不同施肥配方对水稻农艺性状及肥料利用率的影响

不同施肥配方对水稻农艺性状及肥料利用率的影响
张礼华1叶和2张微3叶聪4周有标5
（1政和县土壤肥料技术站，福建政和353600；
2政和县种子站，福建政和353600；
3松溪县农业技术推广中心，福建松溪353500；
4政和县农业技术推广中心，福建政和353600；
5政和县乡村振兴服务中心，福建政和353600）
摘要为研究不同施肥配方对水稻农艺性状、产量及肥料利用率的影响，设置无氮区、无磷区、无钾区、全肥区和无肥区5个处理开展了田间试验。

结果表明：全肥区水稻农艺性状表现最好，产量最高。

与全肥区相比，无氮区、无磷区、无钾区和无肥区处理株高、穗总粒数降低幅度分别为5.3%~11.6%、1.6%~20.7%；结实率无氮区、无钾区较全肥区分别高3.9、0.5百分点，无磷区、无肥区较全肥区分别降低7.7、3.6百分点；有效穗数无氮区与全肥区一致，无磷区较全肥区多9万穗/hm2，无钾区和无肥区分别较全肥区减少10.5万、21.0万穗/hm2。

全肥区稻谷产量为6418.50kg/hm2，较无肥区、无磷区、无氮区、无钾区分别增产17.51%、17.07%、14.85%和3.44%。

全肥区氮肥、磷肥、钾肥肥料利用率分别为6.41%、1.06%、21.92%，氮肥、磷肥、钾肥肥料贡献率分别为12.93%、14.58%和3.33%。

关键词水稻；施肥配方；农艺性状；肥料利用率；肥料产量贡献率；产量
中图分类号S511；S147.5文献标识码A
文章编号1007-5739（2024）03-0017-03
DOI：10.3969/j.issn.1007-5739.2024.03.005开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
水稻所需营养绝大部分从土壤中获得[1]，当土壤中养分不能满足水稻正常生长发育的需求时，须靠施肥来补充[2]。

