双季早稻配方施肥效应函数模型研究

郑万荭　陈　辉　张秀菊

摘要:为研究双季水稻高产栽培的氮、磷、钾肥料效应函数模型,建立巢湖市测土配方施肥地力评价和指标应用体系,应用“3414”肥料效应试验,建立了高肥力水平、砂泥田土壤肥料效应方程,并提出了该土壤条件下双季早稻产量8 250kg/hm2左右的氮、磷、钾推荐用量分别为纯氮172.5～180.0kg/hm2、五氧化二磷56～60kg/hm2、氧化钾118～128kg/hm2。

关键词:双季旱稻;配方施肥;效应函数;模型

中图分类号 S511.062 文献标识码A文章编号 1007-5739(2009)13-0009-02

测土配方施肥工作在巢湖市实施多年,取得明显成效,为进一步摸清水稻土壤的供肥能力和作物养分吸收量等要素,研究探索双季水稻高产栽培的氮、磷、钾肥料效应函数模型,建立测土配方施肥地力评价和应用指标体系,在巢湖市庐江县同大镇进行旱稻配方施肥试验。

1 材料与方法

1.1供试土壤

试验地点设在同大镇薛圩村1组(东经117°16′35″,北纬31°26′40.6″)承包田,为典型双季稻区,排灌等农田基础设施条件较好,土壤为砂泥田土,常年地下水位60(汛期)～120cm(枯水期);耕层土壤养分为:有机质30.6g/kg,pH值5.9,全氮1.6g/kg,有效磷9.0mg/kg,速效钾69mg/kg,有效铜4.3mg/kg,有效锌2.4mg/kg,有效铁160.2mg/kg,有效锰25.0mg/kg,有效硼0.42mg/kg。

1.2供试材料

供试肥料:氮肥选用安庆产尿素,含氮量为46%;磷肥选用普通过磷酸钙,经取样检测五氧化二磷含量为12.1%(试验按12%计);钾肥选用俄罗斯产氯化钾,经取样检测氧化钾含量为60.2%(试验按60%计)。供试水稻品种统一为浙辐203。

1.3试验设计

试验采用“3414”试验设计方案,设氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)3个因素,每个因素设4个水平,共计14个处理。4个水平分别为:0水平不施肥;2水平为当地常规施肥量(施氮18.0kg/hm2、五氧化二磷60kg/hm2、氧化钾135kg/hm2);1水平=2水平×0.5;3水平=2水平×1.5。氮肥施用比例为基∶蘖∶花∶粒=45∶25∶22∶8,磷肥一次性基施,钾肥施用比例为基∶蘖∶花∶粒=25∶30∶35∶10。为避免缺锌对氮、磷、钾效应的影响,试验田普施硫酸锌肥料15kg/hm2。不设重复,随机区组排列,小区面积36.8m2。四周做小土埂,埂宽25cm,埂高20cm,土埂用塑料薄膜双面包裹防串渗。试验区四周建立独立排灌系统,四周设保护行1m以上。

1.4试验过程

试验采用小拱棚湿润育秧,4月11日播种,4月24日秧田用多效唑1.5kg/hm2化控,4月28日追肥施尿素60kg/hm2。4月上旬翻耕,4月30日整平小区田面,划线、起埂、作小区。土埂分3次做成,然后用80～100cm的塑料薄膜将土埂三面包裹防串渗,包膜后将小区田面仔细整平,高差不超过1cm。5月9日分区撒施基肥,施后进行人工耖和。5月10日栽秧。栽秧时,秧苗平均叶龄5.22,绿叶数3.2叶,平均苗高24.9cm,最大叶长16.8cm,最大叶宽0.75cm,基部宽0.52cm,平均每穴栽4.9个茎蘖苗,拉线定位栽插,每小区栽25行,每行70穴,每小区1 750株,行株距为13cm×17cm。5月15日撒施分蘖肥,6月5日(平均叶龄10.7,主茎幼穗长0.5～1.0cm)施保花肥,6月19日(破口前)施壮粒肥。试验采取浅水栽插,薄(水)露(田)分蘖,够苗晒田至穗分化(5月25日放水晒田),孕穗前期薄露间歇灌溉,孕穗后期至灌浆期保持浅水层,收割前5d断水。除追肥按照试验设计处理要求外,大田其他管理要求做到各小区基本一致。7月28日收割。生育期间,强化病虫害防治,各小区未发生明显病虫危害。大田试验期间(播种至收割),降水量和雨日天数较常年偏多,日照时数较常年偏低。

