文建平
摘 要:为客观评价晚稻测土配方施肥技术的效果,2008—2012年在江西省吉安市13个县(市、区),以晚稻品种为试验材料,在大田条件下设置测土配方施肥、常规施肥、空白不施肥3个处理,研究了施肥处理对晚稻经济性状、产量及经济效益的影响。结果表明:在主要经济性状上,测土配方施肥处理比常规施肥处理和空白处理具有明显优势(空白处理区的结实率除外);测土配方施肥处理产量最高,平均达到7478.6 kg/hm2,比常规施肥处理和空白处理分别平均增产547.0 kg/hm2、2899.8 kg/hm2;测土配方施肥处理经济效益最好,平均达到15236.2元/hm2,比常规施肥处理和空白处理分别平均增收1061.8元/hm2、4724.8元/hm2。在本试验条件下,测土配方施肥处理为最佳施肥处理,更适合当地推广应用。
关键词:晚稻;施肥处理;产量;经济效益
中图分类号:S511.3+3 文献标志码:A 论文编号:2013-0723
Effects of Different Fertilizing Modes on the Late Rices Economic Traits,
Yield and Economic Benefits
Wen Jianping
(Soil and Fertilizer Station of Jian City, Jian 343000, Jiangxi, China)
Abstract: In this paper, we had studied the influence of fertilization modes on the economic traits, yield and economic benefits of late rice. Three treatments of soil testing for formula fertilization, conventional fertilization and blank no fertilizer were set to evaluate the effect of fertilization on late rice, which were implemented under field conditions from 2008 to 2012 in 13 counties (cities, districts) of Jian City, Jiangxi Province. The results showed that: except the seeding rate of control, the soil testing for fertilizer treatments reflected more obvious advantages than both conventional fertilization and blank treatment. The soil testing for formula fertilization had the highest yield, averagely reached 7478.6 kg/hm2, which was higher than conventional fertilization and control with 547.0 kg/hm2 and 2899.8 kg/hm2, respectively. The soil testing for formula fertilization achieved the best economic results, averagely reaching 15236.2 yuan/hm2, which increased 1061.8 yuan/hm2 and 4724.8 yuan/hm2 compared with conventional fertilization and control. The results demonstrated that soil testing for formula fertilization was the best fertilization mode, and was more suitable for the local promotion and application in the present experimental conditions.
Key words: Late Rice; Fertilization; Yield; Economic Benefits
0 引言
