醴陵市双季稻氮磷钾肥利用率研究

魏芸霞，谭 丽，肖小平，邓 舒，李 超，王 娟，程凯凯

（1. 醴陵市农业农村局，湖南 醴陵 412200；2. 湖南省土壤肥料研究所，湖南 长沙 410125）

水稻是我国的主要粮食作物，目前我国水稻种植面积与产量占全国粮食作物的34.9%和48.4%[1]，对我国粮食安全具有重要的作用。氮、磷、钾是水稻生长发育必需的三大元素，人们通过施用氮、磷、钾肥促进水稻生长。但是，水稻生产中存在着肥料施用量大、施用时期和施用量与作物需肥规律不协调、肥料品种单一等问题，导致肥料利用率低[2]。据2013 年《中国三大粮食作物肥料利用率研究报告》报道，目前我国水稻对氮肥、磷肥、钾肥的利用率分别为35%、25%、41%，而美国粮食作物对氮肥利用率达50%，欧洲粮食作物对氮肥利用率高达65%[3]。针对我国水稻氮磷钾肥料利用率低的问题，科研人员开展了大量的试验研究。李成亮等[4]以江西鹰潭市中国科学院红壤生态试验站长期定位试验为依托，研究了氮磷钾肥对红壤区水稻增产效应的影响，结果表明长期氮磷钾肥配合施用有利于提高水稻产量、培肥地力。田发祥等[5]在湖南省长沙、岳阳等典型双季稻区进行了水稻氮磷钾肥料配方与2 次追肥的增产效果研究，结果表明，在追肥量一定的条件下，2 次追肥比1 次追肥早稻氮肥利用率提高10.9～24.2 个百分点，晚稻氮肥利用率提高8.3～13.4 个百分点。郑运章等[6]在安徽省大圩农场以皖稻68 为材料，研究了氮、磷、钾不同施用量对水稻产量的影响，认为肥料用量及配比应在综合考虑水稻产量和肥料利用率的基础上确定。李谋魁[7]在湖南省永州市零陵区以陵两优268 为材料，研究了不同施肥水平对早稻肥料利用率的影响，认为合理适量的氮磷钾配合施用，氮、钾肥利用率分别提高6.7%、13.3%。虽然有关水稻氮磷钾肥料利用率的报道较多，但有关醴陵市双季稻氮磷钾肥利用率的研究报道尚不多见。为探明醴陵市双季稻氮磷钾肥利用率，开展了田间试验，以期指导醴陵市水稻生产科学施肥。

1 材料与方法

1.1 试验地土壤情况

试验在醴陵市明月镇陶家垅村进行。试验区海拔74 m，光照充足、地势平坦、排灌水方便。试验田面积1 356 m2，土壤为红黄泥田，土壤pH 值5.1、有机质39.2 g/kg、碱解氮152 mg/kg、有效磷9.5 mg/kg、 速效钾88 mg/kg，土壤肥力中等。

1.2 试验设计

试验设4 个处理，T1：无氮，T2：无磷，T3：无钾，T4：氮磷钾。各处理肥料施用量见表1。小区面积30 m2，小区间设置隔离行，试验区外设置保护行，各小区用土埂隔开，用0.01 mm 加厚地膜包裹土埂，各小区单排单灌。氮肥为尿素（含N 46%），按4 ∶3 ∶3比例分基肥、分蘖肥和穗肥3 次施用；磷肥为钙镁磷肥（含P2O512%）全作基肥；钾肥为氯化钾（含K2O 60%），按3 ∶4 ∶3 比例分基肥、分蘖肥和穗肥3次施用。早稻（株两优819）于2019 年3 月24 日播种，4 月19 日施基肥，4 月20 日开始移栽，5 月3 日施分蘖肥，5 月29 日施穗肥，7 月20 日收割。晚稻（H优518）于2019 年6 月25 日播种，7 月21 日施基肥，7 月22 日开始移栽，7 月30 日施分蘖肥，8 月30 日施穗肥，10 月22 日收割。除施肥不同外，各小区其他田间管理措施均一致。

1.3 样品采集与检测

1.3.1 土 壤 试验前采集供试田块耕层土壤样品，按“S”形布点采样，采集15 个点的土壤混合均匀，样品湿重约1 kg。测定土壤pH 值和有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量。

