毛振榮 王君
(徐州市銅山區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,江蘇徐州221116)
化肥是農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的基礎(chǔ),也是當今糧食生產(chǎn)中最重要的物質(zhì)投入之一,尤其是近年來,糧食生產(chǎn)對化肥的依賴程度越來越高。然而化肥的盲目施用不僅影響肥料利用率的提高,而且容易引起土壤質(zhì)地變差和環(huán)境污染,甚至影響作物產(chǎn)量及品質(zhì)安全[1]。
針對這種情況,國家提出了“一控兩減三基本”治理農(nóng)村污染的發(fā)展戰(zhàn)略,明確要把化肥、農(nóng)藥的施用總量減下來。如何實現(xiàn)減量不減效、糧食不減產(chǎn),提高肥料利用率是關(guān)鍵。為此,近年來筆者圍繞本地主要糧食作物水稻,相繼組織開展了氮磷鉀肥配施對水稻生長、產(chǎn)量以及肥料利用率的影響試驗,探討合理配施氮磷鉀肥條件下水稻的產(chǎn)量、養(yǎng)分吸收、肥料利用效率等狀況,取得了一定成效,可為水稻科學施肥提供借鑒。
供試水稻品種為徐稻3號,屬中熟中粳,全生育期150 d左右。
試驗設(shè)在沿湖農(nóng)場銅山糧食生產(chǎn)綜合試驗基地。前茬小麥,土壤為粘土,肥力較好,單產(chǎn)8 250 kg/hm2。
1.3.1 配方施肥與普通施肥的肥料利用率比較試驗
試驗于2015年開展。共設(shè)8個處理:處理1,常規(guī)施肥;處理2,常規(guī)施肥無氮;處理3,常規(guī)施肥無磷;處理4,常規(guī)施肥無鉀;處理5,配方施肥;處理6,配方施肥無氮;處理7,配方施肥無磷;處理8,配方施肥無鉀(各處理肥料用量見表1)。試驗采取大田無重復設(shè)計,即選擇一塊能代表當?shù)赝寥婪柿λ降奶飰K,分成常規(guī)施肥和配方施肥2個大區(qū)。在常規(guī)施肥大區(qū)中,設(shè)常規(guī)施肥區(qū)、常規(guī)施肥無氮區(qū)、常規(guī)施肥無磷區(qū)和常規(guī)施肥無鉀區(qū)4個小區(qū);在配方施肥大區(qū)中,設(shè)配方施肥區(qū)、配方施肥無氮區(qū)、配方施肥無磷區(qū)和配方施肥無鉀區(qū)4個小區(qū)。每個小區(qū)面積均為33.3 m2,各小區(qū)之間設(shè)有寬30 cm、深30 cm的隔離溝,防止竄肥。除施肥外,各小區(qū)其他田間管理措施相同。
表1 各處理小區(qū)肥料施用量 (kg/hm2)
常規(guī)施肥大區(qū):磷、鉀肥作基肥一次性施入,氮肥按照基肥占40%、分蘗肥占30%、穗肥占30%的比例施入。配方施肥大區(qū):磷、鉀肥作基肥一次性施入,氮肥按照基肥占30%、分蘗肥占30%、穗肥占40%的比例施入。
1.3.2 氮肥用量對水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因子的影響試驗
試驗于2016年開展,設(shè)置189、270、351 kg/hm23個施氮水平(純N用量),以不施氮肥作為對照。小區(qū)氮肥的施用比例:基肥∶蘗肥∶穗肥=2.4∶3.6∶4.0。每個小區(qū)面積均為33.3 m2,3次重復,隨機排列。
1.3.3 穗肥不同時期使用對水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響試驗
2016年開展不同時期施用穗肥試驗,每hm2施氮總量270 kg(當?shù)厮旧a(chǎn)施氮水平)。氮肥運籌方法為基肥∶蘗肥∶穗肥=2.4∶3.6∶4.0。其中,基肥在滅茬前施入,分蘗肥分別在機插后7 d和12 d施入。穗肥施用時期設(shè)倒6葉、倒5葉、倒4葉、倒3葉、倒2葉和倒1葉6個時期處理,每個處理分別在該葉伸出初期和末期各施50%,各處理的穗肥施用方法均相同。
表2 不同處理水稻產(chǎn)量及100 kg經(jīng)濟產(chǎn)量養(yǎng)分吸收量
表3 普通施肥區(qū)與配方施肥區(qū)肥料利用率比較
表4 不同施氮水平下水稻的產(chǎn)量及其產(chǎn)量構(gòu)成
每年均于5月15日前后落谷,6月中旬旋耕滅茬施肥,6 月 18 日左右機插,密度 27.0~28.5 萬叢/hm2,基本苗120萬/hm2左右,10月10前后收獲。
