水稻土壤管理及施肥技术.docx
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水稻土壤管理及施肥技术
水稻土壤管理及施肥技術
水稻土壤管理及施肥技術
文圖/賴文龍
前言
作物需肥量深受作物種類、品種、生理特性、氣候、土壤性質、土壤肥力情形、栽培管理及病蟲害發生情形等因素影響。
因此,對作物合理施肥推薦用量,避免施用過量的肥料,致作物無法全部吸收,而污染環境及水源。
肥料施用於水稻田中,三要素肥料之氮肥的有效性約30~40%,磷肥約5~20%,鉀肥約20~40%,顯示大部肥料施用後造成揮發、淋失及固定沖蝕等損失,降低肥料效果。
增加稻作單位面積產量,施用適量的肥料為最佳方法之一,肥料效果深受到水稻品種,氣候、病蟲害及土壤肥力與特性等因素影響。
由於,過去農民對水稻施肥,均依經驗法則來施用,所施用的肥料常常超過水稻生育期間養分吸收需要量,造成土壤酸化劣變,污染生態環境。
要使肥料充分發揮增產及提升品質,依水稻生育期反應情形,適時、適量靈活調節施肥。
配合水分管理,增加對土壤中養分有效性及肥料效果、降低損失等關係,合理化施肥與合理灌排水管理互相配合,才能發揮增產目標。
土壤管理
土壤酸鹼度對土壤中養分有效性之影響
土壤中之各要素養分有效性,在不同土壤酸鹼度下,變成大量溶出或不溶性被固定降低效果;因而,造成強酸性土壤中有些養分元素缺乏或過剩造成毒害等障礙。
強酸性土壤中之磷被固定力增加,降低磷的有效性。
酸性土壤中之鈣、鎂、硼易流失,而降低其有效性。
硝化作用減低,致使銨離子濃度增加,降低作物對鉀、鈣、鎂等元素吸收,硝酸態氮降低作物對氮素吸收,降低土壤氮素的有效性。
酸性土壤之微量要素錳、鐵、鋅、銅等要素溶性增加,易造成過剩對作物產生毒害,淋失過量反而會造成缺乏。
矽素為水稻必需要素,可使水稻莖葉強硬,抗倒伏和病蟲危害。
矽酸能促使水稻根部生長正常,提高對磷之吸收率,緩和氮肥過多之害。
由於水稻對矽素需求量高,可根據土壤肥力分析矽酸含量推薦施用矽酸爐渣用量,於整地前均勻撒施稻田表面,再行耕犁碎土混入土層中增加效益。
一般酸性稻田土壤有效性矽酸含量較低,故於酸性稻田土壤施用矽酸爐渣(每公頃1~3噸用量)稻穀產量可獲5-15%顯著增產;矽酸爐渣施後對後作亦有殘效,可停施1-2年後,根據土壤肥力測定結果再推薦施用量。
土壤有機質的地力維持
土壤有機質之來源來自植物、動物及微生物殘體經過土壤微生物分解及合成。
由於台灣位於高溫及多濕的環境下,土壤有機質分解快。
台灣約有65%之土壤缺乏有機質,農民為增產而增加化學肥料用量,造成能源浪費,增加土壤病害發生及環境污染。
因此,為使土壤有機質含量增加,必需施用有機質肥料或掩施農作物殘體,以提高土壤生產潛力。
土壤有機質的功效甚多,如改善土壤團粒構造,促進通氣及排水,有機物質經土壤微生物分解礦化釋出養分提供作物營養所需。
土壤有機物質可增加土壤緩衝能力,緩和土壤酸鹼度反應。
土壤有機質可吸附及交換營養要素,提高土壤肥力,提供土壤微生物活動增加族群密度,減少土壤中有毒物質。
為解決土壤缺乏有機質,農田施用作物殘體、有機肥料等以增加土壤有機質含量,同時,亦可於冬季裡作休閒期間種植綠肥作物如苕子、埃及三葉草、油菜。
