贵州绥江县水稻3414肥料效应试验研究

贵州绥江县水稻3414肥料效应试验研究

对于中国这样一个人口较高的国家来说，粮食生产是影响国家计划和人民生活的大事，具有重要的现实意义。为进一步提高稻谷产量,探索绥江县水稻节本增效措施,2012年笔者按照农业部《测土配方施肥项目技术规范》和《“3414”肥效田间试验实施方案》要求,以农田土壤现有肥力条件为依据,通过田间试验,研究获得当地水稻种植的最佳施肥模式,并以此提高肥料利用率,为指导水稻种植效益再上新台阶提供一定参考价值。1材料和方法1.1试验田土壤肥力试验地选择在绥江县中城镇绍廷村2组某农户家承包田中,位于东经103°89′14″,北纬28°55′27.8″,海拔高度为678m;土壤类型为水稻土—潴育型水稻土—中性砂页岩—大土泥,前茬为油菜,试验田地势平坦,土壤肥力均匀中等,经取样检测结果显示为:pH值5.8,有机质25.6g/kg,碱解氮134.0mg/kg,有效磷63.7mg/kg,速效钾91.3mg/kg。供试肥料:尿素(含纯N46%)、过磷酸钙(含P2O516%)、氯化钾(含K2O60%)。供试水稻品种选用由四川省川丰种业育种中心所提供的水稻品种川丰6号。1.2施肥量和计量方式采用“3414”肥料效应试验方案,即设氮、磷、钾3个因素(纯N:10kg;P2O5:6kg;K2O:7.5kg,该3项数据均为当地以667m2计的当地理想状态下的相对最佳施肥量),4水平,14个处理。其中,4水平的具体含义为:0水平指不施用任何肥料,2水平指最接近当地理想状态下的相对最佳施肥量,1水平为0.5倍2水平值,3水平为1.5倍2水平值;14个处理施肥量见表1。每个小区的肥料用量2水平为尿素352.0g,过磷酸钙607.0g,氯化钾202.0g;1水平为尿素176.0g,过磷酸钙303.5g,氯化钾101.0g;3水平为尿素528.0g,过磷酸钙910.5g,氯化钾303.0g。3次重复,随机区组排列,共计42个小区,小区面积10.8m2(3.6m×3.0m),小区间隔0.3m,并筑小埂(用薄膜包埂),重复间距1m。此外,磷、钾肥全部作基肥,氮肥作基肥和蘖肥,其基肥、蘖肥比例为6∶4,同时为防止小区间串灌串排互相渗漏而影响到试验的准确性,所有小区灌排水均采用单排单灌。1.3管理时间和防治方法4月10日播种,5月25日移栽,栽种173250丛/hm2。6月10日追肥和化学除草,6月30日防治叶蝉、稻飞虱、螟虫,9月19日收割。所有小区均进行单收单晒,最后得到干重产量,并折算667m2产量。2结果与分析2.1穗长排列前5位由表2可知,有效穗丛数由多到少排列前5位为:处理6>处理13>处理3>处理5、8、10>处理4;株高由大到小排列前5位为:处理11>处理6、8、9>处理2>处理3、7、12、13>处理5、10、14;穗长由长到短排列前5位为:处理8>处理6、9>处理7、13>处理3、5、10、14>处理2、4。从总体来看,处理6在有效穗丛数、株高以及穗长3个方面的综合生育性状表现相对更好,良好的水稻个体发育是建立起良好群体结构的基础,继而有望更加显著地提高水稻产量。2.2不同养分含量对产量的影响由表3可知,在不使用氮、磷、钾肥(处理N0P0K0)的情况下,其产量少于其他任何一种处理方法所得到的结果,仅为471.63kg/667m2。而处理11(N3P2K2)所获得的产量最高,达到565.66kg/667m2。从单因素方面来看,处理2、3、6、11中随着氮含量的升高其产量排除其他营养元素的干扰在总体上是表现为逐渐递增的;处理4、5、6、7中随着磷含量的升高其产量出现了先递增后逐渐下降的趋势。从处理8、9、6、10中随着钾含量的升高其产量也表现出了先增加后减少的趋势;从综合各处理结果中不难发现:比较而言,不同的施肥方案处理其对应的水稻产量是存在不同程度差异的。2.2.1肥料效应方程参考表2中各种施肥方法所获得的具体产量等相关数据信息,再借助Excel进行运算分析,同时采用三元二次肥料效应模型拟合,最终获得氮(纯N)、磷(P2O5)、钾(K2O)3种肥料效应方程为:y=282.75+25.52x1-21.17x2+17.56x3-0.24x12-1.40x22-1.04x32+4.05x1x2-3.53x1x3+3.20x2x3。式中,y为产量;x为肥料用量;x1为纯N;x2为P2O5;x3为K2O;单位均为kg/667m2。进一步分析回归方程获得相关系数(R2)为0.9423,标准误差为16.3242,经方差分析,F=35.215>F0.05=0.0059,提示产量与氮、磷、钾肥料施用量之间均有显著回归关系。2.2.2单因素肥料效应方程利用试验中特定的处理,以一元二次肥料效应模型分别对N、P、K肥料效应进行拟合,得到N、P、K单因素肥料效应方程(表4)。各效应方程的相关系数分别为R2(N)=0.993、R2(P2O5)=0.995、R2(K2O)=0.987,各F均大于其对应F0.05值,故各效应方程都能很好地表达当地的肥料与水稻产量的关系。2.3肥胖效应模型的方程应用2.3.1n、p2po5、ko根据肥料效应函数法原理,利用拟合的三元二次回归方程求产量对各因素的偏导,用偏导数配置最多产量,得以下方程组:通过对式(1)~(4)方程组进行求解,继而可得到各种肥料施用等效纯N、P2O5、K2O分别为9.58、5.86、6.34kg/667m2时,可获得最大产量为569.34kg/667m2。在参考当前稻谷与各肥料的市场价格来计算最佳施肥量以及理论可获得粮食的最大收益,当地各单价分别为稻谷1.74元/kg、纯N5.77元/kg,P2O56.18元/kg,K2O7.55元/kg,其效益方程如下:同上法对W求编导,最终获得其最理想施肥量为纯N、P2O5、K2O分别为9.58、4.29、5.71kg/667m2,对应可获得最大产量为540.82kg/667m2,同时其最佳效益为750.12元/667m2。3经济效益分析水稻“3414”肥料效应试验结果表明在最佳的氮、磷、钾养分施用量处理情况下,水稻可在有效穗丛数、株高以及穗长等生育指标方面表现出比其他施肥处理下更大的优势,继而有望更加显著地提升水稻产量与经济效益。所拟合的水稻作物产量与肥料养分施用量的一元二次方程效应关系在理论上和前人的试验研究结果比较一致,此次试验所拟合的水稻作物产量与肥料养分用量的三元二次效应方程,其相关系数为0.986,达95%显著水平。试验所拟合的效应方程与所预测的最高、最佳产量和相应的施肥量与实际生产相吻合,符合实际情况。依据所拟合的三元二次方程及一元二次方程所预测的结果建议,所试区域中水稻施肥最佳方案为:纯N、P2O5、K2O分别为9.58、4.29、5.71kg/667m2,对应可获得最大产量为540.82kg/667m2,同时其最佳效益为750.12元/667m2。2.3.2p2po5的产量和效益同法可以求得当纯N为9.58kg/667m2时,最大产量433.69kg/667m2,同时达到最大效益为740.35元/667m2;当P2O5为4.17kg/667m2时,最大产量410.74kg/667m2,当P2O