基于區(qū)域尺度的水稻氮磷鉀肥料效應(yīng)及推薦施肥量研究.pdf

1、水稻是全世界重要的糧食作物，水稻生產(chǎn)對(duì)保障全球糧食安全具有十分重要的意義。水稻的高產(chǎn)離不開(kāi)氮、磷、鉀肥的合理施用。肥料施用不足不能充分發(fā)揮水稻的產(chǎn)量潛力，施用過(guò)量則易引起環(huán)境污染。然而，長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)水稻生產(chǎn)中普遍存在施肥狀況不清、施肥效果不明的問(wèn)題，且由于缺乏適用于當(dāng)前生產(chǎn)條件的土壤養(yǎng)分分級(jí)指標(biāo)和推薦施肥方法，施肥不合理的現(xiàn)象常有發(fā)生。
　　本研究通過(guò)分析湖北省2008年測(cè)土配方施肥項(xiàng)目獲取的6530份土壤樣品，以及2006-2

2、010年在湖北省7個(gè)稻作區(qū)布置的626個(gè)水稻田間肥效試驗(yàn)的結(jié)果，以湖北省為例，從區(qū)域尺度系統(tǒng)分析了水田土壤的肥力現(xiàn)狀及變化規(guī)律，研究了早、中、晚稻氮、磷、鉀肥的施用效果及肥料利用率狀況，建立了水田土壤氮、磷、鉀養(yǎng)分供應(yīng)能力的分級(jí)指標(biāo)，并初步確定了水稻氮、磷、鉀肥的適宜用量及推薦方法。主要研究結(jié)果如下:
　　1.湖北省水稻土有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷和速效鉀含量及pH平均值分別為26.1g/kg、124.2mg/kg、13.1mg/kg

3、、89.1mg/kg和6.3，主要分布范圍分別為10-40g/kg、＞90mg/kg、5-40mg/kg、50-150mg/kg和5.0-7.5。各養(yǎng)分元素在不同稻區(qū)的分布均存在一定的差異，從全省來(lái)看，有機(jī)質(zhì)含量具有東、南高，西、北低的分布特征;堿解氮具有西、南高，東、北低的特征;速效鉀和pH具有西、北高，東、南低的特征;而有效磷沒(méi)有表現(xiàn)明顯的區(qū)域分布規(guī)律。與第二次土壤普查相比，由于長(zhǎng)期施用氮、磷肥和肥料用量不斷增加以及秸稈還田面積和數(shù)

4、量的增加，一方面促進(jìn)了水稻土有機(jī)質(zhì)、堿解氮和有效磷含量的提高，另一方面也加速了土壤的酸化;而鉀肥用量的不足及高產(chǎn)水稻品種對(duì)鉀素的大量吸收，也導(dǎo)致了土壤速效鉀含量的下降。
　　2.水稻施用氮、磷、鉀肥均有顯著的增產(chǎn)、增收效果。早、中、晚稻適量施氮后的增產(chǎn)量分別平均為1631、2021和1631kg/hm2，增產(chǎn)率分別為37.0％、35.7％和32.4％，增收值分別為2205、2965和2262元/hm2;適量施磷后的增產(chǎn)量分別平均為

5、850、937和646kg/hm2，增產(chǎn)率分別為15.8％、14.0％和10.6％，增收值分別為1201、1423和921元/hm2;適量施鉀后的增產(chǎn)量分別平均為648、876和750kg/hm2，增產(chǎn)率分別為11.4％、12.8％和13.0％，增收值分別為582、966和661元/hm2。相比于單一肥料的施肥效果，氮、磷、鉀肥配施的增產(chǎn)、增收效果更加明顯，早、中、晚稻的平均增產(chǎn)量分別為2128、2594和2068kg/hm2，增產(chǎn)率分

6、別為57.3％、51.5％和45.6％，增加的凈收益分別為2187、3071和2080元hm2?？梢?jiàn)，不同類(lèi)型水稻的施肥效果是不同的，若以增產(chǎn)率為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，早稻的氮肥、磷肥以及氮磷鉀肥配施的增產(chǎn)效應(yīng)均最高，而晚稻的鉀肥增產(chǎn)效應(yīng)最高。
　　3.在適量施肥的條件下，湖北省水稻的氮肥偏生產(chǎn)力、農(nóng)學(xué)利用率、吸收利用率和生理利用率分別平均為46.6kg/kgN、11.3kg/kgN、29.2％和36.5kg/kgN，相應(yīng)的磷肥利用率指標(biāo)分別

