chǎn)量（Y）統(tǒng)計分析，結(jié)果見圖2。圖2顯示，甬優(yōu)12產(chǎn)量隨施氮量增加而上升，但當施氮量達到一定程度后反而下降，表明兩者存在顯著的冪函數(shù)關(guān)系，其數(shù)學模型為Y=-0.7744N2+18.565N+510.01（n=4，r=0.9634*，r0.05=0.9500）。由上述模型可知，甬優(yōu)12最佳需氮量為12 kg/667 m2，可獲得最高理論產(chǎn)量621 kg/667 m2。

圖1　甬優(yōu)12“N+P+K”施用量與增產(chǎn)的關(guān)系曲線

圖2　甬優(yōu)12在同P、K水平下施純N量與產(chǎn)量的關(guān)系

圖3　甬優(yōu)12在同N、K水平下施P（P2O5）量與產(chǎn)量的關(guān)系

圖4　甬優(yōu)12在同N、P水平下施K（K2O）量與產(chǎn)量的關(guān)系

2.2.2對P素養(yǎng)分的需求效應模型與最佳需求量

通過磷素維度對產(chǎn)量效應分析，以氮、鉀同在2水平下，以磷（P2O5）為0、1、2、3水平數(shù)據(jù)進行處理，即將處理4、5、6、7的施P（P2O5）量（P）與其產(chǎn)量（Y）統(tǒng)計分析，結(jié)果見圖3。圖3顯示，甬優(yōu)12產(chǎn)量總體上隨施磷肥量增加而提高，科學增施磷肥對發(fā)揮增產(chǎn)潛力具有良好效應，經(jīng)擬合兩者存在極顯著的凹型冪函數(shù)關(guān)系，其數(shù)學模型為Y=3.0931P2-8.6161P+604.66（n=4，r= 0.9999**，r0.01=0.9900）。由上述模型可知，甬優(yōu)12最佳需磷（P2O5）量由產(chǎn)量（Y）確定，一般為4～5 kg/667 m2，可獲得理論最高產(chǎn)量620～640 kg/667 m2。

2.2.3對K素養(yǎng)分的需求效應模型與最佳需求量

通過鉀素維度對產(chǎn)量效應分析，以氮、磷同在2水平下，以鉀為0、1、2、3水平數(shù)據(jù)進行處理，即將處理6、8、9、10的施K（K2O）量（K）與其產(chǎn)量（Y）統(tǒng)計分析，結(jié)果見圖4。圖4顯示，甬優(yōu)12產(chǎn)量隨施鉀量增加而緩慢上升，但當施鉀肥量達到一定程度后反而下降。經(jīng)擬合兩者存在顯著的冪函數(shù)關(guān)系，其數(shù)學模型為Y=-3.3975K2+35.733K+521.45（n=4，r=0.9841*）。由上述模型可知，甬優(yōu)12最佳K（K2O）量為5.3 kg/667 m2，可獲得理論最高產(chǎn)量615 kg/667 m2。

2.3對N、P、K養(yǎng)分的整體需求規(guī)律

通過N、P、K不同組合總施肥量與產(chǎn)量效應分析，即將N+P+K不同組合總施肥量（表1）與其所對應的實收產(chǎn)量（表2）進行統(tǒng)計回歸，結(jié)果見圖5。圖5顯示，甬優(yōu)12產(chǎn)量隨N+P+K不同組合總施肥量的增加而提高，達到一定程度后反而呈下降趨勢，經(jīng)N+P+K不同組合總施肥量（M）與產(chǎn)量（Y）擬合，兩者存在極顯著的冪函數(shù)關(guān)系，其數(shù)學模型為Y=-0.1239M2+8.4834M+489.36（n=14，r=0.8010**，r0.01=0.6614）。由上述模型分析可知，甬優(yōu)12對N+P+K最佳組合總需求量為34 kg，大大高于N、P、K單維度效應模型分析的最佳需求量之和22 kg，可獲理論最高產(chǎn)量635 kg/667 m2，表明N、P、K組合效應高于單元施用效應，進一步說明N、P、K三要素組合互作對產(chǎn)量尚有較大潛力和空間。因此，根據(jù)水稻高產(chǎn)栽培測土施肥三要素（N、P、K）通用結(jié)構(gòu)比例為N∶P∶K=1.0∶0.5∶0.9［13］，推定N+P+K養(yǎng)分組合最佳需求量為純N 14 kg、P2O57 kg、K2O 13 kg。由此可知，通過N、P、K三要素養(yǎng)分互作促進影響，甬優(yōu)12 N、P、K養(yǎng)分整體需求量應適當提高單維度效應模型最佳需求量，尤其N素和K素對提高單產(chǎn)潛力具有重要作用，綜合N、P、K單元需求量和N+P+K組合需求量以及經(jīng)濟效益分析，單季稻甬優(yōu)12生產(chǎn)最佳施肥應用方案為純N 14 kg、P2O57 kg、K2O 13 kg。

