永兴县水稻肥料利用率校正试验探析

Analysis on the Correction Experiment of Rice Fertilizer Utilization Efficiency in Yongxing County

摘要: 为了进一步推广测土配方施肥技术，了解本地区水稻施肥规律以及不同施肥水平对水稻肥料利用率和产量的影响，提高肥料利用率，提高水稻产量。本试验结合永兴县测土配方施肥肥料较正试验，研究了测土配方施肥对水稻产量及肥料利用率的影响。结果表明：常规施肥区氮、磷、钾肥利用率分别为30.64%、14.96%、47.87%；配方施肥区氮、磷、钾肥利用率分别为34.42%、19.45%、53.87%。通过推广普及测土配方施肥，晚稻测土配方施肥氮、磷、钾利用率比常规施肥分别提高了3.78、4.49、6.0个百分点。

Abstract: In order to further promote the soil testing formula fertilization technology, understand the fertilization rules of rice in the local area, and the impact of different fertilization levels on the fertilizer utilization efficiency and yield of rice, improve fertilizer utilization efficiency, and increase rice yield. This experiment combines the soil testing formula fertilization and fertilizer correction experiment in Yongxing County to study the effects of soil testing formula fertilization on rice yield and fertilizer utilization efficiency. The results showed that the utilization rates of nitrogen, phosphorus, and potassium fertilizers in the conventional fertilization area were 30.64%, 14.96%, and 47.87%, respectively; The utilization rates of nitrogen, phosphorus, and potassium fertilizers in the formula fertilization area are 34.42%, 19.45%, and 53.87%, respectively. By promoting and popularizing soil testing formula fertilization, the utilization rates of nitrogen, phosphorus, and potassium in late rice soil testing formula fertilization increased by 3.78, 4.49, and 6.0 percentage points respectively compared to conventional fertilization.

1. 引言

近年来由于种种原因，生态环境受到破坏，特别是化肥施用结构不合理，重施氮肥轻施磷钾肥，重大量元素轻微量元素，重无机肥料轻有机肥料，肥料利用率偏低[1]。随着科学技术的进步，一些新技术、新观念、新思想不断发展应用，提高肥料利用率技术已不仅仅局限于这些传统的技术，实时、实地氮肥管理，缓/控释肥料，农田养分精准管理技术等技术已经逐步应用到农业生产中来，并为减少肥料损失，提高肥料利用率发挥着重要的作用[2]。本试验通过研究肥料利用率，并针对永兴县稻田肥料利用率，旨在永兴县耕地土壤退化治理、耕地质量保护与提升、农业提质增效和可持续发展提供科学依据[3]，并提出科学的稻田土壤改良与培肥建议。

2. 材料与方法

2.1. 供试材料与品种

尿素、过磷酸钙、氯化钾，经养分测定：尿素含N量为46%，过磷酸钙含P₂O₅ 9.1%，氯化钾含K₂O 60%。

供试水稻品种：扬泰优128。

2.2. 试验地土壤肥力

土种为红紫泥，肥力中等，试验前取土壤基础样，土壤养分测试结果见下表1。

Table 1. Results of nutrient testing of tested soil

表1. 供试土壤养分测试结果表

农户姓名	土种	PH	有机质 g/kg	碱解氮 mg/kg	有效磷 mg/kg	速效钾 mg/kg	缓效钾 mg/kg
邓名生	红紫泥	7.6	38.2	158	4.5	88	210

2.3. 试验设计

本试验不设重复，共有9个小区，采用随机排列，每个小区面积24 m² (4 × 6 m)。

水稻试验设5个处理，随机排列，不设重复。

处理1：常规施肥，即试验小区按常规施肥；

处理2：常规施肥无氮，即试验小区磷、钾肥按常规施肥，不施氮肥；

处理3：常规施肥无磷，即试验小区氮、钾肥按常规施肥，不施磷肥；

处理4：常规施肥无钾，即试验小区氮、磷肥按常规施肥，不施钾肥；

处理5：配方施肥，即试验小区按配方施肥；

处理6：配方施肥无氮，即试验小区磷、钾肥按配方施肥，不施氮肥；

处理7：配方施肥无磷，即试验小区氮、钾肥按配方施肥，不施磷肥；

处理8：配方施肥无钾，即试验小区氮、磷肥按配方施肥，不施钾肥。

表2为2021年永兴县晚稻氮磷钾肥利用率试验处理设计表。主要影响因素分析：不同的耕地肥力、施肥方法、肥料种类、田间管理、气候条件等因素都将对试验结果产生影响。

Table 2. Experimental treatment design for nitrogen, phosphorus, and potassium fertilizer utilization efficiency of late rice in Yongxing county in 2021 (Unit: kg/667 m²)

表2. 2021年永兴县晚稻氮磷钾肥利用率试验处理设计表(单位：kg/667 m²)