減少耕作次數,儘量減少耕犁,減少土壤有機物質消耗,或栽培系統中採輪作制度栽培,有助增加土壤有機質含量。
稻作施肥管理
施肥量
水稻肥料用量受水稻品種的特性、栽植密度、土壤肥力、排水狀況、氣候、病蟲害、栽培管理及輪作制度等而決定肥料用量。
水稻所需的養分大部分來自土壤,土壤中養分供給不足時或利用土壤肥力分析後,依土壤肥力及水稻生育期不同適時、適量施肥補足需求之肥料,有助於稻作正常生長。
土壤中供給養分多時,則減少施肥量;土壤中供給養分量少時,應增加肥料施用量。
所以必須了解土壤中肥力情形及提供水稻生育期養分吸收量,靈活調節肥料用量。
土壤中有機質含量或土壤氮素供給之效果,深受複雜環境及氣候因子影響,目前無法作為氮肥用量推薦,只能根據一般推薦量及氣候因素,利用肉眼觀察水稻葉色及葉姿靈活調整氮肥用量。
磷鉀肥則利用土壤分析了解農田土壤磷、鉀含量多寡,來決定磷鉀肥的需要量。
並依分析值分別區分為極低、低、中、高等四級,為向農民推薦磷鉀肥施用量之依據。
水稻生育時期對三要素肥料需要量各異,三要素肥料施於土壤後,部分水稻吸收外,另外亦造成部分損失程度不同。
因此,依水稻生育期養分需求施用氮、磷、鉀三要素肥料補充。
氮肥
水稻對氮肥反應最敏感,施肥不當,影響水稻產量至鉅。
缺氮時葉綠素含量低、葉變黃,秈稻可能呈現黃紅或褐色,葉狹小、分蘗少、植株矮小、生育不良、抽穗稍早、穗粒數減少、收量低。
水稻生育初期氮肥過多,莖葉茂盛、葉色濃綠、無效分蘗數增多;抽穗期氮肥過多,莖葉軟弱易得稻熱病、青米多、米質低劣、品質降低。
水稻生育期各階段均可吸收氮素,各時期氮素吸收對稻穀的生產效率,以分蘗盛期及幼穗形成期,其對氮肥需求效果最大。
分蘗盛期氮素充足與否,直接影響穗數。
幼穗形成期則影響一穗粒數,稔實率、千粒重。
因此,水稻栽培欲求高產,必須在分蘗盛期及幼穗形成期施足夠氮肥供給。
穗肥必須在幼穗長達0.2公分之日為中心二天內施用,若提前施肥則增加每穗粒數,降低稻穀稔實率,同遇到稻莖節間伸長時期,會使下部節間過長,易倒伏,降低稻穀產量。
延後施肥時,因一穗粒數已決定,無法增加粒數,降低穗肥效果。
穗肥施用量應視水稻當時葉色,葉片姿態,病蟲害發生情形,氣候狀況而定。
葉色濃綠、葉片下垂、植株軟弱、病蟲害發生、陰雨日照不足等均不宜施用穗肥。
因此,幼穗形成期前晒田使水稻葉色轉黃,葉片直立才能夠施用足夠氮肥,以達到增產效果。
水稻幼穗形成期前實施晒田,使土壤中多餘銨態氮氧化為硝酸態氮,再灌溉水後引起揮發。
晒田期間水稻不再吸收多量氮素,開始貯藏澱粉,使葉片逐漸直立,葉色逐漸變淡轉黃綠色。
晒田對水稻後期根部的健全有幫助,故晒田必須晒到表土面發生龜裂為止。
磷肥
農田經年大量施用過磷酸鈣之磷肥後,土壤中存有多量磷素,累積的磷素不易溶解。
因此農民把磷肥施入土壤後,可溶性磷部分進入土壤溶液,部分被固定成為不穩性或穩定及不易交換的磷,使有效性磷轉為無效性,降低施用磷肥效果,且不易被作物吸收利用。
水稻缺乏磷時,分蘗數減少,葉狹窄而短,直立似劍形,葉色濃綠,老葉先端開始出現褐色斑點而死亡。