化肥作为粮食作物生长的养分来源，对世界粮食生产的贡献率达40%~60%。

长期以来，人们追求粮食产量，盲目施肥和过量施肥，不仅导致化肥利用率不高及氮素和磷素流失，而且造成农业面源污染，甚至影响粮食生产安全[3]。

在水稻生产过程中，产量与施肥量之间并非成简单的正比关系，也不是水稻产量最高的施肥处理经济效益最好，而是施肥模式、肥料投入、产量三者间处于平衡状态时经济效益最好。

研究不同施肥模式对水稻肥料利用率及产量的影响，可提高肥料利用率，降低农业生产成本，实现水稻精准施肥[4]。

1材料与方法
1.1试验地概况
试验地位于政和县东平镇东平村，选择当地土壤肥力水平具有代表性的地块，地处东经118°38′，北纬27°25′，平均海拔210m。

东平镇气候温暖湿润，年平均气温18.5℃，年降水量1636mm。

前作为水稻，土壤为沙质壤土，排灌条件良好。

1.2试验材料
试验水稻品种为金香油占（常规稻）。

供试肥料为尿素（含纯N46%，安徽六国化工股份有限公司）、普通过磷酸钙（含P2O512%，金华市江南化肥厂）、氯化钾（含K2O60%，俄罗斯）。

1.3试验设计
试验设5个处理，分别为无氮区、无磷区、无钾区、全肥区、无肥区，各处理施肥方案见表1。

采用随机区组排列，3次重复，共15个小区，小区面积20m2（4m×5m）。

田埂宽30cm、高20cm，设灌、排水沟，各小区分灌分排，小区四周土埂覆盖塑料薄膜，以防串水串肥。

除施肥不同外，小区其他田间管理措施相同。

1.4试验实施
本试验依据福建省测土配方施肥技术，结合农户的施肥经验设置氮、磷、钾肥施用量。

氮肥（纯N）用量225kg/hm2，分3次施用，其中基肥20%、分蘖肥60%、
第一作者张礼华（1985—），男，硕士，农艺师，从事土壤肥
料技术推广工作。

E-mail：
收稿日期2023-06-05
20243
17
20243穗肥20%。

磷肥（P 2O 5）用量375kg/hm 2，分2次施用，其
中基肥60%、分蘖肥40%。

钾肥（K 2O ）用量180kg/hm 2，
分3次施用，其中基肥30%、分蘖肥50%、穗肥20%。

2022年6月20日播种，7月20日人工栽插，7月
21日施基肥，8月6日施分蘖肥，8月21日施穗肥。

10月20日至11月10日成熟，11月20日收割。

试验期间水分管理及病虫害防治参照常规操作。

1.5测定内容与方法
水稻成熟后采集稻草和稻谷样品，分析稻草和稻
谷的全氮、全磷及全钾含量。

样品的采集及检测严格按照相应的农业行业标准执行。

各小区随机取1m 2水稻进行统计，测定有效穗数、株高、穗长、穗总粒数、穗实粒数、结实率等指标，并在稻谷、稻草晒干后分别称重。

由福建省地质矿产局三明实验室检测稻草和稻谷样品的全氮、全磷、全钾含量，并计算肥料利用率[5-6]和肥料贡献率。

按《测土配方施肥技术规程》（NY/T 2911—2016）差减法计算：氮（磷、钾）肥料利用率（%）＝[全肥区稻谷产量×全肥区稻谷氮（磷、钾）养分含量+全肥区稻草产量×全肥区稻草氮（磷、钾）养分含量-无氮（磷、钾）区稻谷产量×无氮（磷、钾）区稻谷氮（磷、钾）养分含量-无氮（磷、钾）区稻草产量×无氮（磷、钾）稻草氮（磷、钾）养分含量]/[肥料施用量×肥料中氮（磷、钾）养分含量]×100；氮（磷、钾）肥料贡献率
（%）=（全肥区稻谷产量-缺氮（磷、钾）区产量）/全肥区产量×100。

1.6数据统计与分析
试验数据采用SPSS 25.0统计软件与Excel 2003
软件进行统计与分析。

2
结果与分析
2.1
对水稻农艺性状和产量的影响
不同处理之间水稻的各性状存在一定差异，整体
表现为全肥区处理各性状表现最好（表2）。

与全肥区处理相比，缺素区各处理的株高降低，无氮区、无磷区、无钾区和无肥区处理分别矮5.4、5.2、10.5、11.8cm ，降低幅度分别为5.3%、5.1%、10.4%、11.6%；穗总粒数无氮区、无磷区、无钾区和无肥区处理分别较全肥区处理减少8、3、39、26粒，减少幅度分别为4.3%、1.6%、20.7%、13.8%；结实率无氮区、无钾区处理分别较全肥
区处理高3.9、0.5百分点，无磷区、无肥区处理分别较全肥区处理降低7.7、3.6百分点；有效穗数无氮区处理与全肥区处理一样，无磷区处理较全肥区处理多9万穗/hm 2，无钾区和无肥区处理分别较全肥区处理少10.5万、21.0万穗/hm 2。

由此推断，缺氮、缺磷、缺钾在一定程度上影响水稻金香油占的株高、穗总粒数、结实率和有效穗数等性状。

全肥区处理稻谷产量最高，其后低依次为无钾表1
不同处理施肥方案
单位：（kg ·hm -2）
处理无氮区无磷区无钾区全肥区无肥区
氮肥022********
磷肥37503753750
钾肥180********
氮肥04545450
磷肥22502252250
钾肥54540540
氮肥01351351350
磷肥150********
钾肥
90900900氮肥04545450
磷肥00000
钾肥36360360
表2
不同处理对水稻农艺性状和产量及其构成因素的影响注：同列不同小写字母表示差异显著（P <0.05）。

处理无氮区无磷区无钾区全肥区无肥区
株高/cm 96.096.290.9101.489.6
穗长/cm 21.021.221.120.221.3
穗总粒数180185149188162
结实率/%86.975.383.583.079.4
有效穗数/（万穗·hm -2）
220.5229.5210.0220.5199.5
稻谷产量/（kg ·hm -2）5588.70±832.05a 5482.50±1634.10a 6205.05±1115.85a 6418.50±529.50a 5462.25±480.30a 稻草产量/（kg ·hm -2）6438.75±544.65a 7756.20±893.25a 7161.30±1052.10a 7288.80±841.65a 5758.80±265.35a
区、无氮区、无磷区、无肥区处理，全肥区处理稻谷产量为6418.50kg/hm 2，较无肥区、无磷区、无氮区、无钾区处理分别增产17.51%、17.07%、14.85%和3.44%。

