广德市水稻氮、磷、钾肥施用效果研究

张帮寨

（广德市邱村镇人民政府，安徽 广德 242200）

0 引言

我国是一个人口大国，但耕地面积有限，人均耕地占有量较低。为保障国家粮食安全，提高水稻单位面积产量十分关键。施肥是提高农作物单位面积产量必不可少的一项措施。然而，对当前我国农业生产中肥料施用情况进行调查发现，为追求高产，部分地区仍存在盲目施肥的现象。施肥不足，无法满足水稻植株生长发育对养分的需求，施肥过量既会水稻养分奢侈吸收降低水稻产量，还会导致资源浪费和环境污染，制约水稻栽培经济效益提升。只有合理施用肥料，才能在保证环境安全的前提下获得高产。因此，笔者根据《广德市2021年中央财政耕地质量保护与提升项目暨化肥减量增效示范县实施方案》（广农政〔2021〕30号）目标要求，在安徽省广德市邱村镇白云村开展“3414”田间肥效试验，验证广德市水稻栽培中氮、磷、钾等大量元素的最佳施用量和最佳施肥配比，以期为广德市水稻栽培的科学施肥提供理论依据。

1 试验材料和方法

1.1 试验地概况

试验田块位于广德市邱村镇白云村农业科技示范基地。该基地位于广德市高标准农田建成区，地势平坦，土壤肥力均匀，农田基础设施完备。试验田土壤类型为潴育水稻土，土体无明显障碍层；耕层土壤常规五项初始检测结果为pH值6.3，有机质含量22.3 g/kg，全氮含量1.38 g/kg，有效磷含量17.6 mg/kg，速效钾含量105 mg/kg。

1.2 试验设计

采用《测土配方施肥技术规范》（NY/T 2911—2016）推荐的“3414”试验设计方案（见表1）。每个处理设3次重复，小区面积为20 m，随机区组排列。试验地周围设宽度不小于1 m的保护行。磷、钾肥作为基肥一次性施用，氮肥按基肥、分蘖肥、穗肥质量比为5∶3∶2进行分次施用。试验安排为2020年5月3日进行育苗，6月10日进行移栽，6月20日追施分蘖肥，7月26日追施穗肥，9月28日收获水稻。

表1 “3414”施肥方案设计

3因素指氮（N，下同）、磷（PO，下同）、钾（KO，下同）。4水平中，0水平为不施肥，2水平为当地最佳施肥量的近似值，1水平为2水平的0.5倍，3水平为2水平的1.5倍（为过量施肥水平）。广德市邱村镇白云村水稻“3414”试验各因素施肥水平见表2。

表2 水稻“3414”试验各因素667 m2施肥量 kg

1.3 供试材料

供试水稻品种为当地主推品种晶两优534。采用移栽的种植方式，株距为13.2 cm，行距为30 cm，密度为27万穴/hm。

水稻种植过程中施用的氮肥为普通颗粒状尿素（含N量为46%），磷肥为过磷酸钙（PO含量为12%），钾肥为氯化钾（KO含量为60%）。

1.4 样品采集与测定

1.4.1 基础土壤样品采集。试验开始前，在供试田块上按“S”法采集耕层土壤（0～20 cm），分析化验土壤基本理化性质，包括土壤有机质含量、全氮含量、有效磷含量、速效钾含量和pH值等指标。pH值用pH计测定（水土比2.5∶1.0），土壤总有机质含量采用重铬酸钾容量法测定，土壤全氮含量采用浓HSO消化-流动注射分析仪测定，有效磷含量采用0.5 mol/L NaHCO浸提-钼锑抗比色法测定，速效钾含量采用1 mol/L NHOAc浸提-火焰光度法测定。

1.4.2 收获测产。水稻收获时，各区单打单收。

1.4.3 肥料贡献率。氮肥贡献率反映氮肥对作物增加产量的贡献率，即=（-）/×100%。其中，、分别为施氮肥、不施氮肥时作物产量。磷肥和钾肥贡献率测算方法与氮肥相同。

1.5 数据处理

试验获得的数据利用EXCEL 2020进行计算处理，采用SPSS 18.0进行统计分析，采用Origin 2017绘图。

2 结果与分析

2.1 不同处理对水稻产量的影响

由图1可知，在不同施肥处理条件下，水稻每 667 m产量为436～776 kg。其中，不施肥处理水稻的产量最低，每667 m产量为436 kg，施肥后水稻增产幅度为12.05%～77.98%。不同处理667 m水稻产量由高到低依次为NPK＞NPK＞NPK＞NPK＞NPK＞NPK＞NPK＞NPK＞NPK＞NPK＞NPK＞NPK＞NPK＞NPK。其中，NPK处理水稻产量最高，每667 m产量为776 kg。这说明肥料施用不足或者施用过量均不利于水稻增产。

图1 不同施肥处理对水稻产量的影响

2.1.1 不同氮肥用量对水稻产量的影响。由图2可知，不施氮处理每667 m水稻产量最低，为 489 kg；每667 m施氮（N）量为6.0 kg时，667 m水稻产量为648 kg，比不施氮处理增加了159 kg，增产率为32.52%；每667 m施氮（N）量为12.0 kg时，667 m水稻产量为776 kg，比不施氮（N）处理增加了287 kg，增产率为58.69%；每667 m施氮（N）量为18.0 kg时，667 m水稻产量为720 kg，比不施氮处理增加了231 kg，增产率为47.24%。

