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摘要 水稻“3414”肥料效应试验结果表明,适量增施氮肥、磷肥、钾肥可以提高水稻的产量,但是过量施用都会导致产量下降,效益降低;通过建立回归方程并对回归方程的各项数据进行分析显示,水稻产量与氮肥、磷肥、钾肥的施肥量之间存在着显著的回归关系。当施肥水平为纯N 210 kg/hm2、P2O5 90 kg/hm2、K2O 210 kg/hm2时,可获得最大产量8 850 kg/hm2,最高效益21 917元/hm2。
关键词 水稻;“3414”肥效试验;效益
中图分类号 S511 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)03-0009-03
Abstract The results of the experiment of ″3414″ fertilizer effect on rice showed that,applying proper amounts of N,P and K could increase the yield of rice,but excessive use would lead to a decline in output,lower efficiency.The regression equation was established and the data of the regression equation were analyzed,it showed there was a significant regression relationship between rice yield and fertilizer amount of N,P and K fertilizers. The yield was the highest(8 850 kg/hm2)with the pure N of 210 kg/hm2,P2O5 of 90 kg/hm2,K2O of 210 kg/hm2,the benefit was highest(21 917 yuan/hm2).
Key words rice;experiment of ″3414″ fertilizer effect;benefit
北流市位于廣西的东南部,耕地面积3.167万hm2,其中水稻种植面积2.7万hm2,水稻是北流市主栽的粮食作物。为了提高当地水稻的产量水平,掌握水稻施肥最佳配比,2014年在北流市平政镇仓田村进行了水稻“3414”肥料效应试验。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验在北流市平政镇仓田村信冲组一农户家的责任田进行。试验地为水稻多年连作地,地势平坦,排灌方便。土壤中所含养分含量为有机质21.3 g/kg、全氮1.95 g/kg、速效磷21.6 mg/kg、速效钾53.7 mg/kg,pH值6.6。
1.2 供试材料
供试水稻品种:Y两优1号;供试验肥料:尿素(含纯N 46%),过磷酸钙(含P2O5 12%),氯化钾(含K2O 60%)。
1.3 试验设计
按照“3414”试验设氮、磷、钾3个因素、4个水平,共14个处理。其中4个水平的含义:0水平指不施肥,2水平指当地最佳施肥量,1水平=2水平×0.5,3水平=2水平×1.5(为过量施肥水平)。试验设计的2水平为纯N 210 kg/hm2、P2O5 90 kg/hm2、K2O 210 kg/hm2。不设重复,采取随机排列[1-3]。小区面积20 m2(5 m×4 m),小区之间设置隔离埂并用塑料薄膜包裹,整个试验区四周设置保护行1 m。具体施肥情况见表1。
1.4 试验方法
试验于2014年7月5日播种,软盘育秧,7月30日移栽。施肥方法:氮肥,基肥30%,分蘖肥40%,幼穗分化肥20%,齐穗肥10%;钾肥,基肥50%,分蘖肥50%;磷肥作基肥一次性全部施入。分蘖肥于8月8日施用,穗肥于9月5日施用,齐穗肥于10月12日施用。移栽密度为13.5 cm×23.5 cm,每小区栽629穴,每穴栽2苗,各个处理之间选择高和宽度分别为25、30 cm的田埂隔开,并用薄膜包裹,边缘深入土层18~23 cm。各处理除了试验设计施肥量有所差异外,其他施肥、移栽、病虫害防治等方面的管理均相同[4-6]。
