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摘要[目的]获得水稻主产区水稻生产中的土壤供肥力、最佳配方施肥量。[方法]以杂交中籼深两优5814为水稻供试品种，在安徽寿县三觉镇陈岗村进行了“3414”试验，共设14个处理，研究氮、磷、钾肥对水稻产量及经济性状的影响，并通过肥料效应函数分析了氮、磷、钾肥施用量与水稻产量之间的关系。[结果] 氮肥180 kg/hm2、磷肥60 kg/hm2、钾肥120 kg/hm2处理的产量最高，达11 455.5 kg/hm2，该处理的纯收入也最高，达23 324.10 元/hm2，其次为氮肥180 kg/hm2、磷肥60 kg/hm2、钾肥0 kg/hm2处理，纯收入为20 837.85元/hm2。获得肥料效数应函方程Y= 338.401+15.085X1+108.066X2-8.747X3+0.182X12+2.100X22-6.420X32-1.00X1X2-11.402X1X3-0.779X2X3，由该数学模型得出理论氮、磷、钾最佳施肥量分别为154.50、51.00、34.50 kg/hm2。[结论]各处理中以氮肥180 kg/hm2、磷肥60 kg/hm2、钾肥120 kg/hm2处理的产量和纯收入最高，结合生产实际，推荐氮、磷、钾施用量分别为172.50、75.00、135.00 kg/hm2。
关键词水稻；“3414”肥效试验；施肥模型；推荐施肥量
中图分类号S506.2文献标识码A文章编号0517-6611（2016）16-131-03
Abstract[Objective] The aim was to obtain soil nutrient supplying capacity， the optimal formula fertilization amount in rice production. [Method] With hybrid rice Shenliangyou 5814 as test varieties， “3414” experiment was conducted in Chengang Village， Sanjue Town， Shouxian County， Anhui Province. Setting 14 treatments， effects of N， P， K fertilizer on rice yield and economic traits were studied. Through fertilizer effect function， the relationship between N， P， K application amount and rice yield was analyzed. [Result] The yield and net income of N 180 kg/hm2， P 60 kg/hm2， K 120 kg/hm2 was highest， up to 11 455.5 kg/hm2 and 23 324.10 yuan/hm2. The net income of N 180 kg/hm2， P 60 kg/hm2， K 0 kg/hm2 took the second place， up to 20 837.85 yuan/hm2. The fertilizer effect function equation Y= 338.401+15.085X1+108.066X2-8.747X3+0.182X12+2.100X22-6.420X32-1.00X1X2-11.402X1X3-0.779X2X3 was obtained， the theoretical optimal fertilization amount of N， P， K was 154.50， 51.00， 34.50 kg/hm2. [Conclusion] The yield and net income of N 180 kg/hm2， P 60 kg/hm2， K 120 kg/hm2 is highest， combining with practical production， the dosage of N， P， K fertilizer is recommend as 172.50， 75.00， 135.00 kg/hm2.
Key wordsRice； “3414” fertilizer experiment； Fertilization model； Recommended fertilization amount
近年来，随着水稻产量逐年提高，化肥施用量也随之增大，施肥成为提高水稻产量的重要手段[1]。寿县是沿淮农业大县，粮食产量一直位居全国和安徽省前列，被确定为水稻、小麦优势产区。“3414”肥效完全试验吸收了回归最优设计处理少、效率高的优点，是目前国内外应用较为广泛的肥料效应田间试验方案，是全国农技中心推荐使用的标准肥料用量试验方案[2-4]。按照农业部“测土配方施肥技术规范”和“安徽省‘3414’肥效田间试验总体方案”要求，笔者在寿县三觉镇进行了水稻“3414”肥效试验，研究在寿县“稻–麦”两熟典型耕作制度下，水稻最佳施肥量，旨在为提高肥料利用率、增加经济效益及合理指导科学施肥提供科学依据。
1材料与方法
1.1试验地概况试验于2015年4～10月在安徽寿县三觉镇陈岗村进行。试验田长68 m，宽42 m，面积2 856 m2，土种为黄白土田，耕层厚度20㎝，通常地下水位1.2 m，耕作类型为水稻-小麦两熟制，土壤肥力中等偏上。土壤基本理化性质：pH 6.3，有机质18.3 g/kg，全氮1.06 g/kg，碱解氮95.00 mg/kg，有效磷16.90 mg/kg，缓效钾245.00 mg/kg，速效钾127.00 mg/kg。 1.2试验材料供试肥料：氮肥品种为尿素，含纯氮量（N）46%，产地安庆；磷肥品种为过磷酸钙，含纯磷量（P2O5）12%，产地铜陵；钾肥品种为氯化钾，含纯钾量（K2O）60%，产地俄罗斯。供试水稻品种：杂交中籼深两优5814，常年产量9 000 kg/hm2。
1.3试验方案采用“3414”最优回归设计，试验因素为氮、磷、钾3元素，各因素设0、1、2、3各4个水平，各水平肥料用量：氮（N）为0、90、180、270 kg/hm2，磷（P2O5）为0、30、60、90 kg/hm2，钾（K2O）为0、60、120、180 kg/hm2，共14个处理（表1），每处理3次重复。小区面积40 m2（10 m×4 m），四周设置2 m保护行。小区间做埂宽、高均为30 cm，独立灌排。小区排列见图1。注：①～表示处理号。
Note： ①- stands for treatment No.