1.3.2 植 株 收获前采集10 穴水稻植株，风干后分籽粒和茎叶粉碎，制成60 目样品备用。检测全量氮磷钾。

1.3.3 稻谷产量 收获时分小区单打单晒，测定每个小区稻谷产量。

表1 各处理肥料施用量 （kg/667m2）

1.4 肥料氮、磷、钾养分利用率

采用差减法计算肥料氮、磷、钾养分利用率：R=（U1-U0）/F2×X2×100。式中，U1表示施肥区水稻地上部吸收该养分量，单位为kg/667m2；U0表示缺素区水稻地上部吸收该养分量，单位为kg/667m2；F2表示肥料施用量，单位为kg/667m2；X2表示肥料中该养分含量。

2 结果与分析

2.1 水稻经济性状与产量

2.1.1 水稻经济性状 从表2 可知，氮、磷、肥料对水稻经济性状影响很大。与施用氮磷钾处理（T4）比较，不施氮肥处理（T1）早、晚稻有效穗分别降低20.54%、29.63%（P ＜0.01），穗总粒数分别降低16.67%、17.31%（P ＜0.01），穗实粒数分别降低16.01%、18.55%（P ＜0.01），千粒重分别降低2.26%、2.96%（P ＜0.01），理 论 产 量 分 别 降 低34.72%、44.39%（P ＜0.01）。不施磷、钾肥对水稻经济性状和理论产量的影响变化规律与不施氮肥相似（除早稻不施钾肥的有效穗、穗总粒数外）。对有效穗、穗总粒数、穗实粒数、理论产量的影响程度为氮肥＞磷肥＞ 钾肥，对千粒的影响为磷肥、钾肥＞氮肥。这说明氮、磷、钾肥对水稻同等重要，不施其中一种肥料都会影响穗粒结构，造成严重减产。

2.1.2 水稻产量 从表3 可知，早、晚稻稻谷产量均以T4 最高，分别为447.0、522.1 kg/667m2，以T1 处理最低，产量高低顺序早稻为T4 ＞T2 ＞T3 ＞T1，晚稻为T4＞T3＞T2＞T1。氮肥对水稻产量影响最大，并且对晚稻影响大于早稻，T1 比T4 早稻减产33.11% （P ＜0.01），晚稻减产44.91%（P ＜0.01）。磷肥与钾肥对早稻产量影响比较接近，差异不显著（P ＞0.05）， T2 比T4 减产23.71%（P ＜0.01），T3 比T4 减产24.61% （P＜0.01）。磷肥对晚稻产量影响大于钾肥（P＞0.05），晚稻T2 比T4 减产34.11%（P ＜0.01），T3 比T4 减产30.07%（P ＜0.01）。

表2 各处理早、晚稻经济性状比较

表3 各处理早、晚稻稻谷和茎叶产量 （kg/667m2）

2.2 水稻植株氮磷钾含量

从表4 可以看出，早稻不施氮肥、磷肥、钾肥处理，降低了稻谷氮、磷、钾含量和稻草（茎叶）氮、磷含量，但增加了稻草钾含量。与T4 比较，稻谷、稻草T1 全氮含量分别降低2.80%、9.17%；T2 全磷含量分别降低19.44%、34.38%；T3 稻谷全钾含量降低6.45%，而稻草全钾含量增加14.29%。晚稻不施氮肥、磷肥、钾肥处理植株养分含量变化规律与早稻基本一致（除稻谷氮含量外）。

表4 不施氮、磷、钾与氮磷钾肥全施水稻植株全氮、全磷、全钾含量的比较 （g/kg）

2.3 氮、磷、钾肥养分利用率

从表5 可知，氮、磷、钾3 种肥料，早稻钾肥利用率最高，为49.58%，磷肥利用率居第二，为46.48%，氮肥利用率居第三，为44.74%。晚稻氮肥利用率最高，为53.59%，钾肥利用率居第二，为41.02%，磷肥利用率居第三，为38.08%。氮肥利用率晚稻高于早稻，磷肥与钾肥利用率早稻高于晚稻。

表5 醴陵市双季稻氮磷钾肥的利用率

3 结 论

（1）氮磷钾肥对水稻生长同等重要，缺少其中任意一种肥料都会影响水稻穗粒结构，造成严重减产，对产量影响为氮肥＞磷肥＞钾肥。

（2）在氮磷钾肥全施条件下，生产100 kg 稻谷所需养分量（养分系数）为早稻＞晚稻。

（3）早稻肥料利用率为钾肥＞磷肥＞氮肥，晚稻肥料利用率为氮肥＞钾肥＞磷肥。氮肥利用率晚稻高于早稻，磷肥与钾肥利用率早稻高于晚稻。