1.5 调查内容及方法
试验数据用“测土配方‘3414’试验数据分析器SG-2.3” 及Microsoft Excel对试验数据进行氮、磷、钾3个因素的分析。
2 结果与分析
2.1 不同处理对水稻主要农艺性状的影响
由表2可知,水稻生产上,随着氮肥用量的增加,株高、穗长、有效穗数、穗总粒数逐渐增加,处理11的株高最大,达到117 cm,处理10的穗长最长,达24.41 cm,处理7的有效穗数最多,达269.17万穗/hm2,处理10的穗总粒数最多,达147.2粒;处理2的结实率最高,为91.33%,处理14最低,为83.31%;不同处理对水稻千粒重的影响无明显差异。从变异系数的变化来看,试验不同处理对水稻有效穗数的影响最大,变异系数为17.11%,对株高的影响次之,变异系数为6.31%,对水稻千粒重的影响最小,变异系数仅为0.14%。
2.2 氮、磷、钾3因素肥料效应分析
由表2可知,氮磷钾的不同配比是造成产量不同的主要原因,与处理1、2相比,处理3~14的产量有较大增加,其平均值为7 525 kg/hm2,比CK增产72.99%;其中处理6产量最高,为8 850 kg/hm2,其后按照从高到低排列为处理10>处理7>处理11>处理9>处理5>处理14>处理3>处理12>处理13>处理4>处理8。由此可知,与CK相比,水稻上施肥具有明显的增产效果,不同的配比之间产量有显著差异。通过对表2进行三元二次回归分析,可以得出氮、磷、钾施肥量与产量的数学模型[1-3]如下: y(kg/hm2)=4 320.47 22.92x1-0.06x12-9.36x2-0.19x22 7.72x3-0.04x32 0.12x1x2-0.006x1x3 0.14x2x3
对方程进行显著性检验,F=46.86>F0.01=14.66,差异极显著(表3),说明产量与氮、磷、钾施用量之间的回归关系显著。
2.3 氮、磷、钾单因素肥料效应分析
通过函数拟合等处理,氮磷钾肥的一元二次回归方程见表4,得到的曲线见图1~3。由图1~3可知,氮、磷、钾单因素对于产量均有增产作用,但产量增加和施肥量增加并不是线性关系,随着施肥量的增加,反而对产量具有负效应作用。在磷钾肥的施用量一致的条件下,随着氮肥用量的增加,处理2、3、6的产量也随之增加,而当氮肥的用量在315 kg/hm2 时,产量有所降低,与处理6相比降幅为5.65%,说明适宜范围内的氮肥可以显著地增加水稻产量[4]。由表4的一元二次回归方程分析可知,氮肥在用量为243.9 kg/hm2时的产量达到最高,为8 757 kg/hm2,最佳施氮量和最佳产量分别为231.4、8 746.2 kg/hm2。
通过对处理4、5、6、7进行比较,在磷肥的施用量不一样而其他肥料的施用量相同的条件下,处理6有明显的增产效果,增产幅度为3.5%~42.7%,但是随着施磷量的大量增加,产量并没有随之大量增加。由一元二次回归方程(表4)可得磷肥施109.9 kg/hm2时产量最高,达8 748.3 kg/hm2,最佳施磷量和最佳产量分别为105、8 743.1 kg/hm2。
由图3可知,随着钾肥用量的增加,处理8、9、6的产量逐渐增加,处理6分别比处理8、9 增产45.1%、9.9%,而处理10比处理6减产2.26%,说明适宜范围内的钾肥施用可以显著影响到水稻的产量。通过回归分析,钾肥的施用量达到240 kg/hm2时,产量为8 916 kg/hm2,最佳施钾量和最佳产量分别为222.7、8 901.8 kg/hm2。
2.4 经济效益分析
由表5可知,处理6的经济效益最高,为21 917元/hm2,比CK增收9 911元/hm2,增幅82.6%;其次是处理10,为20 874元/hm2,比CK增收8 868元/hm2,增幅73.9%;经济效益最低的是处理2,为11 467元/hm2,比CK减少539元/hm2。
本试验中处理11施氮过量、处理7施磷过量、处理10施钾过量,虽然其产量均较高,但与处理6相比,各处理产量有下降的趋势,说明过量施肥反会导致营养的浪费与流失,多余的养分发挥不了作用,增加成本,因此氮、磷、钾三要素合理配比,既能提高单位面积产量,又能提高经济效益,减少不必要的浪费,保持土壤养分平衡,达到增产增收的目的[5]。
