氮磷钾施用量对灌淤土水稻产量及肥料利用率的影响

氮磷钾施用量对灌淤土水稻产量及肥料利用率的影响
赵营;同延安;张树兰;梁锦秀;周涛
【摘要】在宁夏灌淤土上,利用田间试验研究了氮、磷、钾各3个施肥水平对水稻(宁粳28号)产量、养分累积量及籽粒产量构成因素的影响.结果表明,施用氮、钾肥对水稻产量和养分累积有显著影响;水稻当季氮、磷、钾肥利用率都随着施肥量的增加而降低;穗数和每穗粒数随施氮量的增加而增加,而施磷肥有利于穗粒数的形成,过量施用氮肥还会显著降低水稻千粒质量.本试验水稻氮、磷、钾肥最佳经济施肥量分别为N 254.3、P_2O_5 150.8和K_2O 145.6 kg/hm~2,获得最高产量的最大施肥量组合分别为N 309.3、P_2O_5 253.9和K_2O 177.6 kg/hm~2.
【期刊名称】《西北农业学报》
【年(卷),期】2010(019)002
【总页数】4页(P118-121)
【关键词】灌淤土;水稻;产量;地上部养分累积量;肥料利用率
【作者】赵营;同延安;张树兰;梁锦秀;周涛
【作者单位】宁夏农林科学院,农业资源与环境研究所,银川750002;西北农林科技大学,资源环境学院,陕西杨凌712100;西北农林科技大学,资源环境学院,陕西杨凌712100;宁夏农林科学院,农业资源与环境研究所,银川750002;宁夏农林科学院,农业资源与环境研究所,银川750002
【正文语种】中文
【中图分类】S511
宁夏引黄灌区是西北地区重要的商品粮基地,水稻是该区优势特色作物。

灌淤土是
在人为灌溉耕作条件下所形成的新土壤类型,其作为宁夏引黄灌区代表性土壤,是水
稻栽培的主要土壤类型。

农民传统的施肥方式,特别是过量施用氮肥,导致肥料利用
率较低,稻米品质下降,生产成本增加,生态环境污染[1-3]。

因此,在保证水稻优质高
产的前提下,通过合理施肥和灌水,提高水稻的水肥利用率显得尤为重要。

已有的研
究多数集中在施氮或灌水对水稻的产量、吸氮量、生理性状与品质的影响[4-9],控
释肥对水稻产量和肥料利用率影响的研究[10-11]也有报道。

而在宁夏灌淤土条件下,不同氮、磷、钾施用量对水稻产量、地上部养分吸收量及肥料利用效率的综合
研究还有待加强。

本研究通过田间试验,探讨不同氮、磷、钾施用水平下水稻产量、地上部养分吸收量及肥料利用率的变化规律,提出合理的水稻氮、磷、钾推荐施肥量,为宁夏引黄灌区灌淤土水稻合理施肥提供理论依据。

1 材料与方法
表1 氮磷钾施肥水平Table 1 N,P2O5and K2O rates kg/hm2?
1.1 试验地概况与土壤基础理化性质
试验于2007年在宁夏中宁县舟塔乡康滩村3队进行,地处引黄灌区,土壤类型为灌
淤土,质地为粉质壤土[12]。

该地主要气候特点是干旱少雨、蒸发强烈、光照充足、热量丰富、无霜期短、温差大。

年均降水量为200 mm,蒸发量在2 000 mm以上。

试验前0～20 cm土壤基础理化性质为pH 8.06,全盐 0.67 g/kg,有机质 13.9
g/kg,全氮0.89 g/kg,碱解氮、有效磷和速效钾分别为61.0 、47.0和 144.0
mg/kg。

1.2 试验材料与设计
供试水稻品种为宁粳28号,前茬作物为麦套玉米,2007-05-17插秧,行穴距25
cm×9 cm,每穴3苗,9月29日收获取样。

试验设10个处理,氮、磷、钾各3个施
肥水平,设 1个 CK(表 1),随机区组排列,重复3次,每个小区面积21 m2(6 m×3.5 m)。

施肥方式采用撒施,氮肥基追比为50%︰25%︰25%,追肥分别在分蘖期和孕穗期进行2次。

整地前,将50%氮肥和全部磷钾肥基施翻耕。

氮肥为普通尿素
[w(N)=46%],磷肥为颗粒过磷酸钙[w(P2O5)=12%],钾肥为硫酸钾[w(K2O)=50%]。

灌水及田间管理同当地大田。

1.3 测定项目与方法
水稻生育期间,各小区固定1 m样段,调查水稻分蘖数等生长状况,水稻收获后,根据
1 m样段,测定单位面积穗数、穗粒数和千粒质量等产量构成因子。

