水稻氮磷钾和有机肥配合施用长期定位试验

伍少福

(浙江省绍兴市农业技术推广总站，浙江 绍兴 312000)

长期定位试验具有时间的长期性和空间的定位性等特点，信息量丰富，准确可靠，是全面了解农田生态系统的重要手段，长期定位试验能系统了解各因素的相互作用，为评估施肥对土壤肥力及生态环境的影响提供了重要的研究基础［1］。也有相关报道报道了长期定位监测对作物产量和土壤养分的影响［2-4］。作者从2010年开始，利用绍兴市土壤肥料定位监测点进行了有关试验，旨在探明长期定位施肥对水稻产量和水田培肥的效果，为当地的培肥途径提供科学依据。现将有关结果报道如下。

1 材料与方法

1.1 参试监测点的基本情况

绍兴市共设监测点24个，其中市区3个、绍兴县6个、诸暨市6个、嵊州市5个、上虞市2个、新昌县2个。所有监测点均为水田，涉及青紫泥田等12种土种和麦-稻等6种种植制度或典型作物。监测点建点时基础肥力有高、中、低等不同肥力水平。本研究选取其中11个监测点 (表1)的数据进行试验分析。

表1 各定位监测点的基本情况

1.2 处理设计

参试监测点均设4个处理:处理1，长期无肥区，不施用任何化学肥料，也不种植绿肥和采用秸秆还田等有机肥;处理2，常规施肥区，施肥量与当地绝大多数农户的施肥量、肥料品种相一致;处理3，测土配方施肥纯化肥区，根据土壤养分情况和作物确定最佳施肥量;处理4，测土配方施肥化肥+有机肥区。各处理施肥量每年保持一致。

小区面积33.3～66.7 m2。小区间用水泥板隔开，水泥板高60～80 cm，厚5 cm，埋深30～50 cm，露出田面30 cm。灌水管内置在2块水泥板间，水管用直径8 cm PV管。每小区有一进水口和出水口，进水口高于出水口，都装有阀门。

1.3 监测内容与方法

每年监测作物产量以及作物收获时各小区土壤养分和植株养分等。土壤和植株分析测试方法，按NY/T 1119—2006土壤监测规程分析测试。

2 结果与分析

2.1 长期施肥对水稻产量的影响

图1表明，施肥处理水稻产量 (籽粒、茎叶)高于不施肥产量。水稻产量不施肥处理 (处理1)逐年下降，常规施肥处理 (处理2)先降后升，测土配方施肥 (处理3)和配施有机肥处理 (处理4)逐年增加。说明合理施肥可较好地提高水稻产量。

图1 长期施肥对水稻产量的影响

2.2 耕层土壤理化性状及其变化

2.2.1 年度间变化

对建点时 (2010年)与实施3年后 (2012年)数据进行比较 (表2)，土壤酸碱性总体变化趋势不十分明显，11个点中有2个点 pH值降低，9个点pH值有所升高，平均升高0.18。土壤有机质含量全部升高，平均增加5.96 g·kg-1，增幅19.8%。土壤全氮含量变化趋势基本与土壤有机质变化趋势一致，平均含量由2010年2.1 g·kg-1上升到2.28 g·kg-1，增幅比土壤有机质略小。各监测点土壤有效磷含量变化幅度很大，开始时最高的为 19.56 mg·kg-1，最低的仅为 0.4 mg·kg-1，通过3年试验后，多数表现为升高，但各监测点数据仍然相差很大，这可能与成土母质有关。表2结果还表明，速效钾平均含量呈上升趋势，但不同监测点差别较大，其中有4个点下降，7个点上升，平均升高了9.63 mg·kg-1，其中有3个点升高超过 30 mg·kg-1。

2.2.2 处理间变化

由表3可以看出，作物收获时土壤养分不施肥处理 (处理1)明显低于施肥处理。施肥处理中，有机质、全氮含量处理3、处理4和处理2之间的差异不是十分明显，全氮以处理3最高，处理4最低。有效磷中，处理3明显大于处理2和处理4，说明测土配方施肥比较容易提高土壤含磷量。对于速效钾和缓效钾，处理3、处理4均大于处理2，可见测土配方施肥和配施有机肥比常规施肥处理能较好地保持土壤速效养分含量。

2.3 肥料投入

参试监测点投入的肥料主要是单质化肥和复合肥，其中处理2中，氮肥的投入品种主要为尿素、碳酸氢铵，磷肥主要钙镁磷肥和过磷酸钙，钾肥都是氯化钾;而测土配方施肥处理中，除上述肥料品种外，大多使用配方复合肥。有机肥除处理4外都不使用，且一般为商品有机肥，数量1 500～2 500 kg·hm-2。处理 2平均投入化肥 (折纯，下同)325.65 kg·hm-2，其中氮肥 213.9 kg·hm-2、磷肥49.8 kg·hm-2、钾肥 61.95 kg·hm-2;处理 3投入 化 肥 272.7 kg·hm-2，氮 肥 157.95 kg·hm-2、 磷 肥 42.45 kg·hm-2， 钾 肥72.3 kg·hm-2。

