摘"要：土壤是農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)，肥料是作物的糧食。本研究通過對鎮(zhèn)寧縣不同代表性區(qū)域采集的2851個耕層土壤樣品進(jìn)行系統(tǒng)定量的理化指標(biāo)檢測，形成鎮(zhèn)寧縣土壤養(yǎng)分等級劃分區(qū)域。針對全縣不同肥力劃分地區(qū)進(jìn)行水稻“3414”試驗，根據(jù)“3414”試驗數(shù)據(jù)，建立全三元二次和一元二次施肥函數(shù)效應(yīng)施肥模型，結(jié)合作物需肥規(guī)律制定出水稻在高、中、低肥力地區(qū)的科學(xué)施肥配方3個，并進(jìn)行推薦施肥。最后經(jīng)過對測產(chǎn)數(shù)據(jù)的分析，研究水稻施肥模型的產(chǎn)量效應(yīng)，驗證了適合鎮(zhèn)寧縣的最佳測土施肥模型及測土配方施肥實施方案。本研究旨在為鎮(zhèn)寧縣水稻科學(xué)配方施肥提供理論依據(jù)和實踐經(jīng)驗，達(dá)到促農(nóng)增收的目的，實現(xiàn)社會效益、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的有機(jī)統(tǒng)一。關(guān)鍵詞：“3414”試驗；測土配方；水稻；鎮(zhèn)寧縣；產(chǎn)量效應(yīng)肥料是糧食的“糧食”，是保證國家糧食安全的戰(zhàn)略物資，是提高糧食產(chǎn)量的關(guān)鍵手段，化肥的出現(xiàn)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中擔(dān)當(dāng)著相當(dāng)重要的角色[1-2]。我國氮肥、磷肥、鉀肥的當(dāng)季利用率分別僅在35%、20%和40%左右，平均比發(fā)達(dá)國家低15～20個百分點[3-4]。長期過量或不合理施肥會導(dǎo)致土壤板結(jié)、酸化，肥力下降，營養(yǎng)元素失衡，硝酸鹽污染和次生鹽漬化?；屎陀袡C(jī)肥中含有的重金屬和有機(jī)污染物也會隨施肥帶入土壤，造成土壤質(zhì)量的下降[5]?！皽y土配方施肥”的基礎(chǔ)是土壤肥力的測試和作物主要需求的氮磷鉀肥在田間的試驗，根據(jù)水稻生長所需要的肥料規(guī)律、不同質(zhì)地土壤提供肥力的特征以及施用肥料的效果，在合理施用有機(jī)肥的基礎(chǔ)上，總結(jié)出施用在地塊上氮磷鉀肥的品種、數(shù)量、施肥時機(jī)和正確的方法。推廣測土配方施肥技術(shù)，一方面可以有效提高氮磷鉀肥的利用率、減輕水稻生產(chǎn)的成本、提高水稻產(chǎn)量，達(dá)到促農(nóng)增收的目的；另一方面也能通過合理施用肥料來減少能源的浪費(fèi)，對環(huán)境保護(hù)意義重大。1鎮(zhèn)寧縣水稻測土配方基礎(chǔ)1.1鎮(zhèn)寧縣土壤類型與面積分布鎮(zhèn)寧縣第二次土壤普查相關(guān)資料顯示，15個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的耕地一共分為7個土類（潮土、粗骨土、紅壤、黃壤、紫色土、石灰土、水稻土），16個亞類（典型潮土、鈣質(zhì)粗骨土、酸性粗骨土、典型紅壤、黃紅壤、典型黃壤、黃壤性土、中性紫色土、黑色石灰土、黃色石灰土、漂洗水稻土、潛育水稻土、滲育水稻土、脫潛水稻土、淹育水稻土、潴育水稻土），37個國家土屬，40個貴州土屬，70個不同土種。1.2鎮(zhèn)寧縣水稻肥料使用年際變化2000年前全縣水稻有機(jī)肥最高施用量1500千克/畝，最低施用量500千克/畝，平均畝施有機(jī)肥1000千克，施肥面積比例為100%；平均畝施氮肥9.2千克，施肥面積比例為27.6%；平均畝施磷肥4.9千克，施肥面積比例為18%。2010年，水稻有機(jī)肥最高施用量1200千克/畝，最低施用量500千克，平均畝施有機(jī)肥800千克，施肥率80%；平均畝施氮肥16千克，施肥率為100%；平均畝施磷肥40千克，施肥率60%。