巢湖流域中稻高产高效平衡施肥技术 李录久 1, 徐宏军 2, 王家嘉 1, 李东平 1, 尹学政 2, 吴萍萍 (1. 安徽省农科院土壤肥料研究所, 合肥 230031; 2. 巢湖市土肥站, 巢湖 238000) 1 摘要 : 通过田间试验研究安徽省巢湖流域一季中稻高产高效平衡施肥技术 结果表明, 施用氮磷钾化肥对水稻生长发育具有良好的促进作用, 并能改善产量结构性状, 增加水稻产值, 提高施肥经济效益 二年试验平均, 水稻平衡施肥较不施氮肥 磷肥 钾肥及不施肥的空白对照的增产率分别为 39.0% 9.8% 和 16.3% 及 46.8%, 施肥增收 18.5 ~ 355.5 元 / 亩, 产投比为 0.77:1 ~ 6.82:1 关键词 : 水稻, 平衡施肥, 巢湖流域 水稻是我国主要粮食作物, 近十年播种面积均在 4 亿亩以上, 种植面积约占我国粮食作物播种面积的 27%, 总产占我国粮食作物总产的 39%,65% 的国人以稻米为主食 [1,2] 安徽是我国水稻重要生产省, 全省常年水稻播种面积 3000 万亩以上, 其中 2008 年种植面积达 3328 万亩, 总产 1383 万吨, 播种面积和总产量分别占全国的 7.6% 和 7.3%, 仅次于湖南 江西 江苏和黑龙江等省, 分别居全国第 5 位和第 7 位 [3] 巢湖流域是安徽省水稻特别是一季中稻主产区, 主要轮作制是油菜 - 水稻 巢湖是我国五大淡水湖泊之一, 位于安徽省中部, 长江流域中下游 安徽省水稻种植面积虽然较大, 但单位面积产量较低,2007 年平均为 410 公斤 / 亩, 低于 430 公斤 / 亩的全国平均产量, 排在全国 10 位以后, 与江苏等高产省份有较大的差距 [3] 安徽省水稻产量长期低而不稳, 除气候条件外, 主要原因是施肥不合理 调查发现, 水稻生产中普遍存在盲目施肥 过量施肥和施用单一氮肥 不施或很少施用磷 钾肥及微量元素肥料等不合理施肥现象, 氮磷钾比例失调, 土壤速效磷 钾含量 下降, 水稻贪青晚熟, 病虫害重度发生, 后期倒伏严重, 空瘪率高, 籽粒产量低 因此, 开展水稻平衡施肥试验与示范, 对指导农民合理施肥, 实现水稻高产优质高效具有重要作用 2007 ~ 2008 年, 在国际植物营养研究所 (IPNI) 和国家十一五科技支撑计划 长江中下游水稻土区沃土技术模式研究与示范 的支持下, 在巢湖流域进行了水稻平衡施肥试验, 为水稻合理施肥提供科学依据 1 材料与方法 1.1 土壤养分状况试验于 2007 和 2008 年在安徽省巢湖市居巢区 ( 现属合肥市 ) 中及槐林镇进行, 供试土壤分别为湖积物母质发育形成的湖泥田及白土田, 前茬油菜, 肥力中等 试验前 0 ~ 20 厘米耕层土壤养分状况 ASI 法测定结果见表 1 1.2 试验设计试验设 6 个处理 :1 CK( 不施肥的空白对照 )2 OPT(N 12 P 5 K 8, 施 N P 2 O 5 和 K 2 O 量分别为 12.5 和 8 公斤 / 亩 )3OPT-N( 不施氮 )4 OPT-P( 不施磷 )5 OPT-K( 不施钾 ) 34
巢湖流域中稻高产高效平衡施肥技术 表 1 ASI 法测定 0-20 厘米土壤基本农化性状 ph 有机质 土壤有效养分含量 ( 毫克 / 公斤 ) 时间地点 ( 水 ) (%) + NH 4 -N P K S B Cu Fe Mn Zn 2007 中垾 5.28 0.64 10.1 26.8 68.2 44.8 0.42 8.5 427.2 40.5 2.0 2008 槐林 5.51 0.66 21.6 9.6 85.0 40.0 0.46 5.5 225.6 22.0 1.5 6 FP( 农民习惯施肥 N 14 P 6 K 4, 施 N