余江敏,陳 燕
(1.廣西南寧東亞糖業集團,廣西 南寧 530022;2.廣西壯族自治區亞熱帶作物研究所,廣西 南寧 530001)
國家農業部2015年2月17日下發的《到2020年化肥使用量零增長行動方案》指出,要大力推進化肥減量提效、農藥減量控害,積極探索產出高效、產品安全、資源節約、環境友好的現代農業發展之路,在化肥管理方面,利用耕地施肥推薦系統開展合理施肥、利用替代性肥料或施用添加劑(硝化抑制劑和脲酶抑制劑)、高環境風險時期不施化肥等減少由于肥料損失而帶來的面源污染[1]。
控釋肥屬于新型肥料,具有養分利用率高、有效供應期長等特點,在生產中可減少肥料用量與施肥次數[2],而根據農作物養分的缺失情況選擇緩施方法或者施用控釋肥料也是減少化肥施用,提高肥料利用率的有效途徑。
控釋肥料,是緩釋肥料的高級形式,主要通過包膜技術來控制養分的釋放,達到安全、長效、高效等目的,是現代肥料發展的主要方向,適合機械化生產,尤其能滿足種肥同播的需要。
歐洲標準委員會(CEN)對緩控釋肥料所作的規定為:在25℃水浸提的條件下,肥料養分的釋放要符合以下條件:肥料中的養分在24h內的釋放率不超過15%,在28d之內的養分釋放率不超過75%;在標明的釋放期內,至少有75%的養分釋放出來[3]。 2011年,國家頒布的行業標準HG/T 4215-2011的規定為:控釋肥指能按照設定的釋放率(%)和釋放期(d)來控制養分釋放肥料,初期養分釋放率也是按在25℃靜水中浸提24h的釋放量占該養分總量的質量百分數。并且,應以單一養分標注釋放期,其允許誤差為20%,如標明值為180d,累積養分釋放期達到80%的時間允許誤差范圍為(180±36)d,如養分標明值為90d,累計養分釋放率達到80%的時間允許范圍為(90±18)d。
在我國,化肥的當季利用率不足40%,其中氮利用率約30%~35%,磷為10%~20%,鉀為35%~50%[4],而有研究表明:控釋肥氮、磷、鉀的利用率可分別提高到55%~80%、35%~50%、60%~70%[5]。
控釋氮肥是一種能夠調節或控制養分釋放的天然或半天然高分子材料包膜的尿素肥料或復合肥。
近年來,科研工作者在緩控釋肥的選擇、施用量等方面進行了一系列研究[6]。宋付朋等在水稻方面的研究表明由于實現了氮素釋放速率與作物不同生育階段對氮素需求速率基本同步[7]。紀雄輝等在雙季稻上連續兩年施用控釋氮肥的研究表明一次性全量施用控釋氮肥較分二次施用尿素早稻增產7.7%,晚稻增產11.6%[8]。也有研究表明:緩控釋肥料與等養分量的常規化肥相比在不同地區不同土壤對玉米均有不同程度的增產,增產率5.1%~19.6%[9],緩控釋肥在茶園施用的效果也表明:施用控釋氮肥可以減少茶園氮素的流失,并提高茶葉中氨基酸、咖啡堿的含量,改善茶葉品質,提高茶葉產量[10]。孫玉桃等的研究表明施用控釋氮肥對紫潮泥及河沙泥的油菜生產具有顯著的增產效果[11]。可見,控釋肥在水稻、玉米、蔬菜和茶葉等作物中的增產效果是非常明顯的。
控釋肥在多種作物上得到了應用,但在甘蔗上的研究應用較少。而甘蔗是我國重要的經濟作物之一,全世界的糖約70%~80%產自甘蔗[12]。2017年我國甘蔗播種面積約1371千公頃,廣西甘蔗播種面積約876千公頃,占全國總面積的63.9%。肥料是甘蔗生產投入主體之一,一般占生產總成本的10%~20%[13]。
控釋BB肥可使甘蔗出苗(發苗)整齊、均勻,主莖苗多,成莖也多,而常規施肥容易造成土壤濃度過高導致燒苗,出苗不齊,大、小苗突出,主莖苗少,發苗少成莖也少。施用控釋肥可增產蔗莖867kg/667m2,增幅21.2%,增值空間在400 元/667m2左右[14];控釋肥對甘蔗的出苗率、分蘗率、莖徑和有效莖數的影響與常規施肥相比無顯著差異,而甘蔗追肥時控釋肥和常規肥搭配施用,能促進