处理序号	处理名称	N	P2O5	K2O	硫酸锌
1	常规施肥	10	3	5	0.5
2	常规施肥无氮	0	3	5	0.5
3	常规施肥无磷	10	0	5	0.5
4	常规施肥无钾	10	3	0	0.5
5	配方区	9	2.4	3	0.25
6	配方施无氮	0	2.4	3	0.25
7	配方施肥无磷	9	0	3	0.25
8	配方施肥无钾	9	2.4	0	0.25

3. 试验结果与分析

3.1. 产量测定

3.1.1. 穗数和千粒重的测定

在小区中，随机而均匀地在不同的水稻行数10株的有效穗，然后求出平均穗数，现场记录穗数；风干后，称量植株风干重，穗脱粒后，称量风干籽粒重，数1000粒，称风干重(g)。

3.1.2. 水稻实收产量

分试验小区单收单晒、单独计算产量，详见表3。

3.2. 不同处理对晚稻经济性状的影响

3.2.1. 有效穗

从以上表中可以看出，有效穗以施肥无钾和无氮区有效穗最少，可见有效穗数量的多少，受N、K肥的影响较大。

Table 3. Economic traits and yield of rice treated differently

表3. 不同处理水稻的经济性状和产量

处理	株高 (厘米)	有效穗长 (厘米)	每蔸有效 穗数(穗)	有效穗 (穗)	每穗 实粒数(粒)	空壳率(%)	千粒重(克)	理论产量(kg/667 m^2)	实收产量 (kg/667 m^2)
无肥区	85	21.32	6	110,055	229	22%	23.8	599.82	273.4
常规施肥	89	21.9	9	165,083	241	28%	23.95	952.85	480.2
常规施肥无氮	79.3	20.46	6.6	121,061	244	24%	23.27	687.37	352.6
常规施肥无磷	85.3	19.78	8.5	155,911	239	30%	22.55	840.92	462.4
常规施肥无钾	85.7	21.06	8.4	154,077	225	33%	23.1	800.82	367.8
配方区	88	19.8	8.6	157,746	224	28%	22.4	791.75	448.9
配方施无氮	84.7	20.85	6.2	113,724	242	26%	23.6	649.50	344.2
配方施肥无磷	87.53	20.66	8.9	163,248	220	29%	23.35	839.75	430.8
配方施肥无钾	88.3	20.46	7.5	137,569	235	32%	21.2	685.37	350.9

3.2.2. 株高

从表3可以看出，株高受控于N、P、K三要素，但影响株高最大的是N肥，其次是P肥，K肥影响较小。

3.2.3. 每穗实粒数

受N、K肥的施用量影响稍大，P肥影响小。

3.2.4. 空秕率

从表3可以看出，以N肥施用量影响最大，无论是配方施肥还是常规施肥，施氮肥区空秕率比不施氮肥区空秕率要高。

3.2.5. 千粒重

从表3中可以看出，缺氮区的千粒量比不缺氮区的千粒要重，千粒重的大小受N肥的影响大，其次在缺钾的情况下，千粒重也会受到影响。

3.3. 100 kg经济产量养分吸收量

计算公式：水稻100 kg经济产量养分吸收量 = (籽粒产量 × 籽粒养分含量 + 茎叶产量 × 茎叶养分含量)/籽粒产量 × 100。

3.3.1. 常规施肥区100 kg经济产量N、P₂O₅、K₂O养分吸收量

表4为常规施肥区100 kg经济产量各养分吸收量，常规施肥区水稻100 kg经济产量N、P₂O₅、K₂O吸收量分别2.741 kg、1.047 kg、2.157 kg；常规无氮区100 kg经济产量N吸收量为2.617 kg，常规无磷区100 kg经济产量P₂O₅吸收量为0.972 kg，常规无钾区100 kg经济产量K₂O吸收量为2.029 kg。

Table 4. Nutrient absorption of 100 kg economic yield in conventional fertilization area

表4. 常规施肥区100 kg经济产量养分吸收量

100 kg经济产量N养分吸收量kg		100 kg经济产量P2O5养分吸收量kg		100 kg经济产量K2O养分吸收量kg
常规施肥区	常规施肥无氮	常规施肥区	常规施肥无磷	常规施肥区	常规施肥无钾
2.741	2.617	1.047	0.972	2.157	2.029

3.3.2. 配方施肥区100 kg经济产量养分吸收量

表5为配方施肥区100 kg经济产量各养分吸收量，配方施肥区水稻100 kg经济产量N、P₂O₅、K₂O吸收量分别2.712 kg、1.036 kg、2.057 kg；配方无氮区100 kg经济产量N吸收量为2.638 kg，配方无磷区100 kg经济产量P₂O₅吸收量为0.972 kg，配方无钾区100 kg经济产量K₂O吸收量为2.171 kg。

Table 5. Nutrient absorption of 100 kg economic yield in the formula fertilization area