7、平均為131.6kg/kgP2O5、14.7kg/kgP2O5、15.0％和78.6kg/kgP2O5，相應(yīng)的鉀肥利用率指標(biāo)分別平均為92.1kg/kgK2O、9.8kg/kgK2O、43.0％和18.7kg/kgK2O。水稻對(duì)土壤氮、磷、鉀素的依存率分別平均為65.3％、86.0％和80.1％，相應(yīng)的對(duì)氮、磷、鉀肥的依存率分別為34.7％、14.0％和19.9％，可見(jiàn)，水稻植株吸收的氮、磷、鉀素主要來(lái)自于土壤，改善土壤供肥能力是提高水

8、稻產(chǎn)量和節(jié)約肥料資源的有效措施。
　　4.土壤堿解氮不能作為土壤供氮能力的有效評(píng)價(jià)指標(biāo)，而無(wú)氮產(chǎn)量可有效評(píng)估土壤供氮能力，利用其建立的土壤供氮能力分級(jí)指標(biāo)共有6個(gè)等級(jí)，所對(duì)應(yīng)的相對(duì)產(chǎn)量分別為＞90％、80％-90％、70％-80％、60％-70％、50％-60％和≤50％。土壤有效磷和無(wú)磷產(chǎn)量都可作為評(píng)估土壤供磷能力的有效指標(biāo)，利用它們建立的土壤供磷能力分級(jí)指標(biāo)各等級(jí)所對(duì)應(yīng)的相對(duì)產(chǎn)量相同，從等級(jí)1到等級(jí)6都是＞95％、90％-95

9、％、85％-90％、80％-85％、75％-80％和≤75％。土壤速效鉀和無(wú)鉀產(chǎn)量均可有效評(píng)估土壤供鉀能力，其中利用土壤速效鉀建立的土壤供鉀能力分級(jí)指標(biāo)有5個(gè)等級(jí)，所對(duì)應(yīng)的相對(duì)產(chǎn)量分別為＞95％、90％-95％、85％-90％、80％-85％和≤80％;而利用無(wú)鉀產(chǎn)量建立的土壤供鉀能力分級(jí)指標(biāo)有6個(gè)等級(jí)，所對(duì)應(yīng)的相對(duì)產(chǎn)量分別為＞95％、90％-95％、85％-90％、80％-85％、75％-80％和≤75％。
　　5.湖北省早、中

10、、晚稻利用肥料效應(yīng)函數(shù)估算的最佳經(jīng)濟(jì)施氮量均值分別為135、149和158kgN/hm2，最佳經(jīng)濟(jì)施磷量均值分別為53、55和45kgP2O5/hm2，最佳經(jīng)濟(jì)施鉀量均值分別為71、74和78kgK2O/hm2，分別比試驗(yàn)設(shè)定的2水平氮、磷、鉀肥用量降低了6.5％-19.2％、14.1％-23.2％和15.5％-24.3％。早、中、晚稻在湖北省50％的田塊上的適宜氮用量區(qū)間分別為110-180、120-180和130-200kgN/hm

11、2，適宜磷用量區(qū)間分別為45-65、40-75和35-60kgP2O5/hm2，適宜鉀用量區(qū)間分別為45-90、50-95和60-95kgK2O/hm2。早、中、晚稻的最佳經(jīng)濟(jì)施氮量、最佳經(jīng)濟(jì)施磷量和最佳經(jīng)濟(jì)施鉀量在湖北省及不同稻區(qū)隨相應(yīng)土壤供肥能力的下降均呈逐漸上升的趨勢(shì)，可見(jiàn)，在為水稻確定氮、磷、鉀肥用量時(shí)應(yīng)把土壤供肥能力考慮在內(nèi)。另外，不同稻區(qū)氮、磷、鉀肥的區(qū)域平均適宜施用量是不同的，因此應(yīng)按不同區(qū)域推薦施肥量?？傮w來(lái)看，利用“以