1.4肥料施用氮肥的基肥占50%，分蘖肥占30%，穗肥占20%；磷肥全部作基肥施用；钾肥的基肥占70%，穗肥占30%。施用方法为撒施。
1.5田间管理2015年5月24日播种育苗，6月15日移栽，移栽密度22.2万穴/hm2。6月27日追分蘖氮肥并结合化学除草；8月17日追孕穗氮、钾肥。7月27日和8月5日，开展2次病虫害防治，综合防治二化螟、稻纵卷叶螟、稻飞虱、稻曲病、稻瘟病等穗期病虫害。2015年10月15日收获，分小区单收单打，计算实产。全部生育期为142 d。
2结果与分析
2.1产量与经济效益由表2可知，处理⑥的产量最高，达11 455.5 kg/hm2。经方差分析，各施肥处理间产量与不施肥处理差异极显著，说明施肥的增产效果显著。由表2可知，处理⑥纯收入最高，达23 324.10 元/hm2，其次为处理⑧，为20 837.85元/hm2。产投比处理 最高，达17.86，处理最低，仅8.31。
2.2 肥料效应函数
2.2.1单因子分析。
2.2.1.1施氮效果。将处理③、⑥、的施用量和产量与处理②进行比较，结果表明：在施氮肥不同而其他肥料施肥量相同的情况下，产量相差较大，处理③、⑥、分别增产55.64%、124.30%、89.23%（表3），说明氮肥增产效果明显；随着氮肥施用量的增加，产量在出现最大值后下降，说明过量施氮反而会造成减产。通过建立一元二次回归方程可以看出（图2），氮肥施用量与水稻的产量呈开口向下的二次函数（抛物线）关系，当施氮肥202.5 kg/hm2时，产量达最大值，为10 627.5 kg/hm2。如果氮肥和水稻以上述价格计算，则最佳施氮量为193.5 kg/hm2，最佳产量为10 617.0 kg/hm2。
2.2.1.2施磷效果。将处理⑤、⑥、⑦的施肥量和产量与处理④进行比较，结果表明：在施磷肥不同而其他肥料施用量相同的情况下，产量结果相差不大，处理⑤、⑦分别减产2.12%和1.60%，处理⑦增产18.65%（表4），说明磷肥增产效果不明显。通过建立一元二次回归方程可以看出（图3），磷肥施用量与水稻的产量呈开口向下的二次函数（抛物线）关系，当施磷肥39.0 kg/hm2时，产量达到最大值10 749.0 kg/hm2。如果磷肥和水稻以上述价格计算，则最佳施磷量为37.5 kg/hm2，最佳产量为10 747.5 kg/hm2。
2.2.1.3施钾效果。将处理⑨、⑥、⑩的施肥量和产量与处理⑧进行比较，结果表明：在施钾肥不同而其他肥料施用量相同的情况下，产量结果相差不大，处理⑨、⑩分别减产14.50%、3.35%，处理⑥增产14.76%，说明施钾肥增产效果不明显；但随着施用量的增加，产量在出现最大值后下降（表5），说明钾肥施用量过大反而会造成减产。通过建立一元二次回归方程可以看出（图4），钾肥施用量与水稻的产量呈开口向下的二次函数（抛物线）关系，当施钾量为153.0 kg/hm2时，产量达到最大值10 120.5 kg/hm2。如果钾肥和水稻以上述价格计算，则最佳施钾量为103.5 kg/hm2，最佳产量为10 059.0 kg/hm2。
2.2.2多因子综合分析。各处理中以处理⑥的产量最高，为11 455.5 kg/hm2，较处理①增产6 361.5 kg/hm2，说明施肥增产效果明显；氮、磷、钾的施肥量与水稻的产量均呈开口向下的二次函数（抛物线）关系。这说明过量施肥，不仅造成了肥料浪费，还会造成水稻减产。因此，施肥要根据作物需肥规律，进行科学施肥。根据该点试验结果，对氮、磷、钾的施肥量进行回归综合分析，建立了三元二次综合效应方程，方程为Y= 338.401+15.085X1+108.066X2-8.747X3+0.182X12+2.100X22-6.420X32-1.00X1X2-11.402X1X3-0.779X2X3。综合分析，当氮、磷、钾施用量分别为165.0、54.0、58.5 kg/hm2时，产量最高，为9 807.0 kg/hm2。如果氮、磷、钾肥和水稻以上述价格计算，则氮、磷、钾施用量分别为154.5、51.0、34.5 kg/hm2，达到经济最佳产量，最佳产量为9 775.5 kg/hm2。
3小结
