磷肥对水稻高产的影响试验

肖红梅 ，刘建文

（1.新化县种子技术推广服务站，湖南 娄底 417600；2.新化县农业农村局，湖南 娄底 417600）

水稻作为一种主要的粮食作物，在我国种植广泛，直接关系到数以亿计人民的温饱问题[1-3]。当前城镇化用地不断扩张，可用耕地不断压缩，如何在现有耕地的基础上生产出更高产、更优质的水稻具有非凡的意义[4-6]。众所周知，肥料是提高水稻产量的关键因素，但过度的施肥非但不能提升水稻的产量，还会在造成肥料浪费的同时易引起环境污染[7-8]。氮、磷、钾是植物生长发育所需的大量元素，水稻对磷肥的需求量大于钾肥而小于氮肥，合理施磷不但能提升水稻产量，而且能改善土壤肥力[9-10]。本文通过设置不同梯度水平的施磷量来探究磷肥对水稻产量的影响，找出最佳施磷量，为指导农业生产提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概括

于2022 年5 月在新化县孟公镇金泰村进行试验，试验田土壤类型为浅灰黄泥土，土壤保水保肥性能好，试验地灌水方便，土壤肥力等级为中，pH 值5.7，有机质37.4 g/kg，有效磷13.62 mg/kg，速效钾74.6 mg/kg，上茬为水稻。试验田总面积为667 m2。于2022 年5 月8 日进行播种，6 月3 日进行移栽。移栽方式为人工移栽，株行距按照当地插秧习惯约为20 cm×8 cm。

1.2 试验材料

供试品种为“创两优丰占”，属籼型两系杂交水稻；供试肥料为尿素、重过磷酸钙、硫酸钾。

1.3 试验设计

本试 验采取单因素随机区组试验设计，以施磷量为因素，共设4 个水平，分别为P0、P1、P2、P3，其中，P0 水平为对照（CK），不施磷肥；P1 水平施磷7.5 kg/亩，为常规施磷；P2 水平施磷11.25 kg/亩（P2=1.5P1），为增施磷肥；P3 水平施磷18.75 kg/亩（P3=2.5P1），为过量施磷。P1、P2、P3 水平重复3 次，共设9 个处理1 个对照，试验各处理因子编码如表1所示。氮钾肥各小区按常规施用，分别施用氮肥（N）12 kg/亩、钾肥（K2O）7.5 kg/亩，磷肥分为基施和追施，2022 年6 月3 日基施1/3，后在分蘖期和抽穗期各追施一次，追肥情况如表2 所示。

表1 试验各处理因子编码

表2 水稻追施磷肥情况 单位：kg/亩

1.4 田间管理

2022 年6 月20 日用50%二氯喹啉酸50 g/亩喷雾防除稗草，6 月9 日用70%吡虫啉+10%灭蝇胺防治水稻斑潜蝇、潜叶蝇和稻飞虱，6 月19 日用20%啶虫脒/70%吡虫啉+26.5%敌畏·吡虫啉防治二化螟和稻飞虱，7 月6 日用50%氯溴异氰尿酸+75%三环唑防治纹枯病和稻瘟病，8 月9 日用40%稻瘟灵+50%氯溴异氰尿酸防治稻瘟病。

1.5 测定指标与方法

水稻成熟期采取五点式取样法，每个小区选取样株10 株，测量各个小区水稻的株高、有效穗数、穗长、成穗率、有效穗粒数、结实率、千粒重。

1.6 统计与分析

采用SPSS 20.0、Excel 2023 对数据进行分析处理。

2 结果与分析

通过把表3 中的水稻产量跟株高、有效穗数、穗长、成穗率、有效穗粒数、结实率、千粒重进行多元回归分析可知：产量跟有效穗数、穗长、有效穗粒数、千粒重呈正相关，尤其跟有效穗数（p=0.038 4）、有效穗粒数（p=0.014 5）呈现出极显著正相关关系；而与株高、成穗率、结实率相关性不明显。

表3 各处理产量情况

2.1 千粒重

千粒重是影响水稻亩产的重要指标，从图1可知，4 个处理的千粒重以P0 处理（CK）最大，为23.7 g。从折线图的趋势角度而言：千粒重随着施磷量的增加，呈现出下降的趋势。因此，施磷不能提升水稻千粒重，反而会在一定程度上降低水稻的千粒重。

