晚稻配方肥的肥效研究

李志 奎秀 巩梦梦 匡崇婷 郑晓玲

摘 要：采用“大配方，小调整”策略，研究不同配方肥处理和农民习惯施肥处理对晚稻分蘖动态、产量、肥料偏生产力和经济效益的影响。结果表明，与农民习惯施服处理相比，不同配方肥减少了氮肥用量，增加了钾肥用量，调整了磷肥用量，降低了晚稻无效分蘖数，增加了穗粒数和结实率，提高了晚稻产量、氮肥偏生产力和磷肥偏生产力，经济效益增加了44～1547元/hm2。因此，合理施用配方肥对实现晚稻增产、增收和保护环境具有重要意义，且利于助推农业绿色发展。

关键词：晚稻;配方肥;产量;养分利用率;经济效益

中图分类号 S145.5 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2022）05-0120-03

粮食安全关系人类福祉、国家富强和社会稳定。化肥是作物的粮食，为作物生长发育必需的养分，大量研究结果表明，化肥在粮食增产中的贡献率高达40～50%[1]。在“到2020年化肥施用量零增长行动方案”实施之前（2016年之前），我国在农业生产中肥料的投入占到总投入的50%，总量和单位面积施用量均逐年增加[2]。安徽省自2005年实施测土配方开始至2013年，全省化肥用量从285.7万t增长至338.4万t，单质氮肥消费量变化很小，维持在111.1～113.5万t，但复合肥从105.0万t增加至157.9万t[3]。近些年，单质肥料尤其是氮肥消费量变化较小，复合肥用量的大幅增加，与测土配方施肥技术在全国的推广应用密切相关。

测土配方施肥技术是以土壤测试和肥料田间试验为基础，根据作物对土壤养分的需求规律、土壤养分的供应能力和供给效应，在合适施用有机肥料的基础上，提出氮、磷、钾及中、微量元素肥料的施用数量、施用时期和施用方法的一套技术体系。该技术是现代施肥技术的基础，也是最早研究的施肥技术。测土配方施肥技术是现代施肥技术最基础、最成熟的技术。世界各国纷纷把测土施肥技术作为国家策略推广应用[4-9]。

我国的测土施肥工作开展较早，从20世纪70年代末开始组织“土壤养分丰缺指标研究”，到2005年在全国范围开展大规模的测土配方行动，至今测土配方施肥技术已为全国作物产量的增加、农业成本的降低、农民收入的增加、资源的节约、生态环境的保护作出了巨大贡献。在测土配方施肥行动在全国实施初期，中国农业科学院在全国的测土配方施肥试验示范结果表明，水稻平均增产15.0%、小麦12.6%、玉米11.4%、大豆11.2%、蔬菜15.3%、水果16.2%[4]。到2010年，小麦和水稻的化肥偏生产力分别从10.6kg/kg增加到11.9kg/kg，13.9kg/kg增加到15.7kg/kg，玉米的化肥偏生产力从13.8kg/kg下降到11.5kg/kg。到2013年，测土配方施肥技术可节约氮肥（27.2±7.4）kg N/hm2，总计减排量达到了2500.4万t CO2-e，其中由于氮肥田间施肥用量的减少导致农田总共减排1171.8万t CO2-e，由于工业生产氮肥量的减少而节约标准煤583.5万t，减排1328.52万t CO2-e[10]。最近评估应用测土配方施肥技术后，全国总体农业产值平均增长7%，粮食主产省平均增长17.3%，化肥施用强度降低13.5%，其中氮肥施用强度降低15.4%[11]。

自2005年农业部开展测土配方行动，宣州区土壤肥料站对本区域的水稻、小麦等主要农作开展了“3414”试验，建立了相应的测土配方施肥技术指标体系，并根据“氮肥总量控制，磷钾恒量监控”的原则，采用区域“大配方”，具体田块“小调整”的策略，联合肥料企业生产了针对不同区域作物的配方肥，取得了作物增产，农民增收的结果[12-13]。“十三五”农业部开始履行“到2020年化肥使用零增长行动”，构建绿色发展农业[14]，对配方肥的施用肥效新的挑战，要求配方肥既要保障粮食增产、农民增收，更要保护生态环境、满足人们对美好生活的需求。

本研究通过田间试验，调节配方肥中氮、磷、钾肥的用量及比例，研究晚稻配方肥对晚稻生长发育、产量、肥料利用率及经济效益的影响，为晚稻配方肥在晚稻上推广应用及农业绿色发展提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料 试验于2013年6月至11月在安徽省宣城市宣州区杨柳镇杨柳社区进行。土壤类型为黄棕壤，土壤耕层（0～20cm）基本理化性质：pH5.27，有机质21.55g/kg，全氮1.30g/kg，有效磷19.31mg/kg，速效钾81mg/kg。晚稻品种为新两优106。水稻三叶期移栽，基本苗为24万穴/hm2，行距为26cm，株距为17cm。6月20日播种育苗，7月24日移栽，11月2日收获。各处理除施肥措施不同外，其他管理措施相同。

1.2 试验设计 试验设置5个处理（表1），3次重复，小区面积40m2，随机区组排列。CK为不施肥处理;F为配方处理;F+PK为配方肥调磷钾处理，即在配方处理的基础上，调整P2O5和K2O用量;F+TS为测土配方施肥，根据安徽省第2次土壤普查数据，土壤有效磷含量20～30mg/kg，水稻目标产量7500kg/hm2，推荐P2O5用量30～45kg/hm2，土壤速效钾含量70～100mg/kg，推荐K2O用量30～75kg/hm2，结合晚稻生长特性设计施肥量;FPP为农民习惯施肥处理。

