貴州綏江縣水稻3414肥料效應試驗研究

貴州綏江縣水稻3414肥料效應試驗研究

對于中國這樣一個人口較高的國家來說，糧食生產是影響國家計劃和人民生活的大事，具有重要的現(xiàn)實意義。為進一步提高稻谷產量,探索綏江縣水稻節(jié)本增效措施,2012年筆者按照農業(yè)部《測土配方施肥項目技術規(guī)范》和《“3414”肥效田間試驗實施方案》要求,以農田土壤現(xiàn)有肥力條件為依據,通過田間試驗,研究獲得當地水稻種植的最佳施肥模式,并以此提高肥料利用率,為指導水稻種植效益再上新臺階提供一定參考價值。1材料和方法1.1試驗田土壤肥力試驗地選擇在綏江縣中城鎮(zhèn)紹廷村2組某農戶家承包田中,位于東經103°89′14″,北緯28°55′27.8″,海拔高度為678m;土壤類型為水稻土—潴育型水稻土—中性砂頁巖—大土泥,前茬為油菜,試驗田地勢平坦,土壤肥力均勻中等,經取樣檢測結果顯示為:pH值5.8,有機質25.6g/kg,堿解氮134.0mg/kg,有效磷63.7mg/kg,速效鉀91.3mg/kg。供試肥料:尿素(含純N46%)、過磷酸鈣(含P2O516%)、氯化鉀(含K2O60%)。供試水稻品種選用由四川省川豐種業(yè)育種中心所提供的水稻品種川豐6號。1.2施肥量和計量方式采用“3414”肥料效應試驗方案,即設氮、磷、鉀3個因素(純N:10kg;P2O5:6kg;K2O:7.5kg,該3項數據均為當地以667m2計的當地理想狀態(tài)下的相對最佳施肥量),4水平,14個處理。其中,4水平的具體含義為:0水平指不施用任何肥料,2水平指最接近當地理想狀態(tài)下的相對最佳施肥量,1水平為0.5倍2水平值,3水平為1.5倍2水平值;14個處理施肥量見表1。每個小區(qū)的肥料用量2水平為尿素352.0g,過磷酸鈣607.0g,氯化鉀202.0g;1水平為尿素176.0g,過磷酸鈣303.5g,氯化鉀101.0g;3水平為尿素528.0g,過磷酸鈣910.5g,氯化鉀303.0g。3次重復,隨機區(qū)組排列,共計42個小區(qū),小區(qū)面積10.8m2(3.6m×3.0m),小區(qū)間隔0.3m,并筑小埂(用薄膜包埂),重復間距1m。此外,磷、鉀肥全部作基肥,氮肥作基肥和蘗肥,其基肥、蘗肥比例為6∶4,同時為防止小區(qū)間串灌串排互相滲漏而影響到試驗的準確性,所有小區(qū)灌排水均采用單排單灌。1.3管理時間和防治方法4月10日播種,5月25日移栽,栽種173250叢/hm2。6月10日追肥和化學除草,6月30日防治葉蟬、稻飛虱、螟蟲,9月19日收割。所有小區(qū)均進行單收單曬,最后得到干重產量,并折算667m2產量。2結果與分析2.1穗長排列前5位由表2可知,有效穗叢數由多到少排列前5位為:處理6>處理13>處理3>處理5、8、10>處理4;株高由大到小排列前5位為:處理11>處理6、8、9>處理2>處理3、7、12、13>處理5、10、14;穗長由長到短排列前5位為:處理8>處理6、9>處理7、13>處理3、5、10、14>處理2、4。從總體來看,處理6在有效穗叢數、株高以及穗長3個方面的綜合生育性狀表現(xiàn)相對更好,良好的水稻個體發(fā)育是建立起良好群體結構的基礎,繼而有望更加顯著地提高水稻產量。2.2不同養(yǎng)分含量對產量的影響由表3可知,在不使用氮、磷、鉀肥(處理N0P0K0)的情況下,其產量少于其他任何一種處理方法所得到的結果,僅為471.63kg/667m2。而處理11(N3P2K2)所獲得的產量最高,達到565.66kg/667m2。