图2 不同氮肥（N）用量对水稻产量的影响

通过对氮肥（N）不同施肥水平各处理施肥量、产量数据进行分析，获得了一元二次氮肥肥料效应函数：=-1.493 1+40.558+481.35，=0.974 8，拟合达到了显著水平。该试验结果表明：在磷、钾肥施肥水平一定的前提下，氮素肥料对水稻产量起着决定性作用；随着氮肥施用量的增加，水稻的产量也在不断增加，当氮肥（N）每667 m施用量达到13.58 kg时，理论上水稻667 m产量达到最大值，为756.78 kg；然后随着施氮量的增加，水稻产量反而表现为降低趋势。这说明施氮量不足或者施氮量过多均不利于水稻获得高产。

2.1.2 不同磷肥用量对水稻产量的影响。由图3可知，不施磷处理每667 m水稻产量最低，为 543 kg；每667 m施磷（PO）量为2.5 kg，667 m水稻产量为658 kg，比不施磷处理增加了115 kg，增产率为21.18%；每667 m施磷（PO）量为5.0 kg时，667 m水稻产量为776 kg，比不施磷处理增加了 233 kg，增产率为42.91%；每667 m施磷（PO）量为7.5 kg时，667 m水稻产量为751 kg，比不施磷处理增加了208 kg，增产率为38.31%。

图3 不同磷肥（P2O5）用量对水稻产量的影响

通过对磷肥（PO）不同施肥水平各处理施肥量、产量数据进行分析，获得了一元二次磷肥肥料效应函数：=-5.600+71.680+535.700，=0.682，拟合达到显著水平。该试验结果表明：在氮、钾肥施用量一致条件下，磷素肥料对水稻的产量形成有很大的作用，在一定区间内，随着磷肥施用量的增加，水稻产量也相应增加，当每667 m施用量增至6.40 kg时，理论上水稻产量达到最大值，为765.08 kg；当每667 m施用量超过6.40 kg，继续加大磷肥用量，水稻产量表现为不增反降趋势。这说明在水稻生产实践中，磷肥施用要适量。

2.1.3 不同钾肥用量对水稻产量的影响。由图4可知，不施钾处理水稻每667 m产量最低， 为550 kg；每667 m施 钾（KO）量 为3.0 kg时， 667 m水稻产量为648 kg，比不施钾（KO）处理增加了98 kg，增产率为17.82%；每667 m施钾（KO）量为6.0 kg时，667 m水稻产量为776 kg，比不施钾处理增加了226 kg，增产率为41.09%；每667 m施钾（KO）量为9 kg时，667 m水稻产量为755 kg，比不施钾处理增加205 kg，增产率为37.27%。

通过对钾肥（KO）不同施肥水平各处理施肥量、产量进行数据分析，获得一元二次钾肥肥料效应函数：=-3.305 6+54.517+541.05，=0.951 1，拟合达到显著水平。该试验结果表明：在氮、磷肥施肥水平一致前提下，钾肥对水稻的产量形成起到重要作用，在一定范围内增加钾肥施用量，水稻产量相应增加；当每667 m钾肥（KO）施用量达到8.25 kg时，667 m水稻理论产量达到最大值，为766 kg；当每667 m施钾（KO）量超过8.25 kg时，继续加大用量，水稻产量不再增加。

图4 不同钾肥（K2O）用量对水稻产量的影响

这说明在实际生产中，施钾量不足，将严重影响水稻产量；施钾过量，将造成肥料浪费，增加种植成本。

2.2 不同处理对肥料贡献率的影响

2.2.1 不同氮水平下氮肥贡献率。由图5可知，广德市邱村镇白云村水稻氮肥施用水平是影响氮肥贡献率的重要因素。每667 m施氮（N）量为12.0 kg时，氮肥贡献率最大，为36.98%。其次是每667 m施氮（N）量为18.0 kg，氮肥贡献率为32.08%，比施氮（N）量为12.0 kg时的氮肥贡献率低4.90个百分点。每667 m施氮（N）量为6.0 kg时，氮肥贡献率最低，为24.54%，比施氮（N）量为12 kg时的氮肥贡献率低12.44个百分点。

图5 不同氮肥处理下氮肥贡献率

2.2.2 不同磷水平下磷肥料贡献率。由图6可知，广德市邱村镇白云村水稻磷肥施用水平是影响磷肥贡献率的重要因素。每667 m施磷（PO）量为5.0 kg时，磷肥贡献率最大，为30.03%。其次是每667 m施磷（PO）量为7.5 kg时，磷肥贡献率为27.70%，比施磷（PO）量为5.0 kg时的磷肥贡献率低2.33个百分点。每667 m施磷（PO）量为 2.5 kg时，磷肥贡献率最低，为17.48%，比施磷（PO）量为5.0 kg时的磷肥贡献率低12.55个百分点。

图6 不同磷肥处理下磷肥贡献率

2.2.3 不同钾水平下钾肥料贡献率。由图7可知，广德市邱村镇白云村水稻钾肥施用水平是影响水稻季钾肥贡献率的重要因素。每667 m施钾（KO）量为6.0 kg时，钾肥贡献率最大，为29.12%。其次是每667 m施钾（KO）量为9.0 kg时，钾肥贡献率为27.15%，比施钾（KO）量为6.0 kg时的钾肥贡献率低1.97个百分点。每667 m施钾（KO）量为 3.0 kg时，钾肥贡献率最低，为15.12%，比施钾（KO）量为6.0 kg时的钾肥贡献率低14.00个百分点。

图7 不同钾肥处理下钾肥贡献率

3 结论

试验表明，合理施肥可有效促进水稻生长，氮、磷、钾肥施用不足或者施用过量均不利于水稻生长。在试验条件下，通过不同的肥料用量田间试验，明确了广德市邱村镇白云村水稻获得最大单位面积产量时每 667 m氮肥（N）、磷肥（PO）和钾肥（KO）施用量分别为13.58 、6.40 、8.25 kg。