图1 磷肥对水稻千粒重的影响

2.2 有效穗粒数

有效穗粒数是影响产量的关键因子，从图2 可知，4 个处理中以P0 处理（CK）有效穗粒数最少，仅为153粒/穗，P2处理有效穗粒数最多，为180粒/穗。P1、P2、P3 处理有效穗粒数均远高于P0 处理有效穗粒数，多出粒数分别为16.3 粒/穗、27 粒/穗、15.3 粒/穗。因此，施磷能提升水稻的有效穗粒数，随着施磷量的增加，有效穗粒数呈现出先增加后下降的趋势。

图2 磷肥对水稻有效穗粒数的影响

2.3 有效穗数

从图3 可知，4 个处理中以P0 处理（CK）有效穗数最低，仅为98 000 穗/亩，P3 处理有效穗数最高，为208 000 穗/亩。P1、P2、P3 处理有效穗数比P0处理分别高出80 000 穗/亩、97 000 穗/亩、110 000穗/亩，P1、P2、P3 与P0 在0.01 水平上差异显著，有效穗数随着施磷量的增加呈现出递增的趋势。

图3 磷肥对水稻有效穗数的影响

2.4 成穗率

从图4 可知，所有处理中P0 处理（CK）成穗率最低，仅为64.7%，P3 处理成穗率最高，为80.16%。从折线图的趋势角度而言：随着施磷量的增加，水稻的成穗率也增加。因此，施磷有利于水稻成穗。

图4 磷肥对水稻成穗率的影响

2.5 穗长

从图5 可知，所有处理中P0 处理（CK）穗长最短，仅为15 cm，P3 处理穗长最长，为17.13 cm。从折线图的趋势角度而言：随着施磷量的增加，水稻的穗长也增加。因此，施磷对水稻穗长有积极的影响。

图5 磷肥对水稻穗长的影响

2.6 产量

从图6 可知，所有处理中P0 处理（CK）水稻亩产最低，仅为240 kg/亩；P1、P2、P3 处理的水稻亩产分别比P0 处理的水稻亩产高出310 kg/亩、380 kg/亩、383 kg/亩，在0.01 水平上差异显著。P2 处理比P1 处理亩产高出70 kg/亩，二者在0.05 水平上差异显著，P3 处理比P2 处理高出3 kg/亩，二者差异不显著。从折线图变化趋势角度而言：随着施磷量的增加，水稻产量呈现出递增的趋势，但过量施磷对提升水稻产量的效果不明显。

图6 磷肥对水稻产量的影响

2.7 最佳施肥量

施磷量和水稻产量之间的函数关系如图7 所示，根据磷肥施入量（X）和产量（Y）两组数据，通过软件模拟出施磷量和产量之间的最佳函数为：Y=-1.819 3X2+54.47X+240.63。从图可知，水稻产量随着施磷量的增加呈现出先增加后递减的趋势，当施磷量为14.97 kg/亩时，水稻产量获得最大值648.3 kg/亩。

图7 施磷量和水稻产量之间的函数关系

3 结果与讨论

试验结果表明，磷肥对水稻的增产有显著的影响，一开始随着施磷量的增加，水稻产量呈现出递增的趋势，当施磷量达到一定程度后，水稻产量呈现出不增加或略微增加甚至下降的趋势，这与报酬递减规律相符合，这是因为过量施入磷肥会影响水稻吸收氮元素。通过模拟水稻施磷量和产量之间的函数关系，可推出当施磷量为14.97 kg/亩时，获得最高产量648.3 kg/亩。

施磷肥会降低水稻颗粒的重量，随着磷肥的施入，不饱满籽粒的数量会增多。有效穗粒数在较低水平时随着磷肥的施入而快速增加；当达到一定磷肥施入量时，产量开始缓慢增加；当过量施磷肥时，有效穗粒数出现递减的趋势；有效穗粒数在过量施磷肥时开始递减，这也许因为磷元素会对一些微量元素有抑制作用。水稻施磷肥有利于提高成穗率；株高在低水平施磷肥时增加明显，常规施磷肥后，几乎就微增或不增；穗数在低水平施磷肥时增长迅速，常规施肥后开始放缓增长速度，当达到增施肥水平后，增速继续降低。因为磷是组成植物细胞核酸的主要成分，它能加速细胞分裂，促进水稻发根分蘖成穗，但是过多施磷肥会抑制微量元素锌的活性，而锌也是促进水稻分蘖成穗的重要元素之一。通过产量与各指标的多元回归分析可知，磷肥主要通过影响有效穗数、穗粒数而促进水稻增产。