东海县优质稻米“南粳9108”氮磷钾配方优化试验

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摘 要：该文在测土配方的基础上，应用“3420”田间试验方法，即通过不同氮、磷、钾用量和配比对优质稻南粳9108产量和品质的影响，明确优质稻南粳9108高产优质的合理氮、磷、钾用量和配比。试验结果表明，东海地区最优的氮、磷、钾用量和配比为：N20kg/667m2，P2O58kg/667m2，K2O12kg/667m2，N∶P2O5∶K2O=1∶0.4∶0.6，当氮肥施用量超过20kg/667m2后，产量略有增加，但稻米品质显著下降，经济效益下降。

关键词：氮磷钾配比；水稻；南粳9108；东海县

中图分类号 S511 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）03-04-33-04

东海县常年水稻种植面积在6.53万hm2左右，水稻是东海县的主要粮食作物之一[1]。2013年以来东海县引进了水稻品种南粳9108，产量性状和品质表现较好，获得了农户的认可，2015年在东海县推广面积达到0.33万hm2。长期以来当地农户特别是一家一户的经营个体存在盲目施肥、偏施氮肥等现象，严重影响了优质稻米的产量、品质以及经济效益[2]。本研究通过不同氮、磷、钾配比，以获得东海地区乃至淮北地区最佳水稻经济产量以及最佳氮磷钾施用量等基本参数，制定优质稻米科学施肥标准，为优质稻米生产推广应用提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验地点及基本情况 试验重复3a，于2013年、2014年、2015年在东海县平明镇稻麦科技综合示范基地进行，3a试验结果表现趋势相同，采用2015年试验结果。土壤为砂浆黑土，前茬为小麦，小麦茬秸秆全量还田。东海县位于淮北地区，属暖温带湿润季风气候，年平均日照时数2 300h，年降水量913mm，无霜期225d[3]。供试品种为南粳9108，由江苏省农科院提供。

1.2 播栽规格 3a均在5月底软盘播种育秧，6月23日左右人工模拟栽插，秧龄20～25d，株行距30×13cm，每穴4苗，基本苗6.8万/667m2。

1.3 试验设计 试验设置氮、磷、钾3个因素，4个水平（0、1、2、3），同时增加1.5与2.5水平，共20个处理。处理编码：（1）0水平，不施肥；（2）2水平，目标产量下当地最佳施肥量；（3）1水平=2水平×0.5；（4）3水平=2水平×1.5；（5）1.5水平=2水平×0.75；（6）2.5水平=2×1.25。试验氮肥为尿素（46%），磷肥为过磷酸钙（12%），钾肥为氧化钾（60%），具体施用量见表1，前茬麦秸秆全量还田，氮肥运筹为基肥∶蘖肥∶穗肥=3∶3∶4，分蘖肥栽后7d施用，穗肥分倒4叶和倒3叶等量施用，磷肥一次性基施，钾肥分基肥和穗肥（倒4叶）等量均施。试验设置20个处理，小区面积20m2 ，重复3次，小区间薄膜包埂，水浆独立排灌。病虫害防治按当地高产要求实施。

1.4 试验测定内容和方法

1.4.1 土壤肥力状况测定 试验田确定后，在小麦收获后耕作施肥前取0～20cm耕作层混合土样，进行肥力状况测定分析。

1.4.2 茎蘖动态 在各小区中定点20穴作为一个观察点，选取2个观察点作为重复。分别在移栽期、拔节期、抽穗期和成熟期观察茎蘖消长动态。

1.4.3 干物质及叶面积指数 分别于拔节期、抽穗期和成熟期，每个小区3穴为1个样本，每样本分叶、茎、穗（抽穗后）测定干物重。用比重法测定叶面积。

1.4.4 产量测定 在收获前每小区取样50穴测定单位面积穗数；并根据50穴穗数求得每穴平均穗数取5穴测定每穗粒数和结实率；用水漂法去除空瘪粒，求取结实率；以1 000实粒样本（干种子）称重，重复3次，求取千粒重。成熟期各田块割方测实产；