1.3 样品采集与处理 水稻生长期间，在试验小区固定10穴，从水稻移栽返青期，每7d记载1次分蘖数，至分蘖盛期为止。水稻成熟后，各个小区随机选取2穴水稻取地上部，测定其有效穗數、空瘪粒数、籽粒重、千粒重等产量构成指标。水稻收获时，各小区全部单独收获，脱粒测产，同时每个小区取500g，风干，计算水稻含水量，折算水稻风干产量。

1.4 数据分析 氮肥偏生产力（PFPN）=产量/N用量

磷肥偏生产力（PFPP2O5）=产量/P2O5用量

钾肥偏生产力（PFPK2O）=产量/K2O用量

数据用Microsoft Excel 2003进行分析处理，用SPSS 17.0软件按照One-Way ANOVA方法分析，多重比较用LSD法。

2 结果与分析

2.1 配方肥对晚稻茎蘖数的影响 晚稻移栽后42d达到分蘖盛期，最高茎蘖数为农民习惯施肥处理（FPP）（表2）。在移栽14d后，FPP比其他施肥处理提高茎蘖数，到分蘖盛期，FPP比F、F+PK和F+TS茎蘖数分别增加了5.5%、8.5%和4.4%，F、F+PK和F+TS茎蘖数差异不明显。原因可能是FPP的肥料分为基肥和分蘖肥，总养分量比F、F+PK和F+TS提高了37、40和42kg/hm2，大量肥料集中在晚稻生育前期，促进了晚稻的分蘖增加。

2.2 配方肥对晚稻产量及构成因素的影响 F处理产量最高，分别比CK和FPP增产98.4%和7.4%（表3）。产量排在第2和3为的分别为F+PK和F+TS，分别比FPP增加了2.7%和0.8%。F的有效穗数和穗粒数最高，其中有效穗数分别比CK和FPP提高了65.8%和7.5%。穗粒数则分别提高了13.5%和10.1%。CK结实率最高，F次之。因此，F处理晚稻具有较高的有效穗数、穗粒数和结实率，是晚稻增产的保障。

2.3 配方肥对晚稻养分利用率的影响 4个施肥处理的氮、磷、钾肥料偏生产力结果不同（表4）。与FPP相比，F、F+PK和F+TS的PFPN分别显著增加了37.0%、28.6%和31.1%，而这3个配方肥处理间的PFPN差异不显著。F+PK和F+TS的PFPP2O5差异不显著，但显著高于F和FPP。对于PFPK2O，FPP显著高于F、F+PK和F+TS。总体上，FPP的PFPN和PFPP2O5结果较低，而PFPK2O结果较高。这主要是FPP氮、磷肥用量较高，而钾肥用量较低。而试验地测土的结果表明这种施肥量属于氮肥过量，磷和钾肥用量相对较少，配方肥处理，改变了氮、磷、钾肥的用量及配比有利于PFPN和PFPP2O5提高。

2.4 配方肥对晚稻经济效益的影响 与CK相比，施肥处理晚稻的产值增加了9473～10999元/hm2（表5）。F處理晚稻净收入最高，F+TSD晚稻净收入次之。与FPP相比，晚稻F、F+PK和F+TS减少了肥料投入175、198和189元/hm2，净收入增加了1547、44和591元/hm2。

3 小结

不同施肥处理中，配方肥处理与农民习惯处理相比，减少了氮肥用量，增加了钾肥用量，降低了晚稻无效分蘖数，但增加了穗粒数和结实率，最终产量增加了2.7%～7.4%，经济效益增加了44～1547元/hm2，氮和磷肥的偏生产力亦增加明显。

4 讨论

合适群体的构建是水稻获得高产的关键因素之一[14]。水稻等作物的分蘖具有自动调控的能力，分蘖数增加，成穗数也相对增多，反之，成穗数相对减少[15]。水稻的分蘖与田间施肥量、施肥次数、淹水、晒田等措施密切相关[16]。本研究表明，与农民习惯施肥处理相比，其他处理降低了分蘖数，但增加了有效穗数，即增加了成穗率，可以认为农民习惯处理增加了基肥和分蘖肥的用量，分蘖末期已经停止供肥，抽穗是供肥不足，导致幼穗分化期土壤供氮能力不够，无效分蘖数增多，成穗率下降[17]。

水稻产量构成的主要因素是单位面积有效穗数、穗粒数、结实率和千粒重[18]。本研究表明，与不施肥处理比较，施肥处理显著提高了水稻的产量，可能与施肥显著提高水稻的产量构成有关。氮肥是水稻生长所需的大量元素之一[1]。研究表明，习惯施肥的氮肥用量偏高，磷、钾肥用量偏低，限制水稻增产，甚至可能造成减产[19]。本研究的农民习惯施肥处理产量较低可能与此有关。农民习惯施肥处理是一种高氮、高投入、低产出的生产方式。与之相比，配方肥处理和调磷钾处理减少了氮肥用量，减少了肥料费用，增加了经效益，也获得了较高的氮、磷肥偏生产力，具有促进农业绿色发展的效果。

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（责编：王慧晴）