表5. 配方施肥区100 kg经济产量养分吸收量

配方施肥区100 kg经济产量N养分吸收量		配方施肥区100 kg经济产量P2O5养分吸收量		配方施肥区100 kg经济产量K2O养分吸收量
配方施肥区	配方施肥无氮	配方施肥区	配方施肥无磷	配方施肥区	配方施肥无钾
2.712	2.638	1.036	0.972	2.057	2.171

3.4. 施肥区与缺素区吸收养分总量计算

计算公式：1. 施肥区吸收养分总量 = 施肥区产量 × 施肥下形成100公斤经济产量养分吸收量/100；

2. 缺素区吸收养分总量 = 缺素区产量 × 缺素下形成100公斤经济产量养分吸收量/100。

表6为不同处理吸收各养分总量，常规施肥区吸收N、P₂O₅、K₂O养分总量分别为12.038 g/667 m²、4.598 kg/667 m²、9.469 kg/667 m²，常规无氮区吸收N养分总量8.971 kg/667 m²，常规无磷区吸收P₂O₅养分总量为4.148 kg/667 m²，常规无钾区吸收K₂O养分总量为7.075 kg/667 m²；配方施肥区吸收N、P₂O₅、K₂O养分总量分别为12.174 kg/667 m²、4.651 kg/667 m²、9.234 kg/667 m²，配方无氮区吸收N养分总量为9.080 kg/667 m²，常规无磷区吸收P₂O₅养分总量为4.187 kg/667 m²，常规无钾区吸收K₂O养分总量为7.120 kg/667 m²。详见如下表6。

Table 6. Total amount of nutrients absorbed by different treatments

表6. 不同处理吸收各养分总量

处理名称	产量 Kg/667 m^2	100 kg经济产量N养分吸收量(kg)	吸收N养分总量kg/667 m^2	100 kg经济产量P2O5养分吸收量kg	吸收P2O5养分吸收总量 kg/667 m^2	100 kg经济产量K2O养分吸收量kg	吸收K2O养分吸收总量kg/667 m^2
常规施肥区	439.2	2.741	12.038	1.047	4.598	2.156	9.469
常规施肥无氮区	342.8	2.617	8.971
常规施肥无磷区	426.8			0.972	4.148
常规施肥无钾区	348.7					2.029	7.075
配方区	448.9	2.712	12.174	1.036	4.651	2.057	9.234
配方施肥无氮	344.2	2.638	9.080
配方施肥无磷	430.8			0.972	4.187
配方施肥无钾	350.9					2.029	7.120

3.5. 常规施肥和配方施肥氮、磷、钾肥的利用率

计算公式：肥料利用率(%) = (施肥区作物吸收养分总量 − 缺素区作物吸收养分总量)/肥料施用总量(纯量) × 100%。

表7为永兴县晚稻氮、磷、钾肥利用率常规施肥区N、P₂O₅、K₂O施肥量(kg/667 m²，纯量)分别10、3、5；配方施肥区N、P₂O₅、K₂O施肥量(kg/667 m²，纯量) 9、2.4、3；经计算得出，常规施肥下氮、磷、钾肥利用率分别为30.64%、14.96%、47.87%；配方施肥下氮、磷、钾肥利用率分别为34.42%、19.45%、53.87%，详见表7。

Table 7. Utilization rates of nitrogen, phosphorus, and potassium fertilizers for late rice in Yongxing County

表7. 永兴县晚稻氮、磷、钾肥利用率

处理名称	氮肥利用率(%)	磷肥利用率(%)	钾肥利用率(%)
常规施肥	30.64	14.96	47.87
配方施肥	34.42	19.45	53.87
配方施肥–常规施肥	3.78	4.49	6.00

4. 结论

试验表明，常规施肥区N、P₂O₅和K₂O利用率分别为30.64%、14.96%、47.87%；配方施肥区N、P₂O₅和K₂O利用率分别为34.42%、19.45%、53.87% [3]。通过推广普及测土配方施肥，晚稻测土配方施肥氮、磷、钾利用率比常规施肥分别提高了3.78、4.49、6个百分点。推广测土配方施肥技术可以提高肥料利用率，减少化肥使用，保护耕地质量。

参照《中国三大粮食作物肥料利用率研究报告》显示中国水稻N、P₂O₅和K₂O利用率分别为41.73%、12.68%、52.86% [3]，永兴县稻田晚稻红紫泥土中N、P₂O₅肥利用率偏低，表明永兴县稻田晚稻红紫泥土种施肥还需进一步优化，在稻田生产中，按照“控氮、减磷、优钾”的原则优化施肥方案。根据目标产量优化氮肥用量，依土壤有效磷丰缺状况调减磷肥用量，特别注意晚稻要控制氮肥用量，减少磷肥施用，同时应注重有机肥与无机肥配合施用、适当补充中微量元素、调整化肥施用结构[3]。