1.5调查统计

栽后返青立苗时,每小区调查3点60穴,测算基本苗数,并标定有代表性的5穴样本,观察记载茎蘖动态、出叶速度等;穗分化始期,每小区调查3点60穴,计数茎蘖数,取2穴均样测定稻株地上部鲜重、干物重和主要养分含量,考察基、蘖肥养分吸收利用情况;收割前,每小区调查100穴,计数有效穗,取6穴均样考察产量构成、经济性状,取2穴均样测定地上部鲜重、干物重和主要养分含量,考察养分吸收利用总量等;分小区收获,晒干后测实产。

2 结果与分析

2.1不同处理对水稻产量及经济性状的影响

氮、五氧化二磷、氧化钾的施肥水平及配比可显著影响水稻的各项经济性状,进而直接影响水稻的产量和效益。本试验产量最高的是处理6,为8 475.0kg/hm2,最低的是处理2,为5 744.6kg/hm2。

2.2肥料对产量效应的影响

对试验处理产量结果进行回归分析,得出3个肥料因子与产量间的三元二次方程的数学模型为:

Y=5 798.588+11.205 48N+0.945 129P+10.219 87K-0.056 45 N2-0.315 02P2-0.076 85K2+0.136 795NP+0.031 243NK+0.125 813 PK(式中Y为产量,kg/hm2;N为施纯氮量,kg/hm2;P为施五氧化二磷量,kg/hm2;K为施氧化钾量,kg/hm2)。回归分析结果表明:回归方差F=13.248 8,达显著水平;回归方程拟合相关系数r=0.983 6,复测定系数R=0.967 5,均达极显著以上水平,说明该方程具有可靠的拟合度,可进一步进行拟合分析。对该方程偏导求解及综合肥料市场均价(纯氮为4.78元/kg,五氧化二磷为6.66元/kg,氧化钾为7.33元/kg,早稻稻谷单价1.8元/kg)。估算出,试验田早稻的最佳产量为8 363.0kg/hm2,最佳产量施肥量分别为纯氮185.8kg/hm2、五氧化二磷61.6kg/hm2、氧化钾128.2kg/hm2,需施肥成本2 237.4元/hm2,收入15 053.4元/hm2,施肥利润12 816.0元/hm2。

2.3各试验处理单因素肥料效应

选用试验处理2、处理3、处理6、处理11和处理4、处理5、处理6、处理7及处理8、处理9、处理6、处理10的产量结果进行方差分析,可以看出各处理与产量的显著的相关性,分别统计出氮、磷、钾3种肥料与产量的一元二次效应方程,并以此计算出最佳产量及其施肥量。

3种肥料对产量效应的一元二次回归方程函数的回归方差、方程拟合相关系数、复测定系数及方程的各项回归系数,经检验都达到极显著以上的水平。说明这3种肥料函数效应方程具有很好的拟合效果,据此估算出的最高和最佳产量及其施肥量,可以作为该类土壤推荐配方施肥的重要依据。

2.4各试验处理经济性状统计

对试验各处理的主要养分吸收量及试验经济效益结果进行统计,可以看出2水平处理6纯收入最高,为13 005.46元/hm2,产投比为5.78,属中等,肥料氮、磷、钾利用率最高分别为53.64%、7.82%和45.56%。综合分析,2水平处理6(N2P2K2)为本试验最佳施肥水平。

2.5校正系数计算

处理2、处理4、处理8养分吸收量和试验土壤有效养分测定值,估算出该土壤的氮、磷、钾肥的校正系数分别为0.303、17.8和7.544。

3结论

(1)试验各施肥处理对水稻的产量、有效穗、穗实粒数、结实率和千粒重等有较显著的影响。其中最高产量为2水平的处理6(N2P2K2),最低的是处理2(N0P2K2)。说明试验设计的2水平处理为该土壤类型的较理想的推荐施肥量。

(2)对本试验的效应方程分析,并结合巢湖市水稻生产实际,提出高肥力水平土壤条件下双季早稻产量8 250 kg/hm2左右的氮、磷、钾推荐施肥用量分别为纯氮172.5～180.0 kg/hm2、五氧化二磷56～60kg/hm2、氧化钾118～128kg/hm2。

4参考文献

[1] 陈菁华.农业化学研究法[M].北京:农业出版社,1990.

[2] 夏加发,李泽福,唐光勇,等.中籼898产量构成及高产栽培措施研究[J].安徽农业科学,2000,28(6):707-708,716.