P 2 O 5 和 K 2 O 量分别为 14.6 和 4 公斤 / 亩 ) 供试肥料品种 : 氮肥 - 尿素, 磷肥 - 普通过磷酸钙, 钾肥 - 氯化钾 1.3 栽培管理措施试验小区四周筑田埂, 宽 25 厘米, 高 20 厘米, 用塑料薄膜两面包裹防止串肥渗水 小区四周设保护行, 行宽 2 米, 排 灌水渠独立 小区面积 30 平方米,4 次重复, 完全随机区组排列 施肥方法为 :60% 的氮肥和全部磷肥及 60% 的钾肥作基肥, 于水稻移栽前施用 20% 氮肥作第 1 次追肥, 水稻移栽 7 天后追施 ; 其余的 20% 氮肥和 40% 钾肥作第 2 次追肥, 于水稻孕穗期追施 供试水稻品种为杂交中稻两优 6326, 每年 4 月下旬育秧,6 月上旬移栽, 栽插密度为 13.3 厘米 30 厘米 每年 9 月中下旬水稻成熟时, 每 小区取 25 株样品考种, 按小区单收单独脱粒计实产 其它栽培管理措施, 如病虫草害防治以及水分管理, 同当地一般大田水稻 2 结果与分析 2.1 施用氮磷钾对水稻生长发育和产量性状的影响表 2 的调查结果说明, 氮磷钾化肥配合施用的平衡施肥对巢湖流域水稻 ( 一季中稻 ) 的生长发育具有明显的促进作用 与不施氮 磷 钾肥的对照 (OPT-N OPT-P OPT-K) 或不施肥的空白对照 CK 相比, 最佳施肥 OPT 处理有效穗数增加 2.28 ~ 8.77 穗 / 穴, 穗长增长 0.7 ~ 3.6 厘米, 穗粒数增多 3.8 ~ 64.0 粒 / 穗, 单穗重增加 0.1 ~ 1.3 克, 空瘪率降低 0.9 ~ 1.8 表 2 施肥对水稻产量构成因素的影响 株高 有效穗 穗长 穗粒数 空瘪率 穗粒重 千粒重 生物产量 处理 ( 厘米 ) ( 穗 / 穴 ) ( 厘米 ) ( 粒 / 穗 ) (%) ( 克 ) ( 克 ) ( 公斤 / 亩 ) OPT 133.5 18.11 28.0 221.2 7.27 6.02 28.83 1187.4 OPT-N 110.1 9.83 25.0 164.5 8.40 4.94 28.90 817.5 OPT-P 136.7 13.3 327.0 217.4 8.63 5.98 27.8 31115.5 OPT-K 137.4 15.8 327.3 207.7 8.93 5.73 27.17 1033.7 CK 108.9 9.34 24.4 156.5 5.47 4.74 28.4 7691.0 FP 132.8 16.26 27.3 213.6 9.66 5.69 27.95 1157.5 35
个百分点, 千粒重提高 0.4 ~ 1.7 克, 生物产量增加 71.9 ~ 496.4 公斤 / 亩, 相对提高 6.1 ~ 41.8% 与农民习惯施肥 FP 处理相比, 最佳施肥处理 OPT 的产量性状也有明显的改善和提高 ( 表 2) 表 2 的结果还说明, 氮磷钾 3 种肥料中, 不施氮肥对水稻生长发育的影响最大, 水稻株高 分蘖成穗率 穗长 穗粒数 穗粒重 生物产量均有较大幅度的下降, 空瘪率明显提高, 生物产量较 OPT 降低 31.1% 不施磷肥和钾肥对水稻生长发育的影响较氮肥要小得多, 并且受影响的程度相近 其中不施磷肥, 水稻有效穗 穗长及株高受到的影响较钾肥大 ; 不施钾肥, 水稻穗粒数 穗粒重 千粒重及生物产量则有较大幅度的下降 这一结果说明, 磷对水稻前期生长及分蘖成穗影响较大, 而钾则主要影响穗粒数及千粒重等, 对后期籽粒数和单穗粒重等产量构成性状有较大影响 不施肥的空白对照处理, 水稻生长发育迟缓, 植株矮小, 分蘖成穗率低, 穗短, 穗粒数和穗粒重等指标均显著降低 2.2 水稻平衡施肥的增产效应从表 3 可看出, 巢湖流域水稻土, 