肥料是作物的“粮食”,在作物生产中发挥着不可替代的支撑作用。施肥是作物栽培的一个关键环节[1]。测土配方施肥能增加作物产量,提高经济效益,保护农业生态环境,促进农业可持续发展[2]。水稻是吉安市主要粮食作物,全市晚稻种植面积达到287805 hm2,占年粮食作物播种面积的44%。所以,了解测土配方施肥技术在当地晚稻生产中的施肥效果状况,掌握区域性氮、磷、钾肥的平衡施用,解决常规施肥中存在的相关问题,让广大农民看到测土配方施肥技术的优势,从而进一步推动测土配方施肥工作开展,促进当地晚稻生产朝着高产、优质、高效、生态、安全方面发展等具有重要的现实意义。
水稻生产是关系到中国人民生活、经济发展、粮食安全和社会稳定的重要问题[3]。关于肥料施用对水稻生长发育、产量及经济效益的影响已有大量的研究。早在1982年,湖北、广东等地针对农民偏施氮肥和投肥效益不高等现象,就有专家提出氮磷钾配比施用的方法,其增产效果十分明显。1983—1987年全国普遍开展了配方施肥试验和示范推广,已形成了一套较完整的科学施肥技术体系。21世纪初,为解决新时期粮食稳产高产、节本增效、农业环境污染重大现实问题,再次提出集研究与示范推广有机结合的全国性土肥技术重点项目“测土配方施肥”,于2005年在部分省市(区)县启动实施[4]。王伟妮等[5-6]采用氮、磷、钾肥平衡配施与不施肥田间对比试验研究表明,水稻平衡施用氮、磷、钾肥增产增收效果显著,平衡施肥是提高稻谷产量的关键技术。李若清等[7],苏音贵等[4]采用配方施肥与常规施肥田间对比试验研究表明,配方施肥稻谷产量、经济收入明显高于常规施肥。王丽娜等[8]、王良波等[9]通过对水稻测土配方施肥、常规施肥、不施肥田间对比试验研究表明,测土配方施肥比常规施肥和不施肥分别增产增收。
这些研究表明,科学合理的施用氮、磷、钾肥既可以提高水稻的产量,也可以增加经济效益[10]。这些研究为农作物科学施肥理念推广、应用提供了依据,但这些结果多为个别地方田块的个案研究,其涉及的规模有限,且在一定程度上缺乏区域性,很难为吉安市现在农业生产中肥料合理配置及调控提供依据。目前,对于中国广泛开展研究和应用的测土配方施肥技术,在吉安市晚稻上应用效果究竟如何以及怎样配置氮、磷、钾肥料资源等还不明晰。本研究根据《测土配方施肥技术规范》于2008—2012年在吉安市13个县(市、区)分别布置了晚稻田间肥效对比试验,分析研究目前生产条件下该市测土配方施肥、常规施肥、不施肥处理的肥料投入、稻谷产量和经济效益状况。旨在通过采用大量田间试验探讨当前生产条件下吉安市晚稻测土配方施肥的效果,以期从区域角度为加快测土配方施肥技术在晚稻上推广应用提供指导依据。
1 材料与方法
1.1 试验时间、地点
本研究为田间试验,于2008年6月至2012年10月在江西省吉安市辖区内的13个县(市、区)进行。共设置试验56个。试验区内平均海拔高度116 m,年平均降水量1487 mm,无霜期283天,年均日照时数1745 h,年平均气温18℃,属中亚热带季风湿润气候,是江西省重要的双季稻产粮区之一。
试验地的选择严格按照平坦、整齐、肥力均匀,具有代表性的不同肥力水平的要求进行的。试验田块土壤类型为水稻土,耕作制度为冬闲—水稻—水稻,试验田块耕层土壤基本理化性质:碱解氮平均为 164.50 mg/kg、有效磷平均为19.80 mg/kg、速效钾平均为76.93 mg/kg、有机质平均为36.08 g/kg、平均pH5.21。
1.2 试验材料
1.2.1 晚稻品种 供试晚稻品种为近几年来当地种植面积比较大的‘丰源优299、‘五丰优T025、‘岳优9113、‘天优华粘等主栽品种。晚稻播种期为6月26日左右,移栽期为7月25日左右,成熟期为10月22日左右。
1.2.2 肥料品种 供试肥料氮肥为尿素(含N 46%)、磷肥为钙镁磷(含P2O5 12%)、钾肥为氯化钾(含K2O 60%)、配方肥(含N 20%、P2O5 10%、K2O 15%)和复合肥(含N、P2O5、K2O各15%)。
1.3 试验方法
1.3.1 试验设计 依据2008年农业部《测土配方施肥技术规范》(农农发[2008]5号),同一生长季节、同一作物、同类试验在10个以上时可采用多点无重复设计。试验采用多点无重复设计,共设测土配方施肥区、常规施肥区(农民习惯施肥)和空白区(不施任何肥料区)3个处理。小区面积均为20 m×10 m,小区宽度大于3 m。小区间作40 cm宽的隔离田埂,并用塑料薄膜包埋田埂,防止肥水渗透。各小区进行单灌单排,防止串肥。试验区周围留有1 m以上不施肥的保护行。