磷在植物體移動容易,缺磷時在老葉出現缺磷徵狀,植株生育受阻,根系發育不良,根數少呈赤褐色,成熟期延遲,穗短且多青米,死米、白米粒小,食味劣。
鉀肥
無機鉀肥如氯化鉀、硫酸鉀、硝酸鉀、硫酸鉀鎂等,鉀肥施用方法依土壤特性、作物別、栽培方式不同而異,可採條施、撒施、點施等方式。
水稻用氯化鉀肥料採撒施於稻田表土層,鉀肥施入土中後,經溶解進入土壤溶液中,大部分鉀離子被土壤膠體直接吸附。
作物根吸收土壤中的鉀離子後,會釋於出氫離子及有機酸,長期下來易造成土壤酸化。
施用過量鉀肥時,造成鈣、鎂等陽離子減少吸收。
水稻缺鉀時,植株生長受阻而矮,葉片狹小,呈青綠色,稻株軟弱、稈細小、抗病蟲力弱、易倒伏或折斷。
缺鉀由下葉開始而後逐漸往上葉移動,新葉呈暗綠色。
根發育不良,呈根腐的症狀。
無效分蘗數增加、提早抽穗、成熟、穗短、死米、腹白米多、品質不良、食味差。
矽肥
矽素為水稻必需要素,使水稻莖稈、葉片強硬,抗倒伏、抗病蟲害,防止爛根,使水稻根部生長正常,提高磷素之吸收率及緩和氮肥過多之害。
矽酸爐渣的主要成份為氧化矽、氧化鈣、氧化鎂等,矽酸爐渣施用後至第二年仍有殘效之效果。
水稻缺矽素時,生長衰退,葉色淡,葉先端之葉脈間呈淡黃色條紋,而後褐變,葉部捲起成螺絲狀,延遲抽穗,呈白穗,畸形穀粒,稔實障害,莖葉軟弱,易倒伏,易罹稻熱病。
施肥法
基肥
氮肥施用於稻田表面後,易因土壤性質不同而異,造成脫氮作用損失或流失。
因此,基肥施用於耕耘機第二次碎土整地前把肥料施下,混入表土0~12公分土層中才能減少損失。
磷肥施用於稻田土壤中,不易流失。
水稻生育初期對磷肥吸收量較多,磷素效率出現約在插秧後15天左右,因此,磷肥全量於基肥施用。
追肥
氮肥施用次數依稻田的保肥力而定,一般稻田的追肥施用次以2~3次(包括穗肥)。
鉀肥在土壤中移動性或固定性及損失量介於氮磷之間,施用次數分2~4次,一般著重於分蘗盛期施用。
氮肥施用時期與水稻生育之關係生育期
施肥時期
備註
插秧前
施 用 基 肥
於耕耘機第二次碎土前把肥料均勻撒施,混入0~12公分土層中。
分蘗初期
插秧後
一期15天
二期10天
施第一次追肥。
分蘗盛期
插秧後
一期30天二期20天
氮肥用量調節,若分蘗少,葉色淡綠時用量增加,分蘗多葉片下垂,葉色深綠時應減少用量。
施第二次追肥
有效分蘗終止期
插秧後
一期35~40天二期25~30天
分蘗數已足,開始間歇灌水,停止施肥。
晒田始期
插秧後
一期50~55天二期32~37天
1.一般梗稻不可再施肥料。
2.實施晒田,晒至土面發生小龜裂為止。
需要時再灌水2~3天再排水晒田。
3.視氣候及稻株發育情形,於晒完田後灌水經3~5天後,水稻進入幼穗形成期。
幼穗形成期
到田間檢查母莖,幼穗長達0.2公分前後二天內,施用穗肥。
水稻
水稻三要素用量(作物施肥手冊1996,農委會農林廳編印)
1.氮素推薦量(公斤/公頃)品種
地區
期作別
備註
一期
二期
一般梗稻(以臺農67號為例)
中南東部
110~140
90~120
1.漏水田北部一、二期作各130及120,中南東部一、二期作各160~190及150~180公斤/公頃。
2.水田直播用量比照一般栽培增加10~20%。
