1、平衡施肥对海南早稻经济性状和产量的影响摘要：采用“3414”完全随机区组设计，开展早稻田间肥效试验，研究施肥对早稻经济性状及产量的影响。结果表明，氮是影响早稻分蘖数的关键因素，钾是影响早稻有效穗率、株高、有效穗长、每穗粒数、结实率、着粒密度的关键因素。施肥对早稻具有极显著的增产效应，氮肥的增产效果最好，最高增产 18.00%，纯增收入 1 278.4 元/hm2；磷肥最高增产 10.40%，纯增收入 732.8 元/hm2；钾肥最高纯增收入 455.1 元/hm2 ，增产 11.30%。通过配置肥料效应模型，结合试验实际情况，确定早稻氮、磷、钾最佳配比为 NP2O5K2O=0.30 1.000
2、.73。 关键词：平衡施肥；早稻；经济性状；产量 中图分类号：S511.3+1；S147.21+1 文献标识码：A 文章编号：0439-8114 （2017）09-1623-05 DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2017.09.007 Effects of Balanced Fertilization on Yield and Economic Characters of Early-Season Rice ZHANG Dong-ming1，2，3 ，WANG Sui-gan4，WU Guang-hui4，CHEN Sheng4，WU Zong-li4，ZHANG
3、Yong-fa2，4 （1.Agricutral Environment and Soil Research Institute， Hainan Academy of Agricultural Sciences， Haikou 571100， China； 2.Scientific Observing and Experimental Station of Arable Land Conservation （Hainan） ， Ministry of Agriculture， Haikou 571100， China； 3.Hainan Key Laboratory of Arable Lan
4、d Conservation， Haikou 571100， China； 4.Agricutral Technical Extension and Service Center of Haikou City， Haikou 570206， China） Abstract ： Field trials of fertilizer to early-season rice were carried out by using the “3414” completely random block design to observe early-season rice economic charact
5、ers and yield. The results showed that N fertilization was a key impact factor of early-season rice tiller number，and P fertilization was a key factor of the rate of early rice and effective ear，plant height， effective ear length，grain number per panicle，seed setting rate，grain density. The fertiliz
6、ation significantly increased the yeild of early-season rice， the effect of N fertilization on yield and economic was the largest， compared with control， the highest yield-increase rate was 18.00% with the net income increased by 1 278.4 CNY per hectare， the highest yield-increase rate of P was 10.4
7、0% with the net income increased by 732.8 CNY per hectare， while the highest net income of K increased by 455.1 CNY per hectare with the yield-increase rate was 11.30%. The optimal N，P， K ratio of early-season rice was 0.301.000.73 according to fertilizer effect with the actual situation testing. Ke
8、y words： balanced fertilization； early-season rice； eeconomic character； yield 施肥是提高水稻（Oryza sativa L.）?尾?的重要手段之一，也是整个稻作栽培体系中不可或缺的环节1，2 。但目前在中国农业生产中，施肥存在很大的盲目性，过量施肥不仅会造成肥料资源大量浪费、增加生产成本，同时还会影响农产品品质及造成环境污染，而施肥不足又不能发挥作物的增产优势3，4。 早稻测土配方施肥是在测定土壤养分含量的基础上，通过对土壤养分丰缺的诊断，结合早稻需肥规律，提出合理的施肥配方及科学的施肥技术。在早稻生产中要实现高产