氮磷钾化肥配合施用的平衡施肥对水稻 ( 一季中稻 ) 具有显著的增产效应 与不施氮 磷 钾的对照 OPT-N OPT-P 和 OPT-K 相比, 最佳氮磷钾配施的 OPT 处理, 水稻增施氮肥的增产率为 34.6% ~ 43.7%, 施磷产量相对提高 1.7% ~ 17.8%, 施钾增产 13.8% ~ 18.9%, 较不施肥的空白对照 CK 产量提高 45.1% ~ 48.5%, 与农民习惯施肥 FP 相比, 增产 10.4% ~ 11.1%, 2 年试验平均, 增产率分别为 39.0% 9.8% 和 16.3% 及 46.8% 与 10.7%, 除 2007 年试验土壤有效磷含量高施磷增产不显著外, 均达 5% 或 1% 的显著或极显著水准 不施肥或不施氮肥时, 水稻籽粒产量显著降低, 其余相对产量相应只有最佳施肥处理 OPT 的 67.4% ~ 68.91% 和 69.6% ~ 74.3%, 平均仅为 68.1% 和 71.9%, 减产极显著 不施磷 钾肥, 水稻相对产量只有 OPT 产量的 84.9% ~ 98.3% 和 84.1% ~ 87.8%, 平均分别为 91.6% 和 86.0%, 除 2007 年试验施磷处理外, 减产显著 总之, 不施氮肥对水稻籽粒产量的影响最大,2 年试验平均, 减产幅度超过 28%; 其次为不施钾的处理,2 年平均减产 14%; 不施磷对水稻产量的影响相对较小, 平均减产 8% 左右 水稻氮磷钾肥的增产效应顺序为 N>K>P 进一步分析水稻施用氮磷钾肥的农学效率, 结果表明, 氮肥为 11.7 ~ 13.9 公斤籽粒 / 公斤 N, 磷肥 1.9 ~ 16.4 公斤籽粒 / 公斤 P 2 O 5, 钾肥达 8.3~10.8 公斤籽粒 / 公斤 K 2 O, 平均分别为 12.8 公斤籽粒 / 公斤 N 9.2 公斤籽粒 / 公斤 P 2 O 5 和 9.6 公斤籽粒 / 公斤, 氮磷钾三要素中氮的农学效率最高钾次之 2.3 施肥的经济效益分析表 3 还表明, 氮磷钾化肥配合施用的平衡施肥技术, 可有效提高种植水稻的产值, 增加农民施肥的经济收益 最佳施肥处理 OPT 较不施氮肥的对照 OPT-N 增收 279.9 ~ 333.3 元 / 亩, 施用氮肥的产投比达 6.39:1 和 5.37:1; 较不施磷肥的对照 OPT-P 增收 18.5 ~ 164.4 元 / 亩, 施用磷肥的产投比为 0.77:1 ~ 6.82:1; 较不施钾肥的对照 OPT-K 增收 133.4 ~ 173.3 元 / 亩, 施用钾肥的产投比分别为 2.50:1 ~ 3.25:1; 较不施肥的空白对照 CK 相应增收 340.8 和 355.5 元 / 亩, 施氮磷钾肥产投比为 2.63 和 2.74:1 2 年试验平均, 施用氮 磷 钾每亩分别增收 36
巢湖流域中稻高产高效平衡施肥技术 表 3 平衡施肥对水稻籽粒产量和经济效益的影响 年份 处理 代号 籽粒产量 OPT 增产增产率农学效率经济效益施肥 ( 公斤 / 亩 ) ( 公斤 / 亩 ) (%) ( 公斤 / 公斤 ) ( 元 / 亩 ) ( 产投比 ) N 12 P 5 K 8 OPT 548.2 -- -- -- -- -- N 0 P 5 K 8 OPT-N 381.5 166.7 43.7** 13.9 333.3 6.39 2007 N 12 P 0 K 8 OPT-P 538.9 9.3 1.7 1.8 18.5 0.77 N 12 P 5 K 0 OPT-K 481.5 66.7 13.8* 8.3 133.4 2.50 N 0 P 0 K 0 CK 377.8 170.4 45.1** 6.8 340.8 2.63 N 14 P 6 K4 FP 496.7 