等養分條件下緩/控釋肥料替代部分速效化肥對中稻生產效益的影響

胡丹丹 范呈根 洪欠欠 吳建富

（江西農業大學作物生理生態與遺傳育種教育部重點實驗室/江西省鄱陽湖流域農業資源與生態重點實驗室，南昌330045；第一作者：danhcbwlh@163.com；*通訊作者：wjf6711@126.com）

緩/控釋肥料是一種養分釋放速率緩慢，釋放期較長，在作物整個生長期都可以滿足作物生長需要的新型肥料。與傳統肥料相比，緩/控釋肥料可以控制養分的釋放速度，使養分供應與作物各生育期需肥規律基本吻合，同時還能減少養分流失，提高肥料利用效率[1-2]。一般認為，緩/控釋肥料比速效氮肥利用率提高10%～30%，比傳統速效肥料可減少10%～40%用量[3-5]。因此，緩/控釋肥料已經成為肥料科技創新的一個熱點。隨著我國農業勞動人口的減少，勞動用工成本的增加，以及保護生態環境要求的提出,近幾年來我國緩/控釋肥料發展迅速，且已在多種作物上開展了應用研究，緩/控釋肥料的推廣應用是我國到2020年實現化肥零增長目標的重要措施之一。已有的試驗結果表明，與常規施肥相比，施用緩/控釋肥料能顯著提高水稻、小麥、棉花、油菜等大田作物產量，提高水稻等農作物氮素利用效率和經濟效益[6-10]。陳賢友等[11]研究指出，在等量氮素施用條件下，一次性基施硫磺加樹脂包膜尿素，水稻可增產17.8%，氮肥利用率提高27.6%。陳建生等[12]研究表明，與等養分的專用肥相比，一次性基施水稻控釋肥料，水稻產量增幅達8.2%，氮肥利用率提高17.1%。張鴻燕[6]等研究指出，與普通尿素相比，施用緩/控釋肥料顯著提高了南方丘陵區粳稻產量、氮肥農學利用率和收益，但其施用效果與緩/控釋肥料的種類和用量有關。而侯紅乾等[13]研究認為，一次性基施100%緩/控釋肥料早、晚稻產量與對照相比，差異不顯著，卻顯著提高了早、晚稻氮素利用率。前人關于緩/控釋肥料在水稻上的增產效果、氮素利用率和收益方面雖有大量研究，但研究結果并不完全一致，且以單點試驗結果為主，涉及中稻的應用較少[14]，且緩/控釋肥料的效果受到包膜材料、作物種類、土壤類型、養分均衡管理、氣候等因素的影響。為此，本文在江西不同生態區域不同類型土壤上，研究等養分水平下緩/控釋肥料替代部分速效化肥對中稻產量、氮素利用和經濟效益的影響，以期為緩/控釋肥料在中稻生產上推廣應用提供科學依據和技術指導。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試水稻品種為Y兩優1號。供試肥料分別為尿素（含N 46%）、鈣鎂磷肥（含P2O511.4%）、氯化鉀（含K2O 60%）、45%的中化復混肥（N-P2O5-K2O=15-15-15）和42%“農心樂”牌緩/控釋肥料（N-P2O5-K2O=19-10-13，含聚晶硫包衣尿素，20%緩釋氮+80%速效氮，控釋期為3個月）。緩/控釋肥料由江西孟澤農業發展有限公司生產提供，其他化肥由市場購買。供試土壤為紅壤性水稻土和潮沙泥田，肥力中等偏上（表1），常年種植水稻。

表1 供試土壤主要肥力性狀

表2 各處理施肥量與施肥方法（kg/hm2）

表3 不同施肥處理對水稻產量及構成因素的影響

1.2 試驗設計與管理

于2016年在江西省新干縣（東經115°22'、北緯27°42'）和進賢縣（東經116°01'、北緯28°23'）進行中稻大田試驗。設4個處理：（1）CK，不施任何肥料；（2）CF，常規施肥；（3）100%CRF，一次性基施100%緩/控釋肥料；（4）80%CRF，一次性基施80%緩/控釋肥料。處理（2）、（3）和（4）氮、磷、鉀養分用量相等，詳細施肥量及施用方法見表2。每個處理小區面積為24 m2，4次重復，小區隨機區組排列，小區間土埂用塑料薄膜包裹，單排單灌。5月20日播種，6月20日人工移栽，栽插規格為20.0 cm×23.3 cm，每叢3苗，10月8日收割，其他措施按常規高產栽培要求進行。

1.3 測定指標與方法

1.3.1 植株養分

水稻成熟期每處理按平均莖蘗數取代表性植株5叢，分莖鞘、葉片和稻穗3部分裝入樣品袋中，于烘箱105℃下殺青30 min，然后于80℃下烘干至恒質量，稱量、粉碎、過0.5 mm篩，植株各部位N含量測定采用濃H2SO4-H2O2消化，用FOSS-2400測定。