3.中南東部一期作強酸性土壤減施20公斤/公頃,石灰性土壤增加20~40公斤/公頃。
北部
100~120
90~110
秈稻(以臺中秈10號為例)
中南東部
130~150
100~120
註:
1.較易倒伏之梗稻,早熟稻及圓型糯稻,比照一般梗稻減施10~20%。
2.長粒型糯稻推薦量與秈稻同。
3.生產良質米時,氮素用量應較原推薦量酌減10~15%。
2.磷酐推薦量(公斤/公頃)
根據土壤肥力分析結果磷酐推薦如下表土壤有效性磷(p)(白雷氏第一法)
磷酐推薦量(公斤/公頃)
含量(ppm)
等級
一期作
二期作
0~1.6
極低
70~80
50~60
1.7~5.0
低
60~70
40~50
5.1~12.0
中
40~60
30~40
12.1~30.0
高
20~40
0~30
大於30.0
極高
0~30
0~20
3.氧化鉀推薦量(公斤/公頃)
根據土壤分析結果氧化鉀推薦如下表土壤有效性鉀(K)(孟立克氏法)
氧化鉀推薦量(公斤/公頃)
備註
含量(ppm)
等級
一期作
二期作
*排水不良土壤按推薦量每公頃增加氧化鉀(K2O)30公斤。
**新竹及臺北地區砂頁岩沖積土和紅壤其「中」及「高」改為「中」30~70ppm,「高」大於70ppm。
0~15
極低
60~70
80~90
16~30
低
50~60
60~80
**31~50
中
30~50
40~60
**大於50
高
0~30
0~40
4.矽酸爐渣推薦量(公斤/公頃)
根據土壤肥力分析結果矽酸爐渣推薦如下表土壤有效氧化矽含量(ppm)
矽酸爐渣推薦量(公斤/公頃)
<40
3000
40~90
1500~2000
肥料分配率(%)施肥時期
肥料別
基肥
第一次追肥
一期插秧後15天
二期插秧後10天
第二次追肥
一期插秧後30天
二期插秧後20天
穗肥
(幼穗形成期)
氮肥
25
20
30
25
*45-50
-
30
25-20
磷肥
100
-
-
-
鉀肥
-
40
60
-
矽肥
100
-
-
-
※細質地(粘質或坋質壤土)氮素施肥法
①基肥施用於第二次耕耘前撒施,肥料混入表土12公分內土層中。
②矽酸爐渣應於第一次碎土前全量施下。
③早熟稻品種應著重基肥及早期追肥。
④掩施綠肥作物殘體(每10公噸鮮草量),應扣除氮肥用量約20~30公斤/公頃。
※掩施綠肥之水稻田氮肥施肥方法:
基肥45%,第一次追肥20%,第二次追肥10%,穗肥25%於幼穗形成期,穗長
0.2公分前後二日內施穗肥。
穗肥施用量應視水稻葉色、葉片態勢、病蟲害發生情形及氣候因素等決定。
結語
稻米為國人傳統的糧食,過去稻穀生產以單位面積之增產,目前已完成階段性目標。
加入WTO後,稻作耕種面積調降至30萬公頃生產,將以品質提升為要件,生產良質米或有機米,符合市場消費者需求。
水稻栽培以推薦良質米品種、增施有機肥料、種植綠肥,掩施農作物殘體、深耕、施用矽酸爐渣等改善土壤理化性、生物性等措施。
培育農田地力,依土壤肥力、質地、氣候、病蟲害等發生情形及水稻生育情形酌量增減肥料量,適時、適量提供水稻生育、生產品質佳稻米。
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