3　結(jié)論和討論

3.1甬優(yōu)12產(chǎn)量總體上隨N、P、K施肥量的增加而提高

圖5　甬優(yōu)12不同N+P+K組合處理總施肥量與產(chǎn)量關(guān)系

“3414”設計試驗結(jié)果表明，甬優(yōu)12實收產(chǎn)量以施肥組合優(yōu)化的處理7（N2P3K2）產(chǎn)量最高，為623.1 kg/ 667 m2；經(jīng)濟性狀表現(xiàn)以施肥量最高的處理11（N3P2K2）最佳，實產(chǎn)次之，為610.8 kg/667 m2；施肥量最低的處理2（N0P2K2）和不施肥的處理1（N0P0K0）實產(chǎn)較低，分別為504.7 kg/667 m2和498.5 kg/667 m2，即N、P、K優(yōu)化組合和最高用量組合產(chǎn)量較不施肥增產(chǎn)24.99%和22.53%。由此說明，N、P、K施肥量對甬優(yōu)12產(chǎn)量形成具有重要影響，總體上甬優(yōu)12產(chǎn)量增幅（y）隨N+P+K施肥量（M）增加而提高，但達到最高用量組合處理時增幅反而呈減緩趨勢，其數(shù)學模型為y=-0.0858M2+3.7169M-17.442（r=0.7192*）。主要受氮肥施用量的影響，磷、鉀肥尤其鉀肥也具有較好的交互增產(chǎn)作用。

3.2甬優(yōu)12對N、P、K養(yǎng)分需求呈冪函數(shù)變化規(guī)律

經(jīng)過N、P、K養(yǎng)分單維度和整體維度效應分析，以P、K同在2水平下，N為0、1、2、3水平（處理2、3、6、11）；以N、K同在2水平下，P為0、1、2、3水平（處理4、5、6、7）；以N、P同在2水平下，K為0、1、2、3水平（處理6、8、9、10）數(shù)據(jù)進行處理，以及14個處理N+P+K施用量（M）與產(chǎn)量統(tǒng)計，其結(jié)果均為顯著或極顯著的冪函數(shù)關(guān)系，其數(shù)學模型分別為Y=-0.7744N2+18.565N+510.01（r=0.9634*），Y=3.0931P2-8.6161P+604.66（r=0.9999**），Y=-3.3975K2+35.733K+521.45（r= 0.9841*）；Y=-0.1239M2+8.4834M+489.36（r=0.8010**）。表明甬優(yōu)12對N、P、K養(yǎng)分需求呈冪函數(shù)變化規(guī)律，尤其對N+P+K整體維度需求量大大高于對N、P、K單維度需求量之和。因此，N、P、K組合交互效應大大高于單一施用效應，N、P、K組合互作效應對產(chǎn)量尚有較大潛力和空間。

3.3甬優(yōu)12超高產(chǎn)栽培應在組合效應最佳需求量基礎(chǔ)上對有機肥優(yōu)化配套

通過甬優(yōu)12對N、P、K整體維度需求量模型和水稻通用結(jié)構(gòu)施用比例N∶P∶K=1.0∶0.5∶0.9分析［13］，甬優(yōu)12對N、P、K組合互作最佳需求量為34 kg/667 m2，即每667 m2最佳施肥理論方案為純N 14 kg、P2O57 kg、K2O 13 kg，分別高于單維度模型需求量純N 12 kg、P2O54～5 kg、K2O 5.3 kg，這是組合交互效應大于個體相加效應所致。依此組合效應最佳方案可獲最高理論產(chǎn)量635 kg/667 m2，但與生產(chǎn)上超高產(chǎn)栽培示范目標800～1 000 kg/667 m2預期相距甚遠，主要原因在于本試驗無有機肥配套所致。樂福明［14］研究認為，施用有機肥對甬優(yōu)12具有顯著增產(chǎn)效應。陳葉平等［15］對甬優(yōu)12 900 kg/667 m2以上超高產(chǎn)栽培技術(shù)研究認為，要增施有機肥和穗肥。因此，完善甬優(yōu)12超高產(chǎn)栽培，應在N、P、K整體維度最佳需求量模型基礎(chǔ)上，加大有機肥配套和微量營養(yǎng)的合理施用，以健全最佳群體與個體的關(guān)系，推動攻大穗、保多穗的超級栽培預期實現(xiàn)。

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The Requirement Rule of N，P，K Nutrient and Fertilization Effect Model of Yongyou 12

JIANG Shangjun1，CAI Jianjun2，WANG Huifu3*
（1Agricultural Service Station of Jiangnan Sub-district，Linhai，Zhejiang 317000，China；2Linhai Agricultural Technique Extension Center，Linhai，Zhejiang 317000，China；3Taizhou Academy of Agricultural Science，Linhai，Zhejiang 317000，China）

Abstract：The“3414”application design of N，P，K nutrient was tested in rice field to provide the optimum application formulation for hybrid rice Yongyou 12.The results indicated that the yield could increased by 20%at least with N，P，K application.The requirement of N，P，K followed a power function relationship and the whole dimension requirement of N+P+K（M）was more than the sum of each single dimension requirement，followed by mathematical models：Y=-0.7744N2+18.565N+510.01（r=0.9634*），Y= 3.0931P2-8.6161P+604.66（r=0.9999**），Y=-3.3975K2+35.733K+521.45（r=0.9841*），Y=-0.1239M2+8.4834M+489.36（r=0.8010**）.The highest yield could be obtained when application amount of pure N，P2O5and K2O was 14 kg，7 kg and 13 kg per 667 m2in the test according to the models.Thus，in order to achieve optimum relationship between group and individuals and to produce more and large panicles，the super high yield cultivation of Yongyou 12 should base on the whole dimension requirement model and supplemented by organic fertilizer and micronutrient.

Key words：Yongyou 12；N；P；K；requirement rule；fertilization effect；mathematical model

中圖分類號：S511.062

文獻標識碼：A

文章編號：1006-8082（2016）01-0070-05

收稿日期：2015-09-09

基金項目：浙江省臺州市科技計劃農(nóng)業(yè)重點項目（TYD-010）