1.3.2 考種與測產

收割前1 d，每小區調查80叢有效穗數，各小區按平均數法取樣5叢進行考種；每小區實割200叢，脫粒后曬干稱量測產。

1.4 有關指標計算方法

氮肥吸收利用率（%）＝（施氮區植株總吸氮量－空白區植株總吸氮量）／施氮量×100；氮肥農學利用率（kg/kg）＝（施氮區產量－空白區產量）/施氮量；氮肥生理利用率（kg/kg）＝（施氮區產量－空白區產量）/（施氮區植株總吸氮量－空白區植株總吸氮量）；氮肥偏生產力（kg/kg）＝施氮區產量／施氮量。

1.5 數據處理

運用Excel 2007和SPSS 16.0軟件進行試驗數據的處理和統計分析，利用Duncan新復極差法進行顯著性檢驗，顯著性水平設定為α=0.05。

2 結果與分析

2.1 對水稻產量及構成因素的影響

由表3可知，兩試驗點水稻產量的變化趨勢基本一致，但紅壤性稻田各處理產量均高于相應處理的潮沙泥田，各施肥處理水稻產量均顯著高于對照（P<0.05）。在等量氮、磷、鉀養分條件下，100%CRF、80%CRF處理水稻產量均高于CF處理，增幅為5.17%～6.48%，但處理間差異不顯著。說明施用緩/控釋肥料能適當提高水稻產量。

表4 不同施肥處理水稻的氮素利用效率

表5 不同施肥處理水稻的經濟效益

從表3可見，各施肥處理水稻單位面積有效穗數、結實率均顯著高于對照（P<0.05）。在等量氮、磷、鉀養分條件下，有效穗數以CF處理最高，其次是80%CRF處理，100%CRF處理最低，但處理間差異不顯著；每穗粒數以100%CRF處理最高，其次是CF處理，80%CRF處理最低；結實率以100%CRF處理最高，其次是80%CRF處理，CF處理最低，但各施肥處理間差異不顯著；千粒重不同處理間差異不顯著。說明適當施用緩/控釋肥料有利于提高水稻每穗粒數和結實率，從而有利于提高產量。

2.2 對水稻氮素利用效率的影響

從表4可以看出，在等量氮、磷、鉀養分條件下，與CF處理相比，100%CRF、80%CRF處理顯著提高了水稻氮素吸收利用率和農學利用率，平均分別提高了5.27～8.01個百分點和2.47～2.53 kg/kg（P<0.05），增幅平均分別為16.2%～24.6%和18.0%～20.2%（P<0.05）；而氮肥生理利用率和偏生產力各施肥處理間差異不顯著。說明適量施用緩/控釋肥料能顯著提高水稻的氮肥利用率和農學利用率，而對氮肥的生理利用率和偏生產力影響不大。

2.3 對水稻經濟效益的影響

由表5可知，在等量氮、磷、鉀養分條件下，100%CRF、80%CRF處理稻谷產值、肥料成本和凈收益均顯著高于CF處理（P<0.05），而100%CRF與80%CRF處理間差異不顯著；稻草產值、產投比各施肥處理間雖有差異，但差異均不顯著。凈收益100%CRF、80%CRF處理比CF處理平均增加1 300～1 350元/hm2，增幅為5.87%～6.19%（P<0.05）。說明適當施用緩/控釋肥料能顯著提高農民種糧的經濟效益。

3 討論與結論

推廣應用緩/控釋肥料是我國到2020年化肥實現零增長目標的重要措施之一。目前，有關緩/控釋肥料的試驗報道較多，但施用緩/控釋肥料的效果，不同研究者的結果并不完全一致。有研究認為，緩/控釋肥料肥效釋放緩慢，不能滿足水稻前期生長需求，通過增施尿素處理的產量明顯高于緩/控釋肥料處理[15-16]。但也有研究認為，緩/控釋肥料一次性施用可以明顯提高稻谷產量和生物產量[17]。究其原因可能與緩/控釋肥料配方、作物種類、土壤類型和施用量有關。本研究認為，在等量氮、磷、鉀養分供應水平下，100%CRF、80%CRF處理水稻產量均高于CF處理，增幅為5.17%～6.48%，但處理間差異不顯著；而100%CRF、80%CRF處理均顯著提高了水稻氮素吸收利用率和農學利用率，增幅平均分別為16.2%～24.6%和18.0%～20.2%（P<0.05）；各處理對氮肥的生理利用率和偏生產力影響較小。普遍研究認為，施用緩/控釋肥料能提高農民的經濟效益[6，9，14，18-19]。本試驗條件下，100%CRF、80%CRF處理稻谷產值、肥料成本和凈收益均顯著高于CF處理（P<0.05），凈收益增幅為5.87%～6.19%。

綜上所述，在水稻生產中，建議用緩/控釋肥料替代部分速效化肥作基肥施用，并在分蘗期和幼穗分化期適當追施一定量的尿素和氯化鉀，既有利于增產，又有利于提高肥料利用率和農民的經濟收入。

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