定海区单季晚稻秀水134肥料运筹试验

范国灿

(舟山市农林科学研究院，浙江 舟山 316000)

科学合理的化肥使用对保障水稻高产稳产具有重要作用。施肥不足会限制水稻生长，进而影响产量；而过量投入化肥，不仅浪费肥料资源，推高生产成本，还会造成土壤板结、大米品质下降，甚至污染环境[1-2]。为合理、高效、精准指导种植大户合理高效使用化肥，于2017年6—11月在马岙镇一种植大户农田进行“3414”单季晚稻肥料效应试验，旨在探明适用于当地的单季稻最佳施肥量，为科学施肥提供依据与参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验地位于定海区马岙镇江三村一种植大户农田(122°6′7″E，30°7′55″N)。前茬为空闲田，土壤类型是灰潮土亚类淡涂泥土土属。土壤地势平坦，肥力均匀。试验前土壤养分：碱解氮184 mg·kg-1，有效磷2.67 mg·kg-1，速效钾124 mg·kg-1，pH值6.6。

供试水稻品种为单季常规晚稻品种秀水134。供试肥料：氮肥，选用河南心连心化肥有限公司生产的尿素，N≥46%；磷肥，选用云南兴昆化工有限公司生产的过磷酸钙，P2O5≥16%；钾肥，选用华垦国际贸易有限公司进口原产加拿大的氯化钾，K2O≥60%。

1.2 处理设计

试验采用“3414”最优回归设计[3-7]，分别设置氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)3个因素、每因素4个水平：0，不施肥；1，当地习惯施肥量的1/2；2，当地习惯施肥量(每667 m2N 16 kg，P2O56 kg，K2O 8 kg)；3，当地习惯施肥量的1.5倍。共计14个处理组合，3次重复，随机区组排列，每小区面积为24 m2(4 m×6 m)，实行单灌单排，各小区间设埂，埂面覆盖地膜，防止串排串灌，四周设保护行。每个试验小区除施肥水平不同外，其他栽培措施基本相同。具体设计方案见表1。

2017年6月5日播种，7月2日移栽，株行距17.4 cm×20 cm，每小区栽744丛，每丛4苗，667 m2基本苗8.27万。7月1日施入基肥，其中，氮肥施用总量的35%，磷、钾肥全部作基肥；7月9日施分蘖肥，氮肥施用总量的45%，8月10日施穗肥，氮肥施用总量的20%。11月10日采集各处理样本，每处理5株，带回实验室进行经济性状考查。11月11日分区收割稻谷，晒干、称重、记录。

2 结果与分析

2.1 三因素肥料效应拟合

如表1所示，以水稻产量为应变量(y)，以N(x1)、P2O5(x2)、K2O(x3)肥施用量为自变量作多元回归分析，获得如下方程：

对回归模型进行显著性测验，R2=0.981，F=23.085，P=0.004<0.05，达显著水平，在生产上具有实际应用价值和较高的可信度。从式中可以看出，N、P2O5、K2O的主效应系数分别为62.081、25.558、47.163，说明在试验条件下，N、P2O5、K2O肥施用量对产量的影响从大到小依次为N>K2O>P2O5。

表1 不同处理组合的667 m2产量

注：同列数据后无相同小、大写字母的分别表示差异显著(P<0.05)与极显著(P<0.01)。

根据上述拟合方程，获得每667 m2理论最高产量为588.19 kg，相对应的施肥量分别为N 12.86 kg、P2O52.74 kg、K2O 11.69 kg。

设农民常规施肥用量为1单位用量，单位用量下的尿素、过磷酸钙、氯化钾价格分别为36.96、20.64、24.68元，水稻价格为3.4元·kg-1，由上述拟合方程可求得每667 m2理论经济效益最佳产量为585.6 kg，相对应的施肥量分别为N 13.63 kg、P2O54.88 kg、K2O 5.88 kg。

2.2 单因素肥料效应拟合

2.2.1 N

以表1中处理2、3、6、11的试验数据为基础，拟合出y与x1的一元二次方程：y=-26.575x12+112.36x1+467.4，求得每667 m2理论最高产量为586.2 kg，对应的N用量为16.8 kg。同2.1节肥料成本与水稻价格假设，求得每667 m2经济效益最佳产量为584.9 kg，对应的N用量为15.2 kg。

2.2.2 P2O5

以表1中处理4、5、6、7的试验数据为基础，拟合出y与x2的一元二次方程：y=-10.625x22+40.385x2+546.1，求得每667 m2理论最高产量为584.6 kg，对应的P2O5用量为5.7 kg。同2.1节肥料成本与水稻价格假设，求得每667 m2经济效益最佳产量为583.7 kg，对应的P2O5用量为4.8 kg。

2.2.3 K2O

以表1中处理6、8、9、10的试验数据为基础，拟合出y与x3的一元二次方程：y=-8.8x32+29.52x3+571.37，求得每667 m2理论最高产量为594.1 kg，对应的K2O用量为6.8 kg。同2.1节肥料成本与水稻价格假设，求得每667 m2经济效益最佳产量为594.8 kg，对应的K2O用量为5.2 kg。

2.3 土壤肥力依存率及缺素相对产量

根据表1中处理1、2、4、6、8的水稻产量可见，各施肥区均比空白区增产，说明施肥是水稻增产的重要措施。整理上述数据，计算土壤肥力依存率及缺素条件下的相对产量。可以看出，该试验地的基础地力每667 m2产量为465.5 kg，土壤肥力中等，肥力依存率为76.6%。缺氮、缺磷、缺钾条件下的相对产量分别为77.9%、92.2%和95.9%，说明氮、磷、钾施用量对产量的贡献大小依次为氮>磷>钾。

3 小结与讨论

在舟山市定海区开展“3414”肥效试验，对晚稻秀水134的肥料运筹进行研究的结果，试验地的基础肥力每667 m2产量为465.5 kg，地力中等，土壤肥力依存率为76.6%，氮、磷、钾肥施用量对产量的贡献依次为氮>磷>钾。用三元二次方程拟合的肥料效应函数模型效果很好，在生产中具有实际应用价值和较高的可信度。拟合的每667 m2经济效益最佳施氮(N)量为13.63 kg，最佳施磷(P2O5)量为4.88 kg，最佳施钾(K2O)量为5.88 kg，每667 m2经济效益最佳产量为585.6 kg。用一元二次方程拟合的每667 m2经济效益最佳氮(N)、磷(P2O5)和钾(K2O)肥用量分别为15.2、4.8、5.2 kg。本试验中三元二次方程与一元二方程拟合的最佳肥料用量非常接近，符合当地土壤地力状况与生产实际，推荐在江三区域单季稻生产中每667 m2氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)肥用量分别控制在13.63～15.20、4.8、5.2 kg，生产上应稳氮补磷控钾，以获得较高的经济效益。