该研究结果表明，各处理中以处理⑥的产量最高，达11 455.5 kg/hm2，施肥水平为N2P2K2。处理⑥纯收最高，为23 324.10元/hm2。通过水稻“3414”回归最优设计原理，获得肥料效应函数方程是Y= 338.401+15.085X1+108.066X2-8.747X3+0.182X12+2.100X22-6.420X32-1.00X1X2-11.402X1X3-0.779X2X3，最佳产量是9 775.5 kg/hm2，氮、磷、钾施用量分别为154.5、51.0、34.5 kg/hm2。综合分析，在生产实际中，氮、磷、钾肥的推荐施用量分别为172.5、75.0、135.0 kg/hm2。
参考文献
[1] 袁隆平，唐传道.杂交水稻选育的回顾、现状与展望[J].中国稻米，1999（4）：3-6.
[2] 廖佳丽.测土配方施肥水稻3414肥料效应的研究[J].中国农学通报， 2010， 26（13）：213-218.
[3] 毛新华，王华，肖丽霞.水稻“3414”完全肥效试验研究[J].现代农业科技， 2011（20）：58.
[4] 宋朝玉，宫明波，李振清，等.“3414”肥料试验结果统计方法的讨论与分析[J].天津农业科学， 2012， 18（6）：38-42.安徽农业科学，Journal of Anhui Agri. Sci.2016，44（16）：137-138
关键词水稻；“3414”肥效试验；施肥模型；推荐施肥量
中图分类号S506.2文献标识码A文章编号0517-6611（2016）16-131-03
Abstract[Objective] The aim was to obtain soil nutrient supplying capacity， the optimal formula fertilization amount in rice production. [Method] With hybrid rice Shenliangyou 5814 as test varieties， “3414” experiment was conducted in Chengang Village， Sanjue Town， Shouxian County， Anhui Province. Setting 14 treatments， effects of N， P， K fertilizer on rice yield and economic traits were studied. Through fertilizer effect function， the relationship between N， P， K application amount and rice yield was analyzed. [Result] The yield and net income of N 180 kg/hm2， P 60 kg/hm2， K 120 kg/hm2 was highest， up to 11 455.5 kg/hm2 and 23 324.10 yuan/hm2. The net income of N 180 kg/hm2， P 60 kg/hm2， K 0 kg/hm2 took the second place， up to 20 837.85 yuan/hm2. The fertilizer effect function equation Y= 338.401+15.085X1+108.066X2-8.747X3+0.182X12+2.100X22-6.420X32-1.00X1X2-11.402X1X3-0.779X2X3 was obtained， the theoretical optimal fertilization amount of N， P， K was 154.50， 51.00， 34.50 kg/hm2. [Conclusion] The yield and net income of N 180 kg/hm2， P 60 kg/hm2， K 120 kg/hm2 is highest， combining with practical production， the dosage of N， P， K fertilizer is recommend as 172.50， 75.00， 135.00 kg/hm2.