施肥处理,测土配方施肥区和常规施肥区的晚稻化肥施用量详见表1。测土配方施肥处理区,尿素和氯化钾分别按5:3:2和3:4:3比例作基肥、分蘖肥和穗肥3次施用,配方肥按6:4比例作基肥和分蘖肥二次施用;常规施肥区,尿素和氯化钾分别按6:4和4:6比例作基肥和分蘖肥二次施用,复合肥作基肥施用。钙镁磷肥均作基肥施用。基肥在晚稻移栽前1~3天或当天施用;分蘖肥在晚稻移栽后5~7天施用;孕穗肥在晚稻移栽后20天左右施用。晚稻种植密度平均为23.40万蔸/hm2。除施肥不同外,同一个试验各小区的种植密度及其他农事操作和时间完全一致。病虫、草害防治及水分管理均同一般大田。
1.3.2 土壤样品采集与测试 在晚稻田块翻耕前对试验地土壤进行样品采集,取土深度0~20 cm,按照“随机、等量和多点混合”的原则,采集完土样后带回实验室内进行晾干,然后用常规分析法进行土壤理化测定。其中土壤碱解氮用碱解扩散法(LY/T1229—1999),土壤有效磷用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法(NY/T1121.7—2006),土壤速效钾用乙酸铵浸提-火焰光度法(NY/T889—2004),土壤有机质用油浴加热重铬酸钾氧化-容量法(NY/T1121.6—2006),土壤pH用电位法(NY/T1377—2007)。
1.3.3 取样考种与收割测产 在晚稻成熟时,收割前1~2天,每个处理按五点取样法先调查每个点20蔸的有效穗数,然后取接近平均穗数的植株1蔸,每个处理区共取5蔸带回室内晾干后,测量株高,计算有效穗数、总粒数、结实率和千粒重。取样后,对各个小区进行全部单割、单打、单晒,晒干扬净后称量各个小区的实际产量。
1.4 数据分析
试验中的大田化肥平均用量、主要经济性状的平均值、化肥资金的平均投入、实际稻谷的平均产量、平均经济效益均是先通过计算出每个单独试验的实际数值后,然后再由所有的试验计算出年平均值,最后计算出总的平均值。
处理的化肥资金投入=处理所用化肥用量×同期市场化肥价格
处理的经济效益=处理的稻谷产值-处理化肥资金投入
处理的稻谷产值=处理的稻谷产量×稻谷市场价格
试验数据采用Microsoft Excel进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 不同施肥处理对晚稻主要经济性状的影响
从表2可以看出,晚稻测土配方施肥与常规施肥和空白区相比,具有明显的优势,株高分别平均高1.6 cm和12.0 cm、穗长分别平均长0.7 cm和2.3 cm、蔸有效穗数分别平均多0.3穗/蔸和3.6穗/蔸、有效穗数分别平均多7万穗/hm2和84万穗/hm2、穗总粒数分别平均多3粒/穗和19粒/穗、穗实粒数分别平均多5粒/穗和10粒/穗、结实率分别平均高2%和低5%、千粒重分别平均重0.16 g和1.13 g,理论产量分别平均高576 kg/hm2和2828 kg/hm2。
2.2 不同施肥处理晚稻化肥资金投入
本试验中以化肥投入费用作为投入成本。根据各个试验中测土配方施肥、常规施肥处理区中化肥施用量及化肥市场价格计算出的资金投入详见表3。计算氮、磷、钾肥价格时,以N、P2O5、K2O计,2008年氮、磷、钾肥料平均价格分别为5.48、5.95、7.83元/kg,2009年肥料平均价格分别为4.20、5.19、6.71元/kg,2010年肥料平均价格分别为3.78、4.71、5.14元/kg,2011年肥料平均价格分别为5.22、5.92、5.62元/kg,2012年肥料平均价格分别为5.36、5.91、5.93元/kg。表3中显示出,测土配方施肥处理化肥投入费用最多,晚稻投入资金平均为1857.46元/hm2,其中N、P2O5、K2O肥分别投入762.83、345.78、748.85元/hm2;与常规施肥相比,平均多投入资金137.26元/hm2,其中K2O肥平均多投入202.46元/hm2,其中N、P2O5肥分别平均少投入55.41元/hm2、9.8元/hm2。
2.3 不同施肥处理对晚稻产量的影响
从表4可以看出,2008—2012年间测土配方施肥处理区晚稻稻谷产量在7172~7814 kg/hm2之间,平均产量达到7478.6 kg/hm2;常规施肥处理晚稻稻谷产量在6465~7419 kg/hm2之间,平均产量为6931.6 kg/hm2,空白处理晚稻稻谷产量在4401~4907 kg/hm2之间,平均产量为4578.8 kg/hm2。测土配方施肥与常规施肥相比,晚稻平均增产稻谷547 kg/hm2;测土配方施肥与空白处理相比,晚稻平均增产稻谷2899.8 kg/hm2。在所有处理中,产量顺序从高到低依次为:测土配方施肥稻谷产量>常规施肥稻谷产量>空白区稻谷产量,以测土配方施肥处理稻谷产量最高。