9、，必须根据早稻生长发育过程中对氮、磷、钾等养分的需求规律进行合理施肥。有关研究表明，通过“3414”肥料效应田间试验，可以掌握不同施肥处理的优化施肥量和施肥方法，摸清土壤养分校正系数、土壤供肥能力、不同作物养分吸收量和肥料利用率等基本参数5，6 。为巩固测土配方施肥技术在海南省的推广，于 2015 年在海口市琼山区云龙镇进行了早稻田间肥效试验，以期为构建早稻施肥模型、提出最佳施肥配方提供科学依据。 1 材料与方法 1.1 材料 试验在海南省海口市琼山区云龙镇儒林村向北田洋进行，土壤为潴育型水稻土，前茬作物为水稻。试验前土壤有机质含量为 28.89 g/kg，碱解氮含量为 89.09 mg/kg
10、，有效磷含量为 2.05 mg/kg，速效钾含量为 42.72 mg/kg，pH 6.72。供试氮肥为含 N 46.4%的尿素（海南富岛） ，磷肥为含P2O5 16%的过磷酸钙（广东湛江） ） ，钾肥为含 KO2 60%的氯化钾（俄罗斯产） 。供试水稻品种为特优优 128，全生育期为 143 d。 1.2 方法 1.2.1 试验方案 试验采用目前国内外应用较为广泛的二次回归“3414”完全试验实施方案，设氮、磷、钾 3 因素 4 水平，14 个处理，3 次重复，随机区组排列。小区面积 30 m2，株行距 17 cm23 cm，试验区面积为 0.2 hm2。磷肥 100%、氮肥 30%和钾肥 1
11、0%作基肥，在插秧前施入；氮肥 60%、钾肥 30%作分孽肥，在秧苗返青后施入；氮肥10%和钾肥 60%作穗肥，在移栽后 33 d 施入，常规管理，试验的结构矩阵、处理方案见表 1。 1.2.2 调查项目 早稻收获前进行田间调查，每小区选取有代表性的 5 蔸，测定分蘖数、有效穗数、有效穗长、株高、茎粗、每穗粒数、千粒重等，收获时各小区单独记产。 1.3 数理统计 试验数据图表都在 Excel 2007 和 SAS 9.2 软件上进行处理与分析。 2 结果与分析 2.1 氮、磷、钾肥对早稻经济性状的影响 由表 2 可知，在施用等量磷、钾肥基础上，随着氮肥施用量的增加，分蘖数、有效穗率、株高均呈逐
12、渐增加的趋势，均在高氮水平时达到最大，与不施氮处理相比，分别增长 10.08%、14.16%、4.21%；有效穗长、每穗粒数、结实率、着粒密度、千粒重均呈先增加后降低的趋势，在中氮水平（103.50 kg/hm2）时有效穗长、每穗粒数、结实率达到最大，分别比不施氮处理增长 8.31%、5.51%、9.22% 。着粒密度与千粒重在低氮水平（51.75 kg/hm2）时为最佳，与不施氮处理差异较小。施用氮肥对茎粗的影响不明显。 在施用等量氮、钾肥基础上，随着磷肥施用量的增加，分蘖数、有效穗率、株高、有效穗长、每穗粒数、结实率、着粒密度均呈先增加后降低的变化趋势，在中磷水平（110.40 kg/hm
13、2）时分蘖数、有效穗率、有效穗长、每穗粒数达到最大，分别比不施磷处理增长0.46%、6.62%、1.78% 、2.15%；株高、结实率、着粒密度在低磷水平（55.20 kg/hm2）时达到最大，分别比不施磷处理增长 1.84%、3.90%、0.89% 。施用磷肥对茎粗、千粒重没有明显的影响。 氮、磷用量一定时，随着钾肥施用量的增加，分蘖数、有效穗率、株高、有效穗长、每穗粒数、结实率、着粒密度总体上均呈逐渐增加的变化趋势，除有效穗长，均在高钾水平（270 kg/hm2）时达到最大，分别比不施钾处理增长4.38%、10.09%、6.98%，17.02%、17.53%、9.41% 。钾肥对茎粗、千粒
14、重影响不明显。 对氮、磷、钾肥的施用效果分别进行极差分析，结果表明，氮是影响早稻分蘖数的关键因素，钾是影响早稻有效穗率、株高、有效穗长、每穗粒数、结实率、着粒密度的关键因素。 2.2 不同施肥处理对早稻产量的影响 通过各施肥处理早稻产量的方差分析可得， F=2.906F0.01=2.904，说明各施肥处理间早稻产量差异达极显著水平。由图 1 可知，处理 10、11 极显著高于处理13、4 、2、8、14、1，处理 6、9 极显著高于处理 1，但处理 11 与 10 之间、处理 6 与 9 之间差异不显著，处理13、4 、2、8、14、1 之间差异也不显著。单就早稻产量而言，处理 11 最高，为
15、 6 072.10 kg/hm2，比不施肥处理增产1 257.60 kg/hm2，增产 26.12%；其次是处理 10，为 6 027.90 kg/hm2，比不施肥处理增产 1 213.35 kg/hm2，增产25.20%；处理 6 早稻产量位居第三，为 5 723.05 kg/hm2，比不施肥处理增产 908.55 kg/hm2，增产 18.87%。 2.3 氮、磷、钾肥的产量效应与经济效应 由表 3 可以看出，在施用等量磷、钾肥的基础上，不同施氮水平处理间早稻产量差异达极显著水平。施氮为155.25 kg/hm2 时，与不施氮处理相比，稻谷增产 926.4 kg/hm2，增产率为 18.0
16、0%，纯增收入 1 278.4 元/hm2，此时产投比为 2.23。在施用等量氮、钾肥的基础上，不同施磷水平处理间早稻产量差异均不显著。施磷 110.40 kg/hm2时，与不施磷处理相比，稻谷增产 539.2 kg/hm2，增产率为10.40%，纯增收入 732.8 元/hm2 ，此时产投比为 2.12；施磷 165.60 kg/hm2 时，与施磷 110.40 kg/hm2 相比，早稻产量随肥料投入的增加而减产 207.9 kg/hm2，每公顷减少纯收入 588.5 元，此时产投比为 0.28。在施用等量氮、磷肥的基础上，不同施钾水平处理间早稻产量差异均不显著。施钾90 kg/hm2 时，