51.5 10.4* 2.2 103.0 7.83 N 12 P 5 K 8 OPT 544.5 -- -- -- -- -- N 0 P 5 K 8 OPT-N 404.5 140.0 34.6 11.7 279.9 5.37 2008 N 12 P 0 K 8 OPT-P 462.3 82.2 17.8 16.4 164.4 6.82 N 12 P 5 K 0 OPT-K 457.8 86.6 18.9 10.8 173.3 3.25 N 0 P 0 K 0 CK 366.7 177.8 48.5 7.1 355.5 2.74 N 14 P 6 K4 FP 490.0 54.5 11.1 2.3 108.9 8.28 N 12 P 5 K 8 OPT 546.3 -- -- -- -- -- N 0 P 5 K 8 OPT-N 393.0 153.3 39.0 12.8 306.7 5.88 平均 N 12 P 0 K 8 OPT-P 500.6 45.7 9.8 9.1 91.5 3.79 N 12 P 5 K 0 OPT-K 469.7 76.7 16.3 9.6 153.3 2.87 N 0 P 0 K 0 CK 372.2 174.1 46.8 7.0 348.2 2.69 N 14 P 6 K4 FP 493.3 53.0 10.7 2.2 106.0 8.06 注 1: 水稻价格为 2.00 元 / 公斤,N 按 4.35 和 4.35 元 / 公斤,P 2 O 5 为 4.82 元 / 公斤,K 2 O 为 6.67 元 / 公斤计算 注 2:* 表示产量差异达 5% 的显著水准,** 表示产量差异达 1% 的极显著水准 306.7 元 91.5 元和 153.3 元及 348.2 元, 施肥产投比分别达 5.88:1 3.79:1 和 2.87:1 及 2.69:1 平衡施肥 OPT 与农民习惯施肥 FP 相比, 增收 103.0 ~ 108.9 元 / 亩, 施肥产投比平均达 8.06:1 3 小结 3.1 施用氮磷钾化肥对巢湖流域水稻的生 长发育具有明显的促进作用, 水稻株高 穗长 有效穗数增加, 穗粒数明显增多, 空瘪粒减少, 穗粒重和千粒重提高, 产量性状改善, 为籽粒产量的提高打下了良好基础 3.2 安徽省巢湖流域一季中稻产区, 水稻氮磷钾化肥配合施用的平衡施肥具有显著的增产效应 水稻增施氮肥的增产率为 34.6% ~ 43.7%, 施磷产量相对提高 1.7% ~ 17.8%, 施 37
钾增产 13.8% ~ 18.9%, 较不施肥的空白对照 CK 产量提高 45.1% ~ 48.5%, 与农民习惯施肥 FP 相比, 增产 10.4% ~ 11.1%,2 年试验平均, 增产率分别为 39.0% 9.8% 和 16.3% 及 46.8% 与 10.7%, 除 2007 年试验施磷处理外, 其余均达 5% 或 1% 的显著或极显著水准 水稻施用氮磷钾的增产效应顺序为 N>K>P, 农学效率平均 为 12.8 公斤籽粒 / 公斤 N 9.1 公斤籽粒 / 公斤 P 2 O 5 和 9.6 公斤籽粒 / 公斤 K 2 O 3.3 平衡施肥可有效增加水稻产值, 提高农民种植水稻的经济效益 施用氮磷钾化肥增收 18.5 ~ 355.5 元 / 亩, 施肥产投比为 0.77:1 ~ 6.82:1 参考文献 [1] 蔡洪法. 我国水稻生产现状与发展展望 [J]. 中国稻 米,2000,(6):5 ~ 8. [2] 胡培松, 翟虎渠, 万建民. 中国水稻生产新特点与 稻米品质改良 [J]. 中国农业科技导报,2002,4(6):33-39. [3] 安徽省统计局. 安徽农村统计调查资料 [M].2008: 3 ~ 20. 38