Key wordsRice； “3414” fertilizer experiment； Fertilization model； Recommended fertilization amount
近年来，随着水稻产量逐年提高，化肥施用量也随之增大，施肥成为提高水稻产量的重要手段[1]。寿县是沿淮农业大县，粮食产量一直位居全国和安徽省前列，被确定为水稻、小麦优势产区。“3414”肥效完全试验吸收了回归最优设计处理少、效率高的优点，是目前国内外应用较为广泛的肥料效应田间试验方案，是全国农技中心推荐使用的标准肥料用量试验方案[2-4]。按照农业部“测土配方施肥技术规范”和“安徽省‘3414’肥效田间试验总体方案”要求，笔者在寿县三觉镇进行了水稻“3414”肥效试验，研究在寿县“稻–麦”两熟典型耕作制度下，水稻最佳施肥量，旨在为提高肥料利用率、增加经济效益及合理指导科学施肥提供科学依据。
1材料与方法
1.1试验地概况试验于2015年4～10月在安徽寿县三觉镇陈岗村进行。试验田长68 m，宽42 m，面积2 856 m2，土种为黄白土田，耕层厚度20㎝，通常地下水位1.2 m，耕作类型为水稻-小麦两熟制，土壤肥力中等偏上。土壤基本理化性质：pH 6.3，有机质18.3 g/kg，全氮1.06 g/kg，碱解氮95.00 mg/kg，有效磷16.90 mg/kg，缓效钾245.00 mg/kg，速效钾127.00 mg/kg。 1.2试验材料供试肥料：氮肥品种为尿素，含纯氮量（N）46%，产地安庆；磷肥品种为过磷酸钙，含纯磷量（P2O5）12%，产地铜陵；钾肥品种为氯化钾，含纯钾量（K2O）60%，产地俄罗斯。供试水稻品种：杂交中籼深两优5814，常年产量9 000 kg/hm2。
1.3试验方案采用“3414”最优回归设计，试验因素为氮、磷、钾3元素，各因素设0、1、2、3各4个水平，各水平肥料用量：氮（N）为0、90、180、270 kg/hm2，磷（P2O5）为0、30、60、90 kg/hm2，钾（K2O）为0、60、120、180 kg/hm2，共14个处理（表1），每处理3次重复。小区面积40 m2（10 m×4 m），四周设置2 m保护行。小区间做埂宽、高均为30 cm，独立灌排。小区排列见图1。注：①～表示处理号。
Note： ①- stands for treatment No.
1.4肥料施用氮肥的基肥占50%，分蘖肥占30%，穗肥占20%；磷肥全部作基肥施用；钾肥的基肥占70%，穗肥占30%。施用方法为撒施。
1.5田间管理2015年5月24日播种育苗，6月15日移栽，移栽密度22.2万穴/hm2。6月27日追分蘖氮肥并结合化学除草；8月17日追孕穗氮、钾肥。7月27日和8月5日，开展2次病虫害防治，综合防治二化螟、稻纵卷叶螟、稻飞虱、稻曲病、稻瘟病等穗期病虫害。2015年10月15日收获，分小区单收单打，计算实产。全部生育期为142 d。
2结果与分析
2.1产量与经济效益由表2可知，处理⑥的产量最高，达11 455.5 kg/hm2。经方差分析，各施肥处理间产量与不施肥处理差异极显著，说明施肥的增产效果显著。由表2可知，处理⑥纯收入最高，达23 324.10 元/hm2，其次为处理⑧，为20 837.85元/hm2。产投比处理 最高，达17.86，处理最低，仅8.31。
2.2 肥料效应函数
2.2.1单因子分析。
2.2.1.1施氮效果。将处理③、⑥、的施用量和产量与处理②进行比较，结果表明：在施氮肥不同而其他肥料施肥量相同的情况下，产量相差较大，处理③、⑥、分别增产55.64%、124.30%、89.23%（表3），说明氮肥增产效果明显；随着氮肥施用量的增加，产量在出现最大值后下降，说明过量施氮反而会造成减产。通过建立一元二次回归方程可以看出（图2），氮肥施用量与水稻的产量呈开口向下的二次函数（抛物线）关系，当施氮肥202.5 kg/hm2时，产量达最大值，为10 627.5 kg/hm2。如果氮肥和水稻以上述价格计算，则最佳施氮量为193.5 kg/hm2，最佳产量为10 617.0 kg/hm2。