17、与不施钾处理相比，稻谷增产 579.9 kg/hm2，增产率为 11.30%，纯增收入 455.1 元/hm2，此时产投比为 0.53；施钾 180 kg/hm2 和 270 kg/hm2 时，与不施钾处理相比，虽能增产 593.7 kg/hm2 和 898.5 kg/hm2，但?增收入却因肥料投入的增加而减少，表现为亏缺。单就产投比而言，氮、磷、钾肥均在低水平时为最佳。 2.4 氮、磷、钾肥的互作效应分析 2.4.1 不同磷、钾肥对氮肥效果的影响 氮、磷、钾彼此间存在一定的相互作用，互相影响施肥效果的发挥2。由图 2 可知，施用等量钾肥时（ K2O 180 kg/hm2） ，每公顷氮用量从
18、51.75 kg 增加到 103.50 kg 时，低磷（ 55.20 kg/hm2）和中磷（110.40 kg/hm2）水平的早稻每公顷分别增产 170.6 kg 和 255.3 kg；施用等量磷肥时（P2O5 110.40 kg/hm2） ，每公顷氮用量从 51.75 kg 增加到 103.50 kg 时，低钾（90 kg/hm2）和中钾（180 kg/hm2）水平的早稻每公顷分别增产 493.05 kg 和 255.30 kg。结果表明，早稻在中磷、低钾水平时最有利于氮肥效果的发挥。 2.4.2 不同氮、钾肥对磷肥效果的影响 磷肥的施用效果受氮、钾肥用量及其组合的影响2。由图 3 可知，施
19、用等量钾肥时（K2O 180 kg/hm2） ，每公顷磷用量从 55.20 kg 增加到 110.40 kg 时，低氮（51.75 kg/hm2）和中氮（103.50 kg/hm2）水平的早稻每公顷分别增产 98.85 kg 和 183.60 kg；每公顷施等量氮时（103.50 kg） ，磷用量从 55.20 kg/hm2 增加到 110.40 kg/hm2 时，低钾和中钾水平的早稻每公顷分别增产 772.95 kg 和 183.60 kg。结果表明，早稻在中氮、低钾水平时磷肥的增产效果最好。 2.4.3 不同氮、磷肥对钾肥效果的影响 钾肥的增产效果只有在与氮、磷肥配合的条件下才能得到发挥2
20、。由图4 可知，在施用等量磷肥（P2O5 110.40 kg/hm2）的条件下，每公顷钾用量从 90 kg 增加到 180 kg 时，低氮和中氮水平的早稻每公顷分别增产 251.55 kg 和 13.80 kg；在施用等量氮肥的条件下，每公顷钾用量从 90 kg 增加到 180 kg 时，低磷和中磷水平的早稻每公顷分别增产 603.15 kg 和 13.80 kg。结果表明，早稻在低氮、低磷水平时最有利于钾肥效果的发挥。 2.5 模型拟合与分析 2.5.1 三元二次肥效模型 经统计分析，可得早稻?a 量与氮、磷、钾肥的三元二次肥效模型为 y=319.301 9-12.856 9x1+10.69
21、6 9x2+3.727 4x3+1.232 5x1x2+0.663 0x1x3-0.753 0x2x3+0.206 2x12-0.673 1x22+0.016 3x32（y 表示早稻产量，x1、x2、x3 分别表示 N、P2O5 、K2O 用量，下同） 。 回归方程经检验，F=6.164 9F0.05=5.998 8，达显著水平，说明模型的预测值与实际值拟合效果好，运用此模型能很好地说明施肥与产量之间的关系，可运用该模型进行预测。通过对方程进行极值判断，采用边际分析方法进行寻优，可得早稻最佳施肥量的农艺方案为施 N 31.20 kg/hm2、P2O5 105 kg/hm2、K2O 76.35
22、kg/hm2，此时产量为 5 293.2 kg/hm2， NP2O5K2O=0.301.000.73 ；最大施肥量的农艺方案为施 N 64.80 kg/hm2、P2O5 61.05 kg/hm2、K2O 178.80 kg/hm2，此时产量为 5 490.45 kg/hm2，其 NP2O5K2O=1.061.002.93。 2.5.2 二元二次肥效模型 经统计分析，可得氮、磷、钾各两因素的二元二次肥效模型：氮、磷肥。y=326.699 9+1.771 2x1+7.916 0x2+0.380 7x1x2+0.114 5 x12-0.753 7x22；氮、钾肥。y=291.532 1+8.949
23、4x1+5.507 8x3-0.087 7x1x3-0.168 9x12-0.107 8x32；磷、钾肥。y=181.081 7+29.135 3x2+14.394 9x3-1.381 3x2x3-0.915 0x22-0.074 7x32。 经检验，氮、磷肥效模型达显著水平，氮、钾与磷、钾肥效模型均不显著。通过对氮、磷肥效模型进行极值判别分析7，可判定该模型不典型，不能用此模型进行预测。2.5.3 一元二次肥效模型 经统计分析，可得氮、磷、钾各因素的一元二次肥效模型：氮肥。y=343.585 0+5.472 4x1+0.037 8x12；磷肥。y=344.860 0+9.792 1x2-0.693 7x22；钾肥。 y=344.817 0+5.302 8x3-0.127 3x32。 经检验，氮肥肥效模型达显著水平，磷、钾肥效模型均未达到显著水平。通过对氮肥肥效模型进行极值判别分析7，可得该模型不典型，不能用此模型进行预测。