1.4.5 品质测定 收获籽粒保存1个月后，按照国标测定稻米品质评价的各项指标内容：包括出精率、整精米率、垩白米率。

1.4.6 收获指数 计算公式如下：收获指数=籽粒产量（干重）/生物产量（干重）。

2 结果与分析

2.1 不同处理的产量及其构成要素比较 由表2可知，秸秆还田条件下不同氮、磷、钾施用量对南粳9108产量影响明显。施肥处理（2～20）较不施肥处理产量增加9.22%～93.30%，其中N3P2K2处理产量最高，实产为757.29kg/667m2，同时N2P2K2、N2P3K2、N2.5P2K2、N2P2K2.5处理产量在740kg/667m2左右，产量水平相对较高，氮素水平低于2水平的水稻产量均在660kg/667m2以下。由以上数据可知，南粳9108要获得较高产量，在当地的氮素施肥水平至少要在2水平以上，即氮素22kg/667m2。在氮素和钾素2水平处理下，磷水平从0～2，产量逐渐增加，磷水平继续增加，产量则出现下降；在氮素和磷素2水平处理下，钾水平从0～2，产量逐渐增加，钾水平继续增加，产量则出现下降，磷钾表现趋势一致。说明在氮素2水平下，2水平的磷素和钾素施用量最好，继续增加磷肥和钾肥施用量对南粳9108产量无益，若不施用磷肥和钾肥，产量则显著下降，降幅约在15%左右，说明磷、钾肥对南粳9108产量的形成也具有较为重要的调控作用。从产量构成要素分析，667m2穗数与氮肥施用量成显著正相关，每穗总粒数与氮、磷、钾的施用都相关，但总体来说，要想达到130以上的每穗总粒数，施氮水平要在N2以上，N0P0K0、N0P2K2、N1P2K2结实率较高，这主要是由于其每穗粒数较少，N2P2K0的结实率最低，要显著低于N2P0K2，推测钾肥对南粳9108的结实率有重要影响。千粒重除N0P0K0、N0P2K2较大外，其他处理差异不是很大。

2.2 不同处理的茎蘖动态比较 从表3可以看出，随着氮肥施用量增加，南粳9108的拔节期、抽穗期和成熟期的茎蘖数显著增加，当氮肥水平达到2水平以上时，拔节期茎蘖数达到30万以上，抽穗期茎蘖数25万左右，从而可以为成熟期充足的有效穗提供基础。磷、钾在2水平条件下，当施氮量达到2.5和3水平时，拔节期分蘖数达到了35.66万和38.23万，有效穗比拔节期分蘖数分别为70.92%和68.92%，而N2P2K2的比率为72.63%，说明随着氮肥施用量的增加，无效分蘖也开始增多，而施用磷、钾肥对南粳9108群体分蘖数量影响不大。

2.3 叶面积指数 从表4可知，随着施氮量的增加，拔节期、抽穗期和成熟期的叶面积均增加。在氮2水平和钾2水平下，随着施磷量的增加LAI表现先增后减，在氮2水平和磷2水平下，随着钾肥施用量的增加，LAI表现为递增，但在施钾量达到1水平后增加幅度较小。拔节期要想LAI达到4以上，抽穗期LAI达到7以上，施氮量要达到2水平，当施氮量2.5水平以上时，叶面积达到8以上，可能造成群体叶片郁蔽，不利于群体生长；同时氮2水平也保证了成熟期适宜的叶面积指数。

2.4 不同处理的群体干物重比较 由表5可知，在磷2水平和钾2水平条件下，随施氮量增加，各个时期干物重均呈增加趋势，氮素2水平及其以上处理成熟期干物重在1 100kg以上，是获得高产的基础。不施氮处理的收获指数偏低，当施氮量为N3和N2.5水平时，收获指数也偏低，这是因其干物重较高，产量却相对不高的重要原因。

2.5 不同处理的稻米品质 从表6可以看出，在磷肥和钾肥施用量为2水平时，随着氮肥施用量的增加，稻米的精米率、整精米率和垩白米率均表现为先增加后减少，在氮素和钾素施用量为2水平时，随着磷肥施用量的增加，稻米的精米率、整精米率和垩白米率均表现为先增加后减少，钾素表现相同的趋势。由以上可知，要想获得较好的外观品质，氮、磷、钾肥的比例要适当，施用量过多或过少都会造成稻米外观品质的下降，在本试验条件下，当氮肥、磷肥、钾肥施用量均为2水平时，稻米外观品质较好。