試驗前采集耕層(0~20 cm)土壤進行化驗分析,測定土壤有機質(zhì)、堿解氮、速效磷、速效鉀含量;收獲前按照《水稻植株樣品采集、考種和測產(chǎn)技術(shù)規(guī)范》要求,在每個小區(qū)中隨機取3個1 m長樣段,采集水稻植株樣品和籽粒樣品,風干后進行測產(chǎn),并對樣品進行化驗分析,測定氮、磷、鉀養(yǎng)分含量。成熟期定點調(diào)查60叢植株的穗數(shù),并取其中代表性植株10叢考查每穗粒數(shù)、結(jié)實率和千粒重等,并實收小區(qū)測產(chǎn)
利用Excel 2003進行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與分析。
從表2可以看出,配方施肥區(qū)各小區(qū)產(chǎn)量均高于普通施肥區(qū),且兩種施肥方式均無氮處理對產(chǎn)量影響較大,說明氮肥是決定水稻產(chǎn)量水平的首要因素。另外,從表3可以看出,配方施肥區(qū)氮肥利用率為39.01%,磷肥利用率為 24.91%,鉀肥利用率 59.60%;常規(guī)施肥區(qū)氮肥利用率為 33.35%,磷肥利用率為19.43%,鉀肥利用率為57.60%,前者較后者分別高5.66 個、5.48 個和 2.00 個百分點。說明實施配方施肥可以提高肥料利用率。尤其是對氮肥、磷肥利用率的提高作用明顯。因此,在確保水稻生產(chǎn)水平不下降的前提下,要減少化肥用量,必須優(yōu)化氮、磷肥的施用方式。
從表4可以看出,不同氮肥處理對水稻產(chǎn)量的影響表現(xiàn)為隨著施氮水平的增加,產(chǎn)量呈先增加后下降的趨勢。每hm2施270 kg時產(chǎn)量達最大值,為10 397.1 kg/hm2。進一步分析不同施氮量與產(chǎn)量的關(guān)系,可用方程 y=-2.2207x2+90.884x-223.28(R2=0.9873**)來表達,最佳的施氮量為 306.9 kg/hm2,產(chǎn)量為 10 752.0 kg/hm2。從產(chǎn)量構(gòu)成因素來看,隨著施氮水平的增加,有效穗數(shù)顯著增加,每穗粒數(shù)在施氮量為270 kg/hm2時最大,而結(jié)實率與千粒重則隨著施氮量的增加而降低。
表5 不同時期穗肥處理水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成
在總施氮量270 kg/hm2、穗肥用量占40%的前提下,穗肥不同施用時期對水稻產(chǎn)量的影響結(jié)果見表5。從表5可以看出,施用穗肥均比不施穗肥的處理產(chǎn)量顯著提高。其中,以倒3葉期施穗肥的處理產(chǎn)量最高,之后依次為倒4葉期、倒2葉期、倒5葉期、倒1期和倒6葉期施肥的處理。從產(chǎn)量構(gòu)成來看,隨著穗肥時間的提早,有效穗數(shù)有所增加,施得越早,成穗數(shù)增加越多。倒3葉期施用穗肥的處理每穗粒數(shù)最多,其次為倒4葉期施肥,倒1葉期和倒2葉期施穗肥每穗粒數(shù)比倒5葉期和倒6葉期施穗肥多;千粒重和結(jié)實率雖然差異不明顯,但隨著施穗肥時間的推遲有提高的趨勢。因此,如一次性施用穗肥,最佳施肥時間為倒3葉期,既可保證有一定的有效穗數(shù),又可增加每穗粒數(shù),千粒重和結(jié)實率也較高。
世界農(nóng)業(yè)發(fā)展的實踐證明,施用化肥是最快、最有效、最重要的增產(chǎn)措施。但目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特別是糧食生產(chǎn)過度依賴化肥的現(xiàn)象日趨嚴重。過量施用化肥,不僅導致生產(chǎn)成本快速增加,而且給土壤質(zhì)量提升和農(nóng)村環(huán)境保護帶來了困難[2]。因此,逐步減少化學肥料施用量已上升為國家戰(zhàn)略。筆者之前的試驗研究結(jié)果表明,測土配方施肥可以有效提高肥料利用率,特別是氮肥、磷肥的利用率可提高5個百分點以上。
進一步試驗得知,氮肥與水稻生長發(fā)育和產(chǎn)量形成的關(guān)系密切,合理施用氮肥,特別是確定最佳氮肥施用量與施用時期,不僅能顯著提高水稻的最大庫容量,而且還能有效改善品質(zhì),提高氮肥利用率,減少因氮肥使用不當造成的環(huán)境污染[3-7]。在現(xiàn)有條件下,徐稻3號全生育期以施純 N 270~300 kg/hm2,基肥、蘗肥、穗肥的比例為 2.4∶3.6∶4.0 為宜,最佳穗肥施用時間是倒 3 葉期,既能保證充足的有效穗數(shù),又可爭取較多的每穗粒數(shù),從而實現(xiàn)高產(chǎn)。