2020年水稻有機(jī)肥平均畝施800千克，施肥面積比例為55.76%；氮肥平均畝施12千克，施肥面積比例為98%；磷肥平均畝施25千克，施肥面積比例為70%；鉀肥平均畝施7千克，施肥面積比例為50%；復(fù)合肥平均畝施有機(jī)肥40千克，施肥面積比例為80%。從不同年度累計水稻使用肥料變化情況可看出，2000年前，肥料主要以農(nóng)家肥為主，氮、磷、鉀肥基本不施；2010年后，隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和農(nóng)民收入的增加，農(nóng)民的施肥意識增強(qiáng)，作物新品種得到大力引進(jìn)和種植，施肥量比前十年明顯有了提高。但目前肥料施用環(huán)節(jié)存在一些問題，交通、勞動力、水利等因素使得施肥沒有和灌溉很好地結(jié)合，施肥沒有實現(xiàn)深施，肥料流失嚴(yán)重。1.3鎮(zhèn)寧縣農(nóng)業(yè)區(qū)域概況鎮(zhèn)寧布依族苗族自治縣位于貴州省西南部珠江水系與長江水系分水嶺，地處貴州黔中丘原西南部，地理坐標(biāo)為東經(jīng)105°35′10″～106°0′50″，北緯25°25′19″～26°10′32″。全縣總面積1709.42平方千米，版圖呈倒葫蘆形，南北最長83千米，東西最寬34千米，最窄10千米。鎮(zhèn)寧縣河流屬珠江流域北盤江水系，打邦河、清水河兩條較大的河流從北到南流入北盤江。境內(nèi)共有大小河流31條，河流較多，經(jīng)打邦河和清水河流入北盤江，總長580千米。水利資源理論蘊(yùn)藏量440072千瓦，天然落差共7724.8米?？h雨量充沛，但降雨分布不均勻，全年總降水量（縣氣象測站）為1302.1毫米（桂家測站為1447.49毫米）。四至九月為豐水季節(jié)，降水量占全年的80%以上，十月至第二年的三月為枯水季節(jié)，降水量占全年的20%左右。歷年平均流量84.3立方米/秒，平均枯水流量為17.6立方米/秒；平均徑流21.0333億方，地下徑流5.5516億方。北部和中部降水較多，年降水量為1263～1410毫米；南部降水量較少，年降水量為1025～1193毫米。北部灌溉條件較好，水利設(shè)施大部分集中于此，中部和南部河流深切，天然落差較大，地表水源缺乏。全縣有中小型水庫9座，山塘145處，總庫容水量2903.94萬方，有溝渠（包括天然溝渠57條），全長177千米，有蓄水、引水、提水工程共605處。2鎮(zhèn)寧縣水稻測土配方實施2.1土壤理化指標(biāo)分析化驗本次測土配方施肥試驗開展過程中，從全縣15個鄉(xiāng)鎮(zhèn)不同類型的土壤中采集了2851個樣本，并對采集的樣本開展土壤pH、土壤有機(jī)質(zhì)、土壤全氮、土壤堿解氮、土壤有效磷、土壤緩效鉀、土壤速效鉀、植物全氮、植物全磷、植物全鉀等指標(biāo)的檢測檢驗，并開展耕地地力的評價。分析方法及質(zhì)量控制參照《測土配方施肥技術(shù)規(guī)范》要求。2.2田間試驗2.2.1田間試驗內(nèi)容本次試驗的主要目的是通過肥料效應(yīng)試驗，獲得鎮(zhèn)寧縣水稻種植過程中最合適的肥料品種、氮磷鉀肥的配比以及使用肥料的比例、時間和方法，同時選擇出適合的測試方法來檢測土壤養(yǎng)分，從而建立肥料使用指標(biāo)體系。2.2.2田間試驗方法選擇統(tǒng)一的土壤種類（比如水稻土），然后依次選擇鎮(zhèn)寧縣域內(nèi)有代表性的高、中、低肥力的田塊作為試驗地實施“3414”水稻肥料效應(yīng)試驗，最后通過對田塊的測產(chǎn)，總結(jié)出氮肥、磷肥、鉀肥使用量對水稻產(chǎn)量之間的聯(lián)系，從而建起適用于鎮(zhèn)寧水稻生產(chǎn)的肥料使用模型。采用“3414”完全方案設(shè)計，不考慮有機(jī)肥料和中、微量元素肥料的效應(yīng)，設(shè)計氮、磷、鉀3個因素、4個水平、14個處理。