收获时,按小区统计产量,测定其籽粒和秸秆生物量,然后取样测定籽粒和秸秆全氮、全磷、全钾含量。

烘干样粉碎后,用浓 H2SO4-H2O2消解,然后用1030全自动凯氏定氮仪测全N、钼锑抗比色法测全P、火焰光度计测全K。

文中数据都采用 EXCEL2003和DPS5.01软件进行统计分析。

2 结果与分析
2.1 不同氮磷钾施用量对水稻产量的影响
由表2可以看出,施用氮肥和钾肥对灌淤土水稻增产有显著影响。

施氮量为180
kg/hm2和360 kg/hm2,水稻籽粒产量相对于CK增产都达到5%显著水平,增产
率分别达20.2%和24.3%,后者施氮量是前者的2倍,但籽粒产量仅增加了344
kg/hm2;施氮量为540 kg/hm2时,籽粒产量相对于CK只增加了10.9%,增产未达到显著水平。

值得注意的是,随着施氮量增加,水稻秸秆产量呈增加趋势,相对CK,增
施氮肥秸秆产量分别提高了25.6%、35.8%和50.9%,而水稻的籽粒产量并不随施
氮量同步增加,说明过量增施氮肥对籽粒增产起不到真正的效果。

增施磷肥对灌淤
土水稻籽粒和秸秆产量均无显著增产效果,从籽粒增产效果看,磷肥施用量应控制在120 kg/hm2左右。

水稻籽粒产量随施钾量增加而降低,说明过量增施钾肥达不到
增产的目的,只有施钾量为120 kg/hm2时,籽粒增产达5%显著水平。

以上结果说明,在宁夏引黄灌区灌淤土上,水稻对氮肥和钾肥反应比较敏感,磷肥的增产效应低,肥料对水稻的增产效应是N＞K＞P。

表2 不同氮、磷、钾施用量对水稻产量的影响Table 2 Effects of different
N,P2O5,K2O rates on the grain and straw yield of rice注:表中同一列不同小写字母表示差异性显著达5%水平,下同。

Note:The values in the same line with different letters show significant difference at 5%level,the same meaning is for the following tables.?
2.2 不同氮磷钾施用量对水稻地上部养分累积量及肥料利用率的影响
表3结果表明,增施氮肥可促进水稻地上部对氮素的累积,同时也可促进作物对磷和钾的吸收累积,地上部氮、磷、钾累积量随着施氮量增加而增加。

当施氮量为360和540 kg/hm2时,地上部氮、磷、钾养分累积相对于CK增加达5%显著水平,但其籽粒产量并没同步提高,说明过量增施氮肥越大造成作物奢侈吸收养分的量越大,其他作物施肥试验也有类似的研究结果[13-14]。

增施磷肥对水稻地上部氮、磷、钾累积量并没有显著地影响,增施钾肥对地上部钾累积有一定的促进作用,但相对于CK增加都未达显著水平。

该试验条件下,灌淤土农田土壤自身供氮能力为95～113 kg/hm2,供磷能力为59～70 kg/hm2,钾为171～230 kg/hm2。

根据地上部养分吸收量计算肥料表观利用率,水稻当季氮肥利用率为11.6%～20.4%、磷肥利用率为 0.5%～4.2%、钾肥利用率为16.2%～40.5%,肥料利用率随着施肥量的增加而降低。

表3 不同氮、磷、钾施用量对水稻地上部养分吸收和肥料利用率的影响Table 3 Effects of different N,P2O5,K2O rates on total nutrients uptake and fertilizer using efficiency?
表4 不同氮、磷、钾施用量对水稻单位面积穗数、穗粒数和千粒质量的影响Table
4 Effects of different N,P2O5,K2O rates on ears per square meter,seeds per ear and grain weigh per 1 000 seed of paddy rice?
2.3 不同氮磷钾施用量对水稻产量构成因素的影响
水稻收获后,测定不同氮、磷、钾施用量下水稻单位面积穗数、穗粒数和千粒质量
等产量构成因素(表4)。