3 结论与讨论
试验结果表明,不同施肥处理对水稻主要农艺性状的影响较大,从变异系数的变化来看,试验不同处理对水稻有效穗的影响最大,对株高的影响次之,对水稻千粒重的影响最小,变异系数分別为17.11%、6.31%、0.14%。氮、磷、钾不同配比对水稻产量有很大的影响,在施磷钾肥相同时水稻产量随着施氮量的增加而增加,而当施氮量达到210 kg/hm2时产量最大,大于此施氮量时产量反而下降,其他养分肥料试验情况也相似,因此施肥量以纯N 210 kg/hm2、P2O5 90 kg/hm2、K2O 210 kg/hm2的处理为最佳施肥配方。
本试验中,纯N为210 kg/hm2、P2O5 90 kg/hm2、K2O 210 kg/hm2的处理经济效益最高,为21 917元/hm2,比空白处理增收9 911元/hm2,增幅82.6%;其次是纯N 210 kg/hm2、P2O5 90 kg/hm2、K2O 315 kg/hm2的处理,为20 874元/hm2,比空白处理增收8 868元/hm2,增幅73.9%;经济效益最低的是纯N 0 kg/hm2、P2O5 90 kg/hm2、K2O 210 kg/hm2的处理,为11 467元/hm2,比空白处理减产539元/hm2。说明氮、磷、钾3个要素合理配比,使水稻个体与群体协调,既能提高单位面积产量,又能提高经济效益,以免造成不必要的肥料流失或人工浪费,达到增产增收的目的[6-7]。
4 参考文献
[1] 王圣瑞,陈新平,高祥照,等.“3414”肥料试验模型拟合的探讨[J].植物营养与肥料学报,2002,8(4):409-413.
[2] 韩峰,高雪,彭志良,等.贵州水稻3414 肥料试验模型拟合的探讨[J].贵州农业科学,2009,37(6):235-239.
[3] 朱涛,张中原,李金凤,等.应用二次回归肥料试验“3414”设计配置多种肥料效应函数功能的研究[J].沈阳农业大学学报,2004,35(3):211-215.
[4] 李洪顺,纪雄辉,朱校奇,等.氮肥运筹对Y两优1号产量和生物量影响的探讨[J].中国农学通报,2009,25(19):116-122.
[5] 陈冬松,李江南,徐卫华.水稻“3414”肥料效应田间试验[J].广东农业科学,2011(22):49-52.
[6] 高定如,夏永龙,姚永兵,等.机插水稻测土配方施肥3414试验初报[J].江西农业学报,2009(6):78-80.
[7] 张灶秀,李名钦,易克阳,等.水稻测土配方施肥3414试验初报[J].江西农业学报,2008(5):126-127.
关键词 水稻;“3414”肥效试验;效益
中图分类号 S511 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)03-0009-03
Abstract The results of the experiment of ″3414″ fertilizer effect on rice showed that,applying proper amounts of N,P and K could increase the yield of rice,but excessive use would lead to a decline in output,lower efficiency.The regression equation was established and the data of the regression equation were analyzed,it showed there was a significant regression relationship between rice yield and fertilizer amount of N,P and K fertilizers. The yield was the highest(8 850 kg/hm2)with the pure N of 210 kg/hm2,P2O5 of 90 kg/hm2,K2O of 210 kg/hm2,the benefit was highest(21 917 yuan/hm2).