各处理在施肥上的不平衡现象，表现为氮磷钾比例不协调。氮∶磷∶钾的比例在处理2中为 1∶0.21∶0.29，处理 3 中为 1∶0.27∶0.46。

表2 参试监测点土壤耕地质量的变化情况

表3 作物收获时各处理土壤养分的情况

2.4 土壤养分平衡状况

土壤养分平衡决定于养分投入和支出2个方面。当投入小于支出时，说明施肥量不足，耕地养分亏缺;当投入大于支出时，说明耕地养分有盈余。养分平衡状况一般以表观盈亏量 (肥料养分的投入量-作物养分的吸收量)、实际平衡盈亏率［(投入/支出-1) ×100］以及平衡系数 (养分投入/养分支出 ×100%)来衡量。本监测所指的土壤养分平衡不考虑降水、肥料损失等途径的影响，仅限于养分被作物消耗和施肥投入之间的平衡。

表4表明，养分投入中，氮、磷钾肥表现不十分一致，其中氮肥以常规施肥 (处理2)投入最大，达213.9 kg·hm-2，测土配方施肥 (处理3)最小，仅为157.95 kg·hm-2;磷肥以处理3最小，配施有机肥处理 (处理4)最大;钾肥以处理3最大，处理2最小。氮、磷养分支出，从大到小的顺序依次为处理4＞处理3＞处理2＞处理1，钾肥以处理1最大。土壤养分，仅有处理2氮、磷处于盈余水平，其余处理均处于亏缺状态。特别以农田钾素处于比较严重亏缺状态，处理2、处理3、处理4的实际亏缺率分别达 51.24%，53.92%和56.56%。养分平衡系数，氮是0.80～1.15，磷是0.78～1.18，钾是0.43～0.49。说明氮、磷基本平衡，钾肥投入不足。各处理间处理3最为接近平衡，处理2氮、磷肥过量。

2.5 耕地基础地力

耕地基础地力量化指标采用在常规的生产水平下不施肥区的产量与常规施肥区作物产量之比，又称地力贡献率。它是农田土壤养分供给力的一种相对评价方式。土壤地力贡献率低，则表明土壤肥力差，作物对肥料依赖性强，反之亦然。11个参试监测点耕地基础地力分析结果表明，不施肥区最高产量为8.77 t·hm-2，最低为3.26 t·hm-2，平均产量为 6.81 t·hm-2;常规施肥区最高为 10.39 t·hm-2，最低为5.38 t·hm-2，平均产量为8.17 t·hm-2。地力贡献率最大为 97.55%，最小为65.38%，平均为88.27%。按地力贡献率低于75%的为低肥力水平，75%～85%为中等肥力水平，高于85%为高肥力水平来划定，11个参试监测点2010年无低肥力水平，3个中等肥力水平，8个高肥力水平;2011年1个低肥力水平，8个中等肥力水平，3个高肥力水平;2012年3个位低肥力水平，5个位中等肥力水平，3个位高肥力水平。说明农田基础地力呈下降趋势。

表4 参试监测点养分投入与支出的情况

3 小结

对11个土壤养分监测点的3年数据分析结果表明，建点3年后土壤酸碱性、有机质、全氮等含量多数表现为升高趋势，但各监测点数据相差很大，这可能与土壤的成土母质有关。作物收获时土壤养分不施肥处理 (处理1)明显低于施肥处理。施肥处理中，有机质、全氮含量在处理3、处理4和处理2之间的差异不明显，全氮以处理3最高，处理4最低。有效磷、速效钾和缓效钾等养分，处理3明显大于处理2和处理4，说明测土配方施肥相比常规施肥处理保持较好的土壤速效养分含量。

仅有常规施肥处理氮、磷处于盈余水平，其余处理均处于亏缺状态。特别是农田钾素处于比较严重亏缺状态，处理2、处理3、处理4的实际亏缺率分别达51.24%，53.92%和56.56%。养分平衡系数氮是 0.80～1.15，磷是 0.78～1.18，钾是0.43～0.49。说明氮、磷基本平衡，钾肥投入不足。各处理间处理3最为接近平衡，处理2氮、磷肥施用过量。

11个参试监测点耕地基础地力分析结果表明，不施肥区平均产量为6.81 t·hm-2，常规施肥区平均产量为 8.17 t·hm-2，地力贡献率平均为88.27%。2010年无低肥力水平，3个中等肥力水平，8个高肥力水平;2011年1个低肥力水平，8个中等肥力水平，3个高肥力水平;2012年3个低肥力水平，5个中等肥力水平，3个高肥力水平，农田基础地力呈下降趋势。

参试监测点投入的肥料主要是单质化肥和复合肥。有机肥除处理4外都不使用。化肥投入结构中，氮磷化肥所占比例呈下降趋势，复混肥施用比例则呈逐年上升趋势。其中氮∶磷∶钾的比例常规施肥处理为1∶0.21∶0.23，测土配方施肥处理为 1∶0.24∶0.39，与平衡施肥要求相差甚远，需要在今后的工作中重视。

［1］ 危锋，郝明德.长期氮磷化肥配施对不同种植体系土壤交换性镁分布与累积的影响 ［J］.浙江大学学报:农业与生命科学版，2012，38(2):204-210.

［2］ 介晓磊，杨先明，黄绍敏，等.石灰性潮土长期定位施肥对小麦根际无机磷组分及其有效性的影响 ［J］.中国土壤与肥料，2007(2):53-58.

［3］ 徐祖祥.长期定位施肥对水稻、小麦产量和土壤养分的影响 ［J］.浙江农业学报，2009，21(5):485-489.

［4］ 徐祖祥.长期不同施肥对作物产量和土壤肥力的影响［J］.浙江农业科学，2007(4):439-441，444.