（1）供試材料尿素：含N46%，貴州赤天化股份有限公司生產(chǎn)；鈣鎂磷肥：含P2O512%，鎮(zhèn)寧自治縣磷化有限責(zé)任公司生產(chǎn)；氯化鉀：含K2O60%，俄羅斯生產(chǎn)；供試品種：金優(yōu)177；供試土壤：黃泥土、黃沙泥田、白膠泥田；前茬：油菜。（2）試驗方案在不同肥力的試驗地選取30平方米的土地，將其分割成試驗小區(qū)，以相同的種植方法栽種金優(yōu)177，保持各試驗小區(qū)同步開展除草、病蟲害防治等農(nóng)事活動。在高肥力小區(qū)以N∶P2O5∶K2O=12∶8∶12的肥料配比進(jìn)行施肥，在中肥力小區(qū)以N∶P2O5∶K2O=10∶7∶10的肥料配比進(jìn)行施肥，在低肥力小區(qū)以N∶P2O5∶K2O=8∶6∶8的肥料配比進(jìn)行施肥。2020年、2021年、2022年分別重復(fù)進(jìn)行試驗。（3）田間管理在田間管理方面，鎮(zhèn)寧縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行指導(dǎo)，對各試驗田的水肥管理、病蟲害防治進(jìn)行統(tǒng)一管理，在最大程度上保證試驗田塊水稻長勢基本一致。（4）測產(chǎn)驗收試驗地產(chǎn)量以實測產(chǎn)量為主，理論測產(chǎn)作為參考。理論測產(chǎn)：根據(jù)自然生態(tài)區(qū)，選取區(qū)域內(nèi)分布均勻、有代表性的3個田塊進(jìn)行理論測產(chǎn)。每塊對角線3點取樣。移栽稻每點隨機(jī)選取10行，測量行距；隨機(jī)選取21穴，測穴距，計算每畝穴數(shù)；順序選取20穴，計算穗數(shù)。拋秧稻、直播稻每點選取1平方米以上，調(diào)查有效穗數(shù)，取稻株3穴，調(diào)查穗粒數(shù)、結(jié)實率。千粒重以品種區(qū)試平均千粒重計算。理論產(chǎn)量（千克/畝）=有效穗（萬/畝）×穗粒數(shù)（粒）×結(jié)實率（%）×千粒重（克）×10-4×85%。實收測產(chǎn)：根據(jù)示范點理論測產(chǎn)情況或視田間長勢情況，將其分成上、中、下3個單元（產(chǎn)量等級），每個單元選取代表地塊一塊進(jìn)行測產(chǎn)，面積不小于67平方米。對取樣點的稻谷進(jìn)行稱重，對實收面積進(jìn)行測量（單位：畝）；隨機(jī)抽取實收數(shù)量的十分之一左右進(jìn)行稱重、去雜，測定雜質(zhì)含量，計算雜質(zhì)率（單位：%）；對去雜后的稻谷進(jìn)行水分測定，一般采用水分速測儀，重復(fù)10次取平均值（單位：%）。實際產(chǎn)量（千克/畝）=總重量（千克）×（1-雜質(zhì)率）×（1-含水率）/（1-13.5%）/面積（單位：畝）。3鎮(zhèn)寧縣水稻測土配方結(jié)論3.1鎮(zhèn)寧縣土壤養(yǎng)分理化指標(biāo)通過對試驗過程中采集的2851個耕層土壤樣品的檢測分析，系統(tǒng)定量測定了全縣土壤養(yǎng)分基礎(chǔ)理化指標(biāo)。與本縣土壤養(yǎng)分含量的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的比較分析，得出鎮(zhèn)寧縣土壤養(yǎng)分的變化趨勢，分析出變化的原因。3.1.1有機(jī)質(zhì)全縣耕地有機(jī)質(zhì)含量平均為（50.44±17.54）g/kg，有機(jī)質(zhì)含量極豐富（gt;40g/kg）的耕地面積占總耕地面積的71.13%，有機(jī)質(zhì)含量豐富（30～40g/kg）的耕地面積占總耕地面積的20.63%，中等級別以上的（gt;30g/kg）耕地面積占總耕地面積的91.76%；中等級別的耕地面積占總耕地面積的6.84%，處于稍缺乏水平的耕地面積占總耕地面積的1.17%，處于缺乏和極缺乏水平的耕地面積共占總耕地面積的0.22%。全縣的耕地有機(jī)質(zhì)含量水平較高。