從單因素方面來看,處理2、3、6、11中隨著氮含量的升高其產量排除其他營養(yǎng)元素的干擾在總體上是表現(xiàn)為逐漸遞增的;處理4、5、6、7中隨著磷含量的升高其產量出現(xiàn)了先遞增后逐漸下降的趨勢。從處理8、9、6、10中隨著鉀含量的升高其產量也表現(xiàn)出了先增加后減少的趨勢;從綜合各處理結果中不難發(fā)現(xiàn):比較而言,不同的施肥方案處理其對應的水稻產量是存在不同程度差異的。2.2.1肥料效應方程參考表2中各種施肥方法所獲得的具體產量等相關數據信息,再借助Excel進行運算分析,同時采用三元二次肥料效應模型擬合,最終獲得氮(純N)、磷(P2O5)、鉀(K2O)3種肥料效應方程為:y=282.75+25.52x1-21.17x2+17.56x3-0.24x12-1.40x22-1.04x32+4.05x1x2-3.53x1x3+3.20x2x3。式中,y為產量;x為肥料用量;x1為純N;x2為P2O5;x3為K2O;單位均為kg/667m2。進一步分析回歸方程獲得相關系數(R2)為0.9423,標準誤差為16.3242,經方差分析,F=35.215>F0.05=0.0059,提示產量與氮、磷、鉀肥料施用量之間均有顯著回歸關系。2.2.2單因素肥料效應方程利用試驗中特定的處理,以一元二次肥料效應模型分別對N、P、K肥料效應進行擬合,得到N、P、K單因素肥料效應方程(表4)。各效應方程的相關系數分別為R2(N)=0.993、R2(P2O5)=0.995、R2(K2O)=0.987,各F均大于其對應F0.05值,故各效應方程都能很好地表達當地的肥料與水稻產量的關系。2.3肥胖效應模型的方程應用2.3.1n、p2po5、ko根據肥料效應函數法原理,利用擬合的三元二次回歸方程求產量對各因素的偏導,用偏導數配置最多產量,得以下方程組:通過對式(1)~(4)方程組進行求解,繼而可得到各種肥料施用等效純N、P2O5、K2O分別為9.58、5.86、6.34kg/667m2時,可獲得最大產量為569.34kg/667m2。在參考當前稻谷與各肥料的市場價格來計算最佳施肥量以及理論可獲得糧食的最大收益,當地各單價分別為稻谷1.74元/kg、純N5.77元/kg,P2O56.18元/kg,K2O7.55元/kg,其效益方程如下:同上法對W求編導,最終獲得其最理想施肥量為純N、P2O5、K2O分別為9.58、4.29、5.71kg/667m2,對應可獲得最大產量為540.82kg/667m2,同時其最佳效益為750.12元/667m2。3經濟效益分析水稻“3414”肥料效應試驗結果表明在最佳的氮、磷、鉀養(yǎng)分施用量處理情況下,水稻可在有效穗叢數、株高以及穗長等生育指標方面表現(xiàn)出比其他施肥處理下更大的優(yōu)勢,繼而有望更加顯著地提升水稻產量與經濟效益。所擬合的水稻作物產量與肥料養(yǎng)分施用量的一元二次方程效應關系在理論上和前人的試驗研究結果比較一致,此次試驗所擬合的水稻作物產量與肥料養(yǎng)分用量的三元二次效應方程,其相關系數為0.986,達95%顯著水平。試驗所擬合的效應方程與所預測的最高、最佳產量和相應的施肥量與實際生產相吻合,符合實際情況。依據所擬合的三元二次方程及一元二次方程所預測的結果建議,所試區(qū)域中水稻施肥最佳方案為:純N、P2O5、K2O分別為9.58、4.29、5.71kg/667m2,對應可獲得最大產量為540.82kg/667m2,同時其最佳效益為750.12元/667m2。2.3.2p2po5的產量和效益同法可以求得當純N為9.58kg/667m2時,最大產量433.69kg/667m2,同時達到最大效益為740.35元/667m2;當P2O5為4.17kg/667m2時,最大產量410.74kg/667m2,當P2O