Key words rice;experiment of ″3414″ fertilizer effect;benefit
北流市位于廣西的东南部,耕地面积3.167万hm2,其中水稻种植面积2.7万hm2,水稻是北流市主栽的粮食作物。为了提高当地水稻的产量水平,掌握水稻施肥最佳配比,2014年在北流市平政镇仓田村进行了水稻“3414”肥料效应试验。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验在北流市平政镇仓田村信冲组一农户家的责任田进行。试验地为水稻多年连作地,地势平坦,排灌方便。土壤中所含养分含量为有机质21.3 g/kg、全氮1.95 g/kg、速效磷21.6 mg/kg、速效钾53.7 mg/kg,pH值6.6。
1.2 供试材料
供试水稻品种:Y两优1号;供试验肥料:尿素(含纯N 46%),过磷酸钙(含P2O5 12%),氯化钾(含K2O 60%)。
1.3 试验设计
按照“3414”试验设氮、磷、钾3个因素、4个水平,共14个处理。其中4个水平的含义:0水平指不施肥,2水平指当地最佳施肥量,1水平=2水平×0.5,3水平=2水平×1.5(为过量施肥水平)。试验设计的2水平为纯N 210 kg/hm2、P2O5 90 kg/hm2、K2O 210 kg/hm2。不设重复,采取随机排列[1-3]。小区面积20 m2(5 m×4 m),小区之间设置隔离埂并用塑料薄膜包裹,整个试验区四周设置保护行1 m。具体施肥情况见表1。
1.4 试验方法
试验于2014年7月5日播种,软盘育秧,7月30日移栽。施肥方法:氮肥,基肥30%,分蘖肥40%,幼穗分化肥20%,齐穗肥10%;钾肥,基肥50%,分蘖肥50%;磷肥作基肥一次性全部施入。分蘖肥于8月8日施用,穗肥于9月5日施用,齐穗肥于10月12日施用。移栽密度为13.5 cm×23.5 cm,每小区栽629穴,每穴栽2苗,各个处理之间选择高和宽度分别为25、30 cm的田埂隔开,并用薄膜包裹,边缘深入土层18~23 cm。各处理除了试验设计施肥量有所差异外,其他施肥、移栽、病虫害防治等方面的管理均相同[4-6]。
1.5 调查内容及方法
试验数据用“测土配方‘3414’试验数据分析器SG-2.3” 及Microsoft Excel对试验数据进行氮、磷、钾3个因素的分析。
2 结果与分析
2.1 不同处理对水稻主要农艺性状的影响
由表2可知,水稻生产上,随着氮肥用量的增加,株高、穗长、有效穗数、穗总粒数逐渐增加,处理11的株高最大,达到117 cm,处理10的穗长最长,达24.41 cm,处理7的有效穗数最多,达269.17万穗/hm2,处理10的穗总粒数最多,达147.2粒;处理2的结实率最高,为91.33%,处理14最低,为83.31%;不同处理对水稻千粒重的影响无明显差异。从变异系数的变化来看,试验不同处理对水稻有效穗数的影响最大,变异系数为17.11%,对株高的影响次之,变异系数为6.31%,对水稻千粒重的影响最小,变异系数仅为0.14%。
2.2 氮、磷、钾3因素肥料效应分析
由表2可知,氮磷钾的不同配比是造成产量不同的主要原因,与处理1、2相比,处理3~14的产量有较大增加,其平均值为7 525 kg/hm2,比CK增产72.99%;其中处理6产量最高,为8 850 kg/hm2,其后按照从高到低排列为处理10>处理7>处理11>处理9>处理5>处理14>处理3>处理12>处理13>处理4>处理8。由此可知,与CK相比,水稻上施肥具有明显的增产效果,不同的配比之间产量有显著差异。通过对表2进行三元二次回归分析,可以得出氮、磷、钾施肥量与产量的数学模型[1-3]如下: y(kg/hm2)=4 320.47 22.92x1-0.06x12-9.36x2-0.19x22 7.72x3-0.04x32 0.12x1x2-0.006x1x3 0.14x2x3
对方程进行显著性检验,F=46.86>F0.01=14.66,差异极显著(表3),说明产量与氮、磷、钾施用量之间的回归关系显著。
2.3 氮、磷、钾单因素肥料效应分析
通过函数拟合等处理,氮磷钾肥的一元二次回归方程见表4,得到的曲线见图1~3。由图1~3可知,氮、磷、钾单因素对于产量均有增产作用,但产量增加和施肥量增加并不是线性关系,随着施肥量的增加,反而对产量具有负效应作用。在磷钾肥的施用量一致的条件下,随着氮肥用量的增加,处理2、3、6的产量也随之增加,而当氮肥的用量在315 kg/hm2 时,产量有所降低,与处理6相比降幅为5.65%,说明适宜范围内的氮肥可以显著地增加水稻产量[4]。由表4的一元二次回归方程分析可知,氮肥在用量为243.9 kg/hm2时的产量达到最高,为8 757 kg/hm2,最佳施氮量和最佳产量分别为231.4、8 746.2 kg/hm2。