增施氮肥各处理单位面积穗数为717～853个/m2,穗数随施氮量的增加而上升,施氮为540 kg/hm2时,穗数增加显著。

磷肥各处理单位面积穗数为733～763个/m2,增施磷肥不利于单位面积穗数形成。

每穗粒数随施氮量
增加而增加,增施磷肥有利于穗粒数的形成;施氮量对千粒质量的影响明显,严重过量增施氮肥会使水稻千粒质量显著降低。

千粒质量是作物籽粒产量形成的关键因子,
因此,合理控制施氮量是提高其千粒质量和籽粒产量的关键。

表5 水稻氮、磷、钾最大和最佳施肥量Table 5 Maximal and optimal
N,P2O5,K2O rate for paddy rice注:当季水稻收购价格为1.73元/kg,N、P2O5、K2O 价格分别为4.24、6.24、4.80元/kg。

Note:Rice price was 1.73
yuan/kg,N,P2O5,K2O price per kg was 4.24,6.24 and 4.80 yuan,respectively.?
2.4 水稻氮、磷、钾施肥推荐施用量
利用水稻籽粒产量和施肥量模拟出氮、磷、钾施肥模型方程,并计算当年最大施肥
量和最佳经济施肥量,计算结果见表5。

水稻氮、磷、钾肥最佳经济施肥量组合分
别为N 254.3、P2O5150.8和K2O 145.6 kg/hm2,获得最高产量的最大施肥量组合分别为 N 309.3、P2O5253.9和 K2O 177.6 kg/hm2。

3 讨论
氮肥不同施用量、不同时期追施以及不同氮肥运筹对水稻产量及氮肥利用率影响的研究比较多[7,15-16]。

罗志祥、张卓等研究结果表明[6,16],施用氮肥的增产效果
明显,与本试验施用氮肥对灌淤土水稻增产有显著影响的结果一致。

黎忠祥等研究
结果表明[17],施用N、P、K肥对水稻产量均有不同的增产效应,对产量影响的顺序
是K＞N＞P,而本试验条件下,增施磷肥对灌淤土水稻籽粒和秸秆产量均无显著增产效果,过量增施钾肥也达不到增产的目的,对水稻产量效应顺序是N＞K＞P,研究结果的差异可能与土壤特性有关。

稻田水稻氮肥利用率通常在30%～50%之间[18],中国水稻的氮肥利用率在30%～35%之间,在一些高产地区可能会更低[19]。

本试验水稻当季氮肥利用率为
11.6%～20.4%,远低于中国目前平均水平,而磷肥利用率仅为0.5%～4.2%,钾肥利用率也只有16.2%～40.5%,肥料利用率随着施肥量的增加而降低,以上这些结果说明宁夏引黄灌区灌淤土水稻过量施肥现象严重。

许仁良等研究认为[7],氮肥表观利用率随施氮量的增加先上升,至中肥处理达最大,高肥处理则显著下降,说明氮肥施用量过多或过少均不利于提高氮肥利用率和经济效益。

节水灌溉下,适当增加追肥次数,有利于减少各种氮素养分的损失,提高氮肥利用率;其次,节水灌溉下,水稻对氮素的吸收利用率高于淹灌,且有利于氮素养分向稻谷转移,从而提高籽粒产量[20]。

水稻产量因素与水稻品质密切相关[8],水稻穗数越多精米率和整精米率越低,垩白米率和垩白度也越大;千粒质量高精米率和整精米率亦高,而垩白米率、垩白度降低。

因此在水稻生产中适当降低单位面积穗数,提高千粒质量和成熟度将有利于增强稻米的品质。

灌淤土水稻,穗数和每穗粒数随施氮量的增加而增加,施磷肥有利于穗粒数的形成,而施钾肥抑制单位面积穗数形成,有利于提高稻米的品质。

施氮量对千粒质量的影响最明显,合理控制施氮量是提高其千粒质量、增加籽粒产量和增强稻米品质的关键。

本文探讨了不同氮、磷、钾肥施用量对灌淤土水稻产量、产量构成因素及肥料利用率的影响,可以看出,水稻对氮肥和钾肥反应敏感,氮肥和钾肥的合理施用是灌淤土水稻增产的关键。

因此,灌淤土上的水稻栽培,养分调控应以氮为主,具体应注意合理增施氮肥、适当补充钾肥,控制施用磷肥。

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