3.1.2全氮耕地全氮含量平均為（2.25±0.68）g/kg，含氮量極豐富的耕地占比為60.07%，含氮量豐富的耕地占比為30.90%，中等級別以上（gt;1.5g/kg）的耕地面積占總耕地面積的90.97%，中等級別的耕地面積占總耕地面積的7.21%，處于稍缺乏水平的耕地面積占總耕地面積的0.85%，處于缺乏和極缺乏水平的耕地面積占總耕地面積的0.96%。3.1.3有效磷全縣耕地有效磷含量平均為（11.56±6.83）mg/kg，有效磷含量極豐富的耕地占比為1.13%，有效磷含量豐富的占比為6.65%，中等級別以上的（gt;20mg/kg）耕地面積占總耕地面積的7.78%；中等級別的耕地面積占總耕地面積的44.13%，處于稍缺乏水平的耕地面積為718419.90畝，占總耕地面積的38.09%，中等級別及以下的總占比為92.28%。3.1.4速效鉀全縣耕地速效鉀含量平均為（195.89±70.23）mg/kg，速效鉀含量極豐富的耕地面積占總耕地面積的42.41%，速效鉀含量豐富的耕地面積占總耕地面積的35.71%，中等級別以上的（gt;150mg/kg）耕地面積占總耕地面積的78.12%；中等級別的耕地面積占總耕地面積的17.09%，處于稍缺乏水平的耕地面積占耕地總面積的4.77%，中下級別的比例共21.88%。3.2田間試驗結(jié)果按照全省統(tǒng)一制定的試驗方案，在劉關(guān)村、窯上村、果寨村、西一村等村實施了水稻“3414”田間肥效試驗，根據(jù)全縣25個“3414”試驗數(shù)據(jù)建立全縣水稻的三元二次和一元二次施肥函數(shù)效應(yīng)模型，計算出施肥模型的最高產(chǎn)量施肥量與最佳經(jīng)濟(jì)效益施肥量，匯總分析結(jié)果見表1。3.3水稻施肥配方與產(chǎn)量效應(yīng)根據(jù)水稻施肥指標(biāo)體系，在劉關(guān)村、窯上村、果寨村、西一村等村按高肥力、中等肥力、低等肥力各設(shè)置了三個配方實施了水稻施肥試驗。其中高肥力農(nóng)田水稻目標(biāo)產(chǎn)量為700千克/畝，施肥量為N：11.52～13.8千克/畝，P2O5：5.76～6.72千克/畝，K2O：12.78～15.48千克/畝；中等肥力農(nóng)田水稻目標(biāo)產(chǎn)量為600～700千克/畝，施肥量為N：9.20～11.52千克/畝，P2O5：4.10～6.30千克/畝，K2O：7.30～14.1千克/畝；低等肥力農(nóng)田水稻目標(biāo)產(chǎn)量為500～600千克/畝，施肥量為N：6.92～9.2千克/畝，P2O5：3.00～4.50千克/畝，K2O：5.28～10.75千克/畝。3.4配方施肥產(chǎn)量與經(jīng)濟(jì)效應(yīng)鎮(zhèn)寧縣測土配方施肥項目自實施以來共制發(fā)施肥建議卡15.11萬份，推廣水稻測土配方施肥技術(shù)18866.67公頃，畝產(chǎn)618.68千克，比項目實施前三年平均畝產(chǎn)561.55千克增產(chǎn)57.13千克，增產(chǎn)率10.17%，增產(chǎn)總量16167.79噸，增加總產(chǎn)值2667.558萬元。4展望測土配方施肥技術(shù)的應(yīng)用與研究目前方法比較多，基礎(chǔ)理論研究也比較充分。但是缺乏對縣域范圍的全面研究，需要前期大量的調(diào)研和數(shù)據(jù)采集，這方面的應(yīng)用研究報道還不多。本文對鎮(zhèn)寧縣的測土配方施肥進(jìn)行了定量研究，對于鎮(zhèn)寧縣所產(chǎn)生的社會效益和生態(tài)效益，因工作量太大而未能充分研究，擬作以下展望。社會效益方面，通過實施測土配方施肥技術(shù)，能夠顯著提高農(nóng)民科學(xué)合理施肥的意識，在相關(guān)技術(shù)人員指導(dǎo)下合理施肥，既能保障水稻的高產(chǎn)豐收，又能保護(hù)土壤環(huán)境不被破壞。在降低水稻種植成本、確保土地資源合理利用的同時，還能保障糧食安全，將