通过对处理4、5、6、7进行比较,在磷肥的施用量不一样而其他肥料的施用量相同的条件下,处理6有明显的增产效果,增产幅度为3.5%~42.7%,但是随着施磷量的大量增加,产量并没有随之大量增加。由一元二次回归方程(表4)可得磷肥施109.9 kg/hm2时产量最高,达8 748.3 kg/hm2,最佳施磷量和最佳产量分别为105、8 743.1 kg/hm2。
由图3可知,随着钾肥用量的增加,处理8、9、6的产量逐渐增加,处理6分别比处理8、9 增产45.1%、9.9%,而处理10比处理6减产2.26%,说明适宜范围内的钾肥施用可以显著影响到水稻的产量。通过回归分析,钾肥的施用量达到240 kg/hm2时,产量为8 916 kg/hm2,最佳施钾量和最佳产量分别为222.7、8 901.8 kg/hm2。
2.4 经济效益分析
由表5可知,处理6的经济效益最高,为21 917元/hm2,比CK增收9 911元/hm2,增幅82.6%;其次是处理10,为20 874元/hm2,比CK增收8 868元/hm2,增幅73.9%;经济效益最低的是处理2,为11 467元/hm2,比CK减少539元/hm2。
本试验中处理11施氮过量、处理7施磷过量、处理10施钾过量,虽然其产量均较高,但与处理6相比,各处理产量有下降的趋势,说明过量施肥反会导致营养的浪费与流失,多余的养分发挥不了作用,增加成本,因此氮、磷、钾三要素合理配比,既能提高单位面积产量,又能提高经济效益,减少不必要的浪费,保持土壤养分平衡,达到增产增收的目的[5]。
3 结论与讨论
试验结果表明,不同施肥处理对水稻主要农艺性状的影响较大,从变异系数的变化来看,试验不同处理对水稻有效穗的影响最大,对株高的影响次之,对水稻千粒重的影响最小,变异系数分別为17.11%、6.31%、0.14%。氮、磷、钾不同配比对水稻产量有很大的影响,在施磷钾肥相同时水稻产量随着施氮量的增加而增加,而当施氮量达到210 kg/hm2时产量最大,大于此施氮量时产量反而下降,其他养分肥料试验情况也相似,因此施肥量以纯N 210 kg/hm2、P2O5 90 kg/hm2、K2O 210 kg/hm2的处理为最佳施肥配方。
本试验中,纯N为210 kg/hm2、P2O5 90 kg/hm2、K2O 210 kg/hm2的处理经济效益最高,为21 917元/hm2,比空白处理增收9 911元/hm2,增幅82.6%;其次是纯N 210 kg/hm2、P2O5 90 kg/hm2、K2O 315 kg/hm2的处理,为20 874元/hm2,比空白处理增收8 868元/hm2,增幅73.9%;经济效益最低的是纯N 0 kg/hm2、P2O5 90 kg/hm2、K2O 210 kg/hm2的处理,为11 467元/hm2,比空白处理减产539元/hm2。说明氮、磷、钾3个要素合理配比,使水稻个体与群体协调,既能提高单位面积产量,又能提高经济效益,以免造成不必要的肥料流失或人工浪费,达到增产增收的目的[6-7]。
4 参考文献
[1] 王圣瑞,陈新平,高祥照,等.“3414”肥料试验模型拟合的探讨[J].植物营养与肥料学报,2002,8(4):409-413.
[2] 韩峰,高雪,彭志良,等.贵州水稻3414 肥料试验模型拟合的探讨[J].贵州农业科学,2009,37(6):235-239.
[3] 朱涛,张中原,李金凤,等.应用二次回归肥料试验“3414”设计配置多种肥料效应函数功能的研究[J].沈阳农业大学学报,2004,35(3):211-215.
[4] 李洪顺,纪雄辉,朱校奇,等.氮肥运筹对Y两优1号产量和生物量影响的探讨[J].中国农学通报,2009,25(19):116-122.
[5] 陈冬松,李江南,徐卫华.水稻“3414”肥料效应田间试验[J].广东农业科学,2011(22):49-52.
[6] 高定如,夏永龙,姚永兵,等.机插水稻测土配方施肥3414试验初报[J].江西农业学报,2009(6):78-80.
[7] 张灶秀,李名钦,易克阳,等.水稻测土配方施肥3414试验初报[J].江西农业学报,2008(5):126-127.