2.4 不同施肥处理对晚稻经济效益的影响
根据每个独立试验中的测土配方施肥、常规施肥处理中化肥投入的成本及相应试验处理中实收稻谷产量、稻谷市场价格,计算出各个试验的稻谷产值、经济效益,然后计算出总的平均效益(见表5)。稻谷价格:2008年为1.94元/kg、2009年为1.86元/kg、2010年为2.05元/kg,2011年为2.57元/kg、2012年为2.97元/kg。从表5可以得出,测土配方施肥处理的稻谷产值最高、经济效益最好,晚稻测土配方施肥的稻谷产值在14156~23208元/hm2之间,平均为17093.6元/hm2,比常规施肥平均多增加产值1199.0元/hm2、比空白处理多增加产值6582.2元/hm2;晚稻测土配方施肥经济效益在11977~21290元/hm2之间,平均经济效益达到15236.2元/hm2,与常规施肥相比,平均多增加收入1061.8元/hm2;比空白区平均多增加收入4724.8元/hm2。
3 讨论
本研究表明,不同施肥处理影响晚稻的生长发育、产量及经济效益。测土配方施肥处理的氮、磷、钾肥用量和配比科学合理,表现出主要经济性状更优,稻谷产量最高和经济效益最好;常规施肥处理氮肥偏多、钾肥不足,存在着肥料运筹不当、养分配比科学性较差的问题,结果产量和经济效益不佳;不施肥处理由于没有及时供给晚稻生长发育所需养分,从而导致产量和经济效益最低。在主要经济性状、稻谷产量及经济效益上,测土配方施肥处理比常规施肥、不施肥处理具有明显的优势。这与周四迪[11]、刘会生等[12]研究的结果一致。测土配方施肥处理为现阶段当地主栽晚稻品种的最佳施肥处理。这与李洪文等[13]、徐杏林等[14]研究结果一致。其实,水稻生产想要取得好的效果,应做到施肥与选用品种、栽培管理、耕作制度、气候条件等诸多因素相结合。
本研究表明,在肥料用量上,测土配方施肥处理比常规施肥处理减少氮肥(N)用量11.01 kg/hm2,减少磷肥(P2O5)用量1.7 kg/hm2,增加钾肥(K2O)用量31.7 kg/hm2。这从另一方面印证了农民常规(习惯)施肥存在氮、磷用量偏高,施钾量较低的问题,这与张福锁等[15]的研究相吻合。钾肥数量的大增主要是随着高产水稻品种的推广应用,水稻产量和复种指数的提高以及氮、磷肥用量的加大,水稻从土壤中带走的钾素大大增加。稻田土壤钾素亏缺已成为中国南方地区影响水稻产量和品质的主要限制因素之一[16]。在肥料配比上,测土配方施肥氮、磷、钾肥的平均配比为1:0.39:0.75,常规施肥氮、磷、钾肥的平均配比为1:0.37:0.52。这与王海林等[17]、刘克芝等[18]的研究结果相似。这在一定程度上解决了常规施肥氮肥用量偏多,钾肥用量不足、导致养分不平衡,影响晚稻增产和增收的问题。因此,在大田生产中应坚持适当控制氮肥的施用、稳定施用磷肥、适当增加钾肥的原则,进一步优化氮、磷、钾肥施用比例,提高水稻产量[19-20]。
4 结论
本研究表明,晚稻测土配方施肥比常规施肥具有明显的优势。在主要经济性状上,测土配方施肥处理比常规施肥处理株高高1.6%、穗长长3.3%、有效穗多2.3%、穗总粒数多2.4%、千粒重重0.7%、结实率高2.6%;在稻谷实际产量、实际产值和经济收益上,测土配方施肥比常规施肥分别平均增产7.9%、平均增加产值7.5%、平均增加收入7.5%。这说明,在当地应用测土配方施肥技术,能实现增产增收,进行测土配方施肥技术推广是切实可行的。
本研究表明,晚稻测土配方施肥能取得平均15236.2元/hm2的经济效益、平均17093.6元/hm2的稻谷产值、平均7478.6 kg/hm2的稻谷产量,但需要相应投入购化肥资金平均1857.46元/hm2、化肥施用量平均341.0kg/hm2,其中氮(N)肥平均用量159.0 kg/hm2、磷肥(P2O5)平均用量62.3 kg/hm2、钾肥(K2O)平均用量 119.7 kg/hm2;晚稻常规施肥也能取得平均14174.4元/hm2经济效益、平均15894.6元/hm2的稻谷产值、平均6931.6 kg/hm2稻谷产量,不过也需要对应平均投入化肥资金1720.20元/hm2、化肥平均用量322.0 kg/hm2,其中氮肥(N)平均用量170.0 kg/hm2、磷肥(P2O5)平均用量64.0 kg/hm2、钾肥(K2O)平均用量88.0 kg/hm2。
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