由此可见，氮肥、磷肥、钾肥均对稻谷产量有一定的影响，磷肥影响最明显，其次为氮肥，钾肥影响最小。

各
处理稻草产量表现为无磷区处理>全肥区处理>无钾区处理>无氮区处理>无肥区处理。

方差分析结果表明，各处理之间稻谷、稻草产量均无显著性差异。

2.2对水稻肥料利用率的影响
由表3可知，全肥区处理稻谷养分氮含量较高，
18
磷含量稍高于钾，氮含量较无氮区处理增长0.09百分点，磷含量较无磷区处理增长0.03百分点，钾含量与无钾区处理一样。

全肥区处理稻草氮含量较无氮区低0.05百分点，磷含量较无磷区处理高0.01百分点，钾含量较无钾区处理高0.5百分点。

从肥料利用率分析，水稻对钾肥的利用率最高，其次为氮肥，磷肥利用率最低，这与吴明波等[6]的研究结果一致。

比较氮、磷、钾肥对水稻产量的贡献率，以磷肥最高，钾肥最低。

3结论与讨论
氮素是限制作物生长和产量形成的主要因素，是
水稻生长过程中最为重要的元素，通过增加有效穗
数、穗总粒数等产量构成因素，进而提高水稻产量[7-9]。

本试验结果表明，施氮肥可提高水稻株高、穗总粒数，
从而影响水稻的产量。

磷肥是植物生长过程中许多
关键代谢功能不可缺少元素，且施磷过多或过少均会
产生严重不良后果[10]。

同时，磷肥减量处理会影响水稻分蘖期的茎蘖数[11]。

本试验结果表明，磷肥可提高水稻结实率，且磷肥是影响水稻金香油占产量的主要
元素，这与邓仕俊等[11]的研究结果一致。

钾是植物生长的必需元素，适宜的钾肥用量有助于提高植物对冻
害、干旱等恶劣外部环境的抗逆性。

本试验期间，2022年下半年政和县干旱，无钾区处理的水稻抗旱性弱，水稻穗总粒数与有效穗数两项指标均偏低。

本试验中，氮肥、磷肥、钾肥肥料利用率表现为钾
肥>氮肥>磷肥，这与近年来在永安市、龙岩市永定区
的试验结果一致[12-13]。

氮肥、磷肥、钾肥肥料贡献率表现为磷肥>氮肥>钾肥。

邓仕俊等[11]研究表明，氮肥、磷肥肥料利用率与肥料施用量成反比，而钾肥肥料利用率与肥料施用量成正比；氮肥、磷肥肥料贡献率随着肥料施用量的增加而增加，而钾肥肥料贡献率随着肥料施用量的增加呈先增后减的趋势。

同时，李建军等[14]研究表明，水稻肥料贡献率与土壤肥力存在相关性，肥料贡献率较高也说明了土壤肥力的贡献率较低。

本试验中肥料利用率与肥料贡献率并不高，因而今后氮肥、磷肥肥料利用率提升仍是政和县水稻优化施肥的重点之一。

建议在水稻产区加强氮肥、磷肥田间试验，进一步提升政和县水稻肥料利用率，并可结合土壤肥力情况，促进土壤肥力和肥料贡献率协同提升，为实现水稻精准施肥提供科学依据。

参考文献
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表3不同处理水稻氮磷钾含量及肥料利用率情况
处理无氮区无磷区无钾区全肥区N
1.05
1.13
1.23
1.14
P2O5
0.28
0.21
0.23
0.24
K2O
0.23
0.17
0.19
0.19
N
0.42
0.43
0.61
0.37
P2O5
0.06
0.14
0.15
0.15
K2O
4.06
2.90
2.04
2.54
N
6.41
P2O5
1.06
K2O
21.92
N
12.93
P2O5
14.58
K2O
3.33
单位：%
19。