宁乡市一季稻“3414”肥料试验研究

胡赛晶 李 永 孙新平 卢小舟 严卫华*

（1宁乡市农业技术推广中心 湖南 宁乡 410600；2宁乡市种子技术推广服务站 湖南 宁乡 410600）

为摸清宁乡主要耕作土壤的供肥性能、水稻需肥规律和肥料增产效应，优化测土配方施肥技术参数，完善测土配方施肥指标体系，根据《测土配方施肥技术规程》，实施一季稻“3414”肥料试验，为构建一季稻施肥模型，促进测土配方施肥技术推广提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验概况。选择在宁乡市回龙铺镇沿河村邓建新责任田进行试验，面积1668m2。试验田土壤为黄砂泥，pH值5.9，有机质40.1g/kg，碱解氮195.1mg/kg，速效磷16.3mg/kg，速效钾133.4mg/kg。

1.2 供试材料。供试品种为兆优5431，杂交中稻；供试肥料：氮肥为尿素(N46%)，折合N价格6.52元/kg，磷肥为生物磷肥(含P2O516%)，折合P2O5价格3.13元/kg，钾肥为氯化钾(K2O60%)，折合K2O价格7.5元/kg；水稻价格为2.6元/kg。

1.3 试验设计。试验采用联合国粮农组织(FAO)提出的“3414”施肥试验完全实施设计方案[1]，即氮、磷、钾3因素4水平14个处理的田间试验方案，其中4个水平分别是：0水平(不施肥)、2水平(当地最佳施肥量)、1水平(2水平×0.5)、3水平(2水平×1.5，该水平为过量施肥水平)[1]。每个小区面积20m2，不设重复。插秧前进行小区作埂，压实后薄膜覆盖，防止串水串肥，每个小区实行单排单灌，试验小区周围设置保护行。各处理肥料施用量见表1。

表1 各处理肥料用量设计表

1.4 田间管理。试验田于2021年5月20日播种，6月16日对小区作埂，6月17日施基肥(氮肥60%、全部磷肥和50%钾肥作基肥)，6月18日移栽(密度21万蔸/hm2)，6月24日追肥(40%的氮肥和50%的钾肥作追肥施用)，其它水肥管理和病虫害防治措施与当地一致。试验过程中未出现洪涝、旱灾、病虫害、寒露风等影响试验结果的情况，9月30日收割测产。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对水稻经济性状的影响。从表2可以看出，在等量磷、钾基础上，氮因素0、1、2、3水平(处理2、3、6、11)随施肥水平增加，穗长、株高、穗总粒数逐渐递增，有效穗先增后降；在等量氮、钾基础上，磷因素0、1、2、3水平(处理4、5、6、7)中，实粒数最高出现在3水平；在等量氮、磷基础上，钾因素0、1、2、3水平(处理8、9、6、10)随着施肥水平增加，千粒重逐渐增加。结果表明，氮主要影响穗长、株高、穗总粒数和有效穗，但氮肥过量有效穗反而降低；磷是实粒数的主要影响因子；钾对千粒重的影响最明显。

表2 不同施肥处理对水稻经济性状的影响

2.2 不同施肥处理对中稻产量和经济效益的影响

2.2.1 氮肥对产量和经济效益的影响。对表3进行分析，在磷、钾等量施用的基础上，施用氮肥对提高产量、增加产值和纯收入有明显影响，3项都以2水平最高，但产投比以1水平最高，达到9.94，说明在缺氮的情况下施用氮肥效益最为明显[2]；产量随着氮肥施用量的增加而增加，但氮肥施用量超过一定范围后产量降低，说明氮肥施用量不宜过多，过多产量反而降低[3]。

表3 氮肥对产量和经济效益的影响

2.2.2 磷肥对产量和经济效益的影响。对表4进行分析发现，在氮、钾施用等量的基础上，施用磷肥与不施磷肥相比，具有一定增产效果。当磷肥施用达到中等水平时，产量、产值和纯收入都最高，当磷肥施用达到高水平时，3项指标均出现下降，这表明，即使施用磷肥具有增产效果，但也要合理施用才能实现效益最佳。

表4 磷肥对产量和经济效益的影响

2.2.3 钾肥对产量和经济效益的影响。从表5可知，在氮、磷施用等量的基础上，施用钾肥与不施钾肥相比，具有增产效果，产量最高出现在钾肥施用中等水平，这表明，在低水平用量下，产量和经济效益随着钾肥用量增加而增加，但达到一定峰值后，产量和经济效益随着钾肥用量增加而减少。

表5 钾肥对产量和经济效益的影响

2.3 肥料效应模型及推荐施肥量

2.3.1 中稻产量数学模型。根据田间试验结果，用“3414”试验数据分析软件进行分析，求得产量函数模型：Y=301.8759+17.3907N+8.9385P+8.4792K-0.9456N2-0.4776P2-0.1049K2+0.7762NP+0.3741 NK-1.431PK，经方差分析F为36.82，大于F0.01的14.66，达到极显著水平(见表6)，表明可利用该函数构建推荐施肥模型。

表6 方差分析表

2.3.2 推荐施肥量。根据肥料效应模型计算出中稻氮磷钾的最高产量施肥量和推荐施肥量：最高产量7489.05kg/hm2，N、P2O5、K2O最大施肥量分别是214.5kg/hm2、125.7kg/hm2、126.15kg/hm2。通过边际效益分析，按目前肥料和稻谷市场价格，计算得出，最佳产量为7409.1kg/hm2，N、P2O5、K2O最佳施肥量分别177.3kg/hm2、86.7kg/hm2、119.25kg/hm2。

3 结论与讨论

在本试验条件下，氮肥主要影响穗长、株高、穗总粒数和有效穗，但氮肥过量有效穗反而降低；磷是实粒数的主要影响因子；钾对千粒重的影响最明显。

结果表明，不同氮磷钾合理施用，可增加中稻产量和经济效益，处理6与氮、磷、钾缺素区相比，施用氮磷钾肥料可分别增产52.28%、6.3%和6.93%，氮、磷、钾肥对一季稻的增产效果顺序为氮>钾>磷。这与刘新伟[2]、曾小梅[3]等研究结果一致。随着施肥水平的增加，产量呈现先增后减的趋势，因此在实际生产中要加强氮磷钾各元素的配合，合理施用，避免过量施肥，氮磷钾的产量效应和经济效应都遵循“肥料报酬递减律”[4]。

经回归统计与方差分析，结合宁乡中稻生产实际，氮磷钾养分的最佳施肥量分别177.3kg/hm2、86.7kg/hm2、119.25kg/hm2，氮磷钾比为1∶0.49∶0.67，可获得最佳产量7409.1kg/hm2。