2.2.1.2施磷效果。将处理⑤、⑥、⑦的施肥量和产量与处理④进行比较，结果表明：在施磷肥不同而其他肥料施用量相同的情况下，产量结果相差不大，处理⑤、⑦分别减产2.12%和1.60%，处理⑦增产18.65%（表4），说明磷肥增产效果不明显。通过建立一元二次回归方程可以看出（图3），磷肥施用量与水稻的产量呈开口向下的二次函数（抛物线）关系，当施磷肥39.0 kg/hm2时，产量达到最大值10 749.0 kg/hm2。如果磷肥和水稻以上述价格计算，则最佳施磷量为37.5 kg/hm2，最佳产量为10 747.5 kg/hm2。
2.2.1.3施钾效果。将处理⑨、⑥、⑩的施肥量和产量与处理⑧进行比较，结果表明：在施钾肥不同而其他肥料施用量相同的情况下，产量结果相差不大，处理⑨、⑩分别减产14.50%、3.35%，处理⑥增产14.76%，说明施钾肥增产效果不明显；但随着施用量的增加，产量在出现最大值后下降（表5），说明钾肥施用量过大反而会造成减产。通过建立一元二次回归方程可以看出（图4），钾肥施用量与水稻的产量呈开口向下的二次函数（抛物线）关系，当施钾量为153.0 kg/hm2时，产量达到最大值10 120.5 kg/hm2。如果钾肥和水稻以上述价格计算，则最佳施钾量为103.5 kg/hm2，最佳产量为10 059.0 kg/hm2。
2.2.2多因子综合分析。各处理中以处理⑥的产量最高，为11 455.5 kg/hm2，较处理①增产6 361.5 kg/hm2，说明施肥增产效果明显；氮、磷、钾的施肥量与水稻的产量均呈开口向下的二次函数（抛物线）关系。这说明过量施肥，不仅造成了肥料浪费，还会造成水稻减产。因此，施肥要根据作物需肥规律，进行科学施肥。根据该点试验结果，对氮、磷、钾的施肥量进行回归综合分析，建立了三元二次综合效应方程，方程为Y= 338.401+15.085X1+108.066X2-8.747X3+0.182X12+2.100X22-6.420X32-1.00X1X2-11.402X1X3-0.779X2X3。综合分析，当氮、磷、钾施用量分别为165.0、54.0、58.5 kg/hm2时，产量最高，为9 807.0 kg/hm2。如果氮、磷、钾肥和水稻以上述价格计算，则氮、磷、钾施用量分别为154.5、51.0、34.5 kg/hm2，达到经济最佳产量，最佳产量为9 775.5 kg/hm2。
3小结
该研究结果表明，各处理中以处理⑥的产量最高，达11 455.5 kg/hm2，施肥水平为N2P2K2。处理⑥纯收最高，为23 324.10元/hm2。通过水稻“3414”回归最优设计原理，获得肥料效应函数方程是Y= 338.401+15.085X1+108.066X2-8.747X3+0.182X12+2.100X22-6.420X32-1.00X1X2-11.402X1X3-0.779X2X3，最佳产量是9 775.5 kg/hm2，氮、磷、钾施用量分别为154.5、51.0、34.5 kg/hm2。综合分析，在生产实际中，氮、磷、钾肥的推荐施用量分别为172.5、75.0、135.0 kg/hm2。
参考文献
[1] 袁隆平，唐传道.杂交水稻选育的回顾、现状与展望[J].中国稻米，1999（4）：3-6.
[2] 廖佳丽.测土配方施肥水稻3414肥料效应的研究[J].中国农学通报， 2010， 26（13）：213-218.
[3] 毛新华，王华，肖丽霞.水稻“3414”完全肥效试验研究[J].现代农业科技， 2011（20）：58.
[4] 宋朝玉，宫明波，李振清，等.“3414”肥料试验结果统计方法的讨论与分析[J].天津农业科学， 2012， 18（6）：38-42.安徽农业科学，Journal of Anhui Agri. Sci.2016，44（16）：137-138