谷云松,曾小平,梁钰彬,贺才明
(1.耒阳市农业局,湖南 耒阳 421800;2.耒阳市黄市镇农技站,湖南 耒阳 421832)
耒阳市每年烤烟种植面积超过3000 hm2,由于烟农种植烤烟时施肥水平高,一般施肥量为N:225~255 kg/hm2、P2O5:180 kg/hm2、K2O:495 kg/hm2,烤烟采收后烟田仍残存了相当一部分养分没有被吸收利用,加之烟秆全部还田,因此,在晚稻栽培时一部分烟农不施任何化肥,一部分烟农只在返青时施尿素37.5 kg/hm2促进水稻分蘖。烟—稻轮作晚稻氮肥施用量没有科学根据,这方面的报道也较少。试验在烟—稻轮作模式晚稻不施磷、钾肥的情况下,通过氮肥不同施用量的试验,以提高氮肥经济效益,为耒阳市烟区杂交晚稻的氮肥的科学施用提供理论依据。
试验于2012年7月~11月在耒阳市洲陂乡沅江村9 组某农户责任田中进行;试验土壤为潴育型水稻土亚类红黄泥土属红黄泥土种,肥力水平较高,试验前取土壤化验,其理化性状:pH 值5.0,土壤有机质44.3 g/kg,全氮2.19 g/kg,碱解氮220.9 mg/kg,有效磷50.4 mg/kg,速效钾682 mg/kg,缓效钾221.3 mg/kg。供试晚稻品种为T 优272;试验氮肥为尿素(含N 46%)。
各处理均是鲜烟秆全部还田(烟蔸数:17 250蔸/hm2,平均蔸鲜重1.04 kg,即还田鲜烟秆17 940 kg/hm2),不施磷、钾肥。5 个处理(1~5)为氮单因素5个不同水平,施纯氮分别为0、17.25、34.5、51.75、69 kg/hm2。氮肥70%作基肥,30%在移栽返青后作追肥施用,各处理其他栽培措施完全一致。观察记载主要生育期,登记田间管理档案,收割前取植株样,并进行考种。
2.1.1 对晚稻产量的影响 从表1 中可知,平均产量以处理4 最高,为7 816.5 kg/hm2,其余依次为处理3、处理2、处理5、处理1。经方差分析,本试验处理间产量差异达显著水平,说明氮肥不同施用量对晚稻产量有显著影响[1-2]。通过对产量进行新复极差测验,处理4 与其他处理之间存在极显著差异,处理5 与处理2 的产量之间无显著差异。这说明在本试验条件下,随着氮肥施用量增加产量也呈增加趋势[3],但当施纯氮达到69 kg/hm2时产量反而下降。从栽培学角度看,过量施用氮肥,造成营养生长旺盛,无效分蘖增多,不利于高产。
2.1.2 对经济效益的影响 由表1 可看出,在不施用磷、钾肥料的基础上,各施氮处理的产量和净收益均比处理1(CK)高,说明施氮肥可以提高产量和效益[4]。当氮肥用量在0~51.75 kg/hm2范围内,产量随施氮量增加而增加,以施纯氮51.75 kg/hm2最高,比处理1(CK)增产858 kg/hm2,增收1 939.5 元/hm2,当施纯氮量达到69 kg/hm2时产量和净收益均呈下降趋势。
2.1.3 晚稻氮肥效应模型 根据各处理产量结果进行回归分析,建立氮肥效应一元二次回归模型: Y=459.55+35.763 N-6.4 N2,R2=0.81,F=4.18。回归分析结果表明,晚稻产量与氮肥用量之间相关程度不高,前作植烟可导致晚稻土壤自身含氮量较高。
2.1.4 边际产量分析 从图1 中可看出,当施氮量在0~51.75 kg/hm2范围内,水稻产量随施氮量的增加而增加,当施氮量达到69 kg/hm2时,产量反而降低,通过边际产量分析计算,本试验条件下杂交晚稻(T 优272)最高产量施氮量为41.9 kg/hm2,对应最高产量为7 642.5 kg/hm2。最佳经济施氮量为39.3 kg/hm2,对应最佳经济产量为7 639.5 kg/hm2。
图1 氮肥不同施用量与水稻产量的关系
从表2 可看出,不同施氮水平对晚稻产量构成因素有一定的影响[5]。当施氮量在0 ~51.75 kg/hm2时,有效穗随着施氮量的增加而增加,说明水稻的群体随施氮量增多而增大,但当施氮量达到69 kg/hm2时,有效穗反而下降,说明过量施用氮肥,造成后期无效分蘖增多[6]。经方差分析,不同处理间有效穗存在显著差异;处理4 与处理3 间存在显著差异,与其他处理存在极显著差异。穗实粒数与氮施用量有关系,经方差分析各处理间存在差异,处理4 与处理2 间有显著差异,处理4、处理3与处理1、处理5 有极显著差异,其他各处理间没有差异,说明施氮量多少对穗粒数量结构有影响。各处理间的结实率差异很小,施氮量多少对穗结实率影响不大。千粒重各处理间变化不大,说明施氮量的多少对水稻千粒重的影响不大。综合来看以处理4 和处理3 的群体协调性较好,说明烟田种晚稻时,应适量施用氮肥以达到水稻高产的群体目的。
表2 氮肥不同施用量对晚稻经济性状的影响
从表3 中可看出,处理4、5 全生育期117 d,比处理1(CK)长3 d,比处理3 长2 d,处理3 的全生育期115 d,比处理1(CK)长1 d,说明全生育期随施氮量增加而延长[7]。从分蘖情况看,施氮肥可以促进分蘖进程,也说明鲜烟杆还田时应配施氮肥。
从表4 中可知,氮肥利用率随施氮量增加而降低,与过去研究一致[8]。氮肥贡献率以处理3 最高,而后随施氮肥量增加而下降。处理5 的氮肥利用率、氮肥贡献率、每增施1 kg 氮肥增产量与处理2、处理3、处理4 比较下降较明显,说明烟—稻轮作模式下,晚稻土壤含氮量较高,导致其氮肥的利用效率不很高,且随着施氮量的提高而越来越低[9]。
表3 氮肥不同施氮量对晚稻生育期的影响 (月-日;d)
表4 氮肥不同施用量对晚稻氮肥利用率的影响
试验结果显示,烟-稻轮作模式下,晚稻以施纯氮51.75 kg/hm2的处理产量最高,效益最好。这是由于烟-稻轮作,烤烟采收后烟田仍残存了较多养分没有被吸收利用,加之烟秆全部还田,晚稻土壤肥力水平较高。因此,本试验指出,晚稻产量与氮肥用量相关性不是很强。通过边际产量分析计算,耒阳市烟—稻轮作模式下在晚稻栽培中,晚稻栽培最佳经济施氮量以39.3 kg/hm2为宜,对应最佳经济产量可达到7 639.5 kg/hm2。结果说明烟区种晚稻,施氮水平不宜太高,应控制好施氮量,以达到最高经济产量的水稻合理群体结构。
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