不同施肥处理对潢川县水稻产量及化肥利用率的影响

芦睿 孙浩 程海涛 白天武 程路凯 吴晓娟 程秀洲

摘 要 为了在河南省潢川县推广应用水稻化肥减量增效技术，潢川县农业技术推广中心在该县黄寺岗镇油坊村与白术村进行了不同施肥处理对水稻产量及化肥利用率的影响试验。结果表明：1）潢川县内氮肥对水稻产量的影响最大，磷肥次之，钾肥较小。2）氮肥利用率与土壤基础地力养分含量有关，土壤有机质、全氮含量低则氮肥利用率较高。3）磷肥利用率与土壤有效磷含量、土壤质地有关。土壤速效磷含量低，磷肥利用率高;土壤黏重，施用的磷素养分易被吸附固定，因此磷肥利用率低。4）钾肥利用率与土壤质地、耕地类型有关。土壤质地为壤质或砂质，耕地类型为水田，施用的钾肥易渗漏流失，其肥料利用率低。

关键词 水稻;产量;化肥利用率;河南省潢川县

中图分类号：S143;S511 文献标志码：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.10.015

潢川县地处河南省东南部，是全国首批商品粮生产基地县，全国粮食生产大县[1]，耕地面积10万公顷，人口88.4万。2020年潢川县主要粮食种植面积9.73万公顷，其中水稻面积7万公顷，占粮食作物面积71.9%。水稻是潢川县面积最大的用肥作物，其施肥总量约为2.076万吨（折纯）。2005年以来，通过测土配方施肥技术的推广与应用，扭转了盲目施肥、过量施肥的习惯，取得了显著的社会、经济效益[2]。肥料利用率与气候、土壤条件、作物种类、作物生育期、肥料性质、施肥量、施肥方法等有密切关系[3]。2020年按照《全国农技推广中心关于做好2020年玉米、水稻化肥利用率田间试验工作的通知》（农技土肥水函〔2020〕8号）的相关要求，潢川县根据土壤类型分别在黄寺岗镇油坊村、白术村布置了2个水稻化肥利用率田间试验，通过田间试验准确掌握了适宜该地区的水稻测土配方施肥模式下的化肥利用率，为潢川县推广应用水稻化肥减量增效技术提供了科学依据。

1  材料与方法

1.1  试验地概况

两个试验点安排在潢川县黄寺岗镇油坊村（设点A：经度115.212 1、纬度32.160 191）和白术村（设点B：经度115.226 8、纬度32.120 163）。海拔分别为25.7 m和33.4 m;土壤类型分别为潮两合土田和黄胶泥田[4];土壤质地分别为中壤和黏壤[5]。种植制度均为单季水稻。试验点土壤基本性质见表1。

1.2  供试材料

1）供试作物为水稻，品种分别为梦两优华占和两优77;2）供试肥料：氮肥选用尿素，磷肥选用钙镁磷肥，钾肥选用进口氯化钾。

1.3  试验设计

试验设置4个处理，每个处理设置3次重复。试验在不施有机肥基础上进行，化肥施肥量按照前三年农户化肥施用量平均值设置，施肥方法按照配方施肥模式进行[6] 。小区面积20 m2。施肥设计为：1）处理1为无氮区（PK），即试验小区施用磷、钾肥，不施氮肥;2）处理2为无磷区（NK），即试验小区施用氮、钾肥，不施磷肥;3）处理3为无钾区（NP）， 即试验小区施用氮、磷肥，不施钾肥;4）处理4为氮磷钾区（NPK），即试验小区施用氮、磷、钾肥。

1.4  施肥量

根据横川县目前施肥水平，氮磷钾区（NPK）施肥水平设置为N∶P2O5∶K2O=12∶5∶5（前三年农户化肥施用量平均值）。各处理小区施肥量见表2。

氮肥指尿素（含N 46.0%），磷肥指钙镁磷肥（经检测含P2O5 16.7%），钾肥指氯化钾（含K2O 60.0%）

1.5  施肥方法

100%磷、钾肥和70%的氮肥作基肥施用，整地前撒施;移栽返青后用20%氮肥追施分蘖肥;晒田复水后用10%氮肥追施穗肥。两个试验施肥完全一致。

1.6  化肥利用率计算

氮肥利用率=（全肥区作物地上部分氮吸收量-无氮区作物地上部分氮吸收量）/全肥区养分氮投入量×100%[7];

磷肥利用率=（全肥区作物地上部分磷吸收量-无磷区作物地上部分磷吸收量）/全肥区养分磷投入量×100%[7];

钾肥利用率=（全肥区作物地上部分钾吸收量-无钾区作物地上部分钾吸收量）/全肥区养分钾投入量×100%[7]。

其中，养分吸收量=籽粒产量×籽粒养分含量+茎叶产量×茎叶养分含量[7]。

2  结果与分析

2.1  不同施肥处理的水稻产量

从表3看出，不同施肥处理对水稻产量的影响不同。试验点A：以全肥区产量最高，为568.06 kg/667 m?，比无氮区处理增产量220.0 kg/667 m?，增产率为63.21%;比无磷区处理增产量77.81 kg/667 m?，增产率为15.87%;比无钾区处理增产量69.14 kg/667 m?，增产率为13.86%。试验点B：也以全肥区产量最高，为584.51 kg/667 m?，比无氮区处理增产量224.0 kg/667 m?，增产率为62.13%;比无磷区处理增产量52.8 kg/667 m?，增产率为9.93%;比无钾区处理增产量31.9 kg/667 m?，增产率为5.77%。从以上2个试验点分析得出，潢川县区域内氮肥对水稻的产量影响最大，磷肥次之，钾肥较小。