3 讨论与结论

3.1 南粳9108产量及其形成 水稻产量=穗数×每穗粒数×结实率×千粒重，理论上讲只要增大任何一个因素都可以提高产量，但同时这4个因素在生育进程中先后形成，它们之间存在相互制约和补偿的关系[4]。如何在增大这4个因素同时协调好四者的关系，是提高产量的关键。由试验结果可知，氮素是决定穗数的关键因素，在磷、钾施用量相同的情况下，穗数随氮素增加而增大，但随着氮素达到2水平后继续增加，每穗粒数、结实率显著下降，虽然N3P2K2产量较N2P2K2产量高，但增产幅度在1%左右，相对而言经济效益反而下降。同时可知，磷、钾肥对水稻的每穗粒数和结实率的形成影响很大，尤其是磷肥对水稻颖花形成、钾素对结实率的影响显著，因此一定要做好对磷、钾肥的施用。从形成过程看，施用适量的氮、磷、钾肥可以有效提高群体质量，形成适宜的群体分蘖数和叶面积指数，提高群体的收获指数。施用水平过低，群体营养缺乏，造成群体质量偏小，是产量偏低的重要原因；施用水平过高，导致无效分蘖增多，群体郁蔽，收获指数下降，造成产量不增甚至下降。通过试验中20个处理比较分析得出，N2P2K2处理产量较高，4个构成要素较协调适宜，群体质量较好，叶面积指数适宜，收获指数较好，是最适的肥料处理。

3.2 稻米品质形成 本试验中主要测定了稻米的外观品质，历来肥料对稻米外观品质的影响研究结果较不一致。李国生等[5]研究显示，随施氮量的增加，稻米的整精米率下降、垩白米率增加，而刘立军等[6]研究认为适当范围内增施氮肥可以增加精米率和整精米率，垩白米率不会显著增加。本试验结果显示，当氮、磷、钾其中任意元素施用量为0时，都会显著降低稻米的外观品质。当氮素为2水平时，磷、钾肥的施用量过多或较少也会对稻米的外观品质造成不利影响。从试验结果可知，N2P2K2处理外观品质表现较好。

3.3 东海县南粳9108合理的氮、磷、钾施用量 本试验中，综合产量和稻米的外观品质，N2P2K2处理表现最好，即氮肥（N）20kg/667m2、磷肥（P2O5）8kg/667m2、钾肥（K2O）12kg/667m2，本试验中土壤类型为砂姜黑土，保水保肥能力较好，肥力中等偏上，同时东海县还包括砂壤土、岭砂土等土壤类型[7]，综合东海县土壤肥力情况，在秸秆全量还田条件下，建议南粳9108适宜的肥料施用量为氮肥20～22kg/667m2，磷肥7.5～10kg/667m2，钾肥10～13kg/667m2，氮、磷、钾配比约为N∶P2O5∶K2O=1∶0.4∶0.6，氮肥运筹为基肥∶蘖肥∶穗肥=3∶3∶4，具体施用量和配比视土壤情况而定。

参考文献

[1]王炳武.东海统计年鉴2014[G].东海县统计局，2015，6：95-100.

[2]宋永斌，李丹，陆其通，等.东海县耕地肥力现状及培肥对策[J].安徽农业科学，2007，35（28）：8938-8939.

[3]王炳武.东海统计年鉴2010-2014，气象情况[G].东海县统计局.

[4]杨文钰，屠乃美.作物栽培学各论：南方本[M].北京：中国农业出版社，2003：90-101.

[5]李国生，张耗，王志琴，等.氮素水平对水稻产量和品质的影响[J].扬州大学学报：农业与生命科学版，2007，28（4）：66-70.

[6]刘立军，王志琴，桑大志，等.氮肥运筹对水稻产量及稻米品质的影响[J].扬州大学学报：农业与生命科学版，2012，23（3）：46-50.

[7]黄生元，陈芹，陆其通，等.东海县耕地质量状况与变化趋势分析[J].安徽农学通报，2013，19（11）：62-64.

（责编：张宏民）