2.2  不同施肥處理的水稻肥料利用率

2.2.1  氮肥利用率

依据表4地上部分氮（N）养分吸收量，计算水稻氮肥利用率（REN），公式如下。

REN=（UNPK-UPK） /FN×100% （1）

公式（1）中，UNPK为氮磷钾区（NPK）水稻植株吸氮量，Upk为无氮区（PK）水稻植株吸氮量，FN为氮肥投入量，其中水稻植株吸氮量为水稻籽粒吸氮量与茎叶吸氮量之和即地上部分吸氮（N）量。

油坊试验点（A）水稻氮肥利用率：

REN =（9.83-5.05）/12×100%=39.83%。

白术试验点（B）水稻氮肥利用率：

REN =（9.58-5.88）/12×100%=30.83%。

由以上计算结果可以看出，同一施肥量，試验点A氮肥利用率大于试验点B，说明氮肥利用率与土壤基础地力养分含量大小有关。土壤含有机质、全氮量低则氮肥利用率较高[3]。

2.2.2  磷肥利用率

依据表5地上部分磷（P2O5）养分吸收量，计算水稻磷肥利用率（REP），公式如下。

REP=（UNPK-UN）/FP×100% （2）

公式（2）中，UNPK为氮磷钾区（NPK）水稻植株吸磷量，Upk为无磷区（NK）水稻植株吸磷量，FP为磷肥投入量，其中水稻植株吸磷量为水稻籽粒吸磷量与茎叶吸磷量之和即地上部分吸磷（P2O5）量。

油坊试验点（A）水稻磷肥利用率：

REP =（5.64-4.22）/5×100%=28.4%。

白术试验点（B）水稻磷肥利用率：

REP =（5.77-4.74）/5×100%=20.6%。

由上述计算结果可以看出，同一施肥处理磷肥利用率试验点1高于试验点2，说明磷肥利用率与土壤有效磷含量、土壤质地有关。土壤速效磷含量低则磷肥利用率高;土壤黏重，施用的磷素养分易被吸附固定则磷肥利用率低。

2.2.3  钾肥利用率

依据表6地上部分钾（K2O）养分吸收量，计算水稻钾肥利用率（REK），公式如下。

REK=（UNPK-UNP） /FK×100% （3）

公式（3）中，UNPK为氮磷钾区（NPK）水稻植株吸钾量，UNp为无钾区（NP）水稻植株吸钾量，FK为钾肥投入量，其中水稻植株吸钾量为水稻籽粒吸钾量与茎叶吸钾量之和即地上部分吸钾（K2O）量。

油坊试验点（A）水稻钾肥利用率：

REK =（16.80-15.02）/5×100%=35.60%。

白术试验点（B）水稻钾肥利用率：

REK =（19.90-17.73）/5×100%=43.40%。

由上述计算结果可以看出，同一施肥处理钾肥利用率试验点A低于试验点B，说明钾肥利用率与土壤质地、耕地类型有关。土壤质地为壤质或砂质，耕地类型为水田，施用的钾肥易渗漏流失，其肥料利用率低。

3  结论

肥料利用率是衡量肥料是否合理施用的一项重要指标[9]。从本试验结果来看，1）潢川县内氮肥对水稻产量的影响最大，磷肥次之，钾肥较小。2） 氮肥利用率与土壤基础养分含量即土壤有机质、全氮含量有关，有机质及全氮含量越低，氮肥利用率越高。3）磷肥利用率受土壤基础养分速效磷影响，速效磷越低，磷肥利用率越高;磷肥利用率同时也受土壤质地影响，土质越粘则磷肥养分固定越多，其利用率越低。4）钾肥利用率大小与土壤质地、农田种类相关，轻质土壤且耕地类型为水田则因钾养分易渗漏流失而利用率低。

参考文献：

[1]  程秀洲.基于秸杆还田麦—稻连作全年定位减量施肥的效果研究[J].现代农业科技，2019（11）：9-11，13.

[2]  胡林彬，程秀洲，吴晓娟，等.2017年潢川县耕地土壤养分状况调查[J].安徽农业科学，2018（28）：121-126.

[3]  贺博.提高肥料利用率几点建议[J].农业开发与装备，2013（03）：115.

[4]  河南省土壤肥料工作站，河南省土壤普查办公室.河南土种志[M].北京：中国农业出版社，1995.

[5]  信阳地区土壤普查办公室，横川县土壤普查办公室.潢川县土壤志[M].横川县土壤普查办公室，1982.

[6]  全国农业技术推广服务中心.全国农技中心关于2020年玉米、水稻化肥利用率田间试验工作的通知（农技土肥水函〔2020〕8号）[Z].北京：全国农业技术推广服务中心，2020.

[7]  农业农村部种植业管理司.基于田间试验的三大粮食作物化肥利用率测算规范（试行）[农农（耕肥）〔2019〕24号][Z].北京：农业农村部种植业管理司，2019.

[8]  朱光琪.农家肥料肥效的研究（一）农家肥料对水稻的肥效[J].土壤学报，1959（C2）：180-189.

[9]  吴昊，杨舒雯.铜山区玉米氮磷钾肥利用率试验总结[J].农技服务，2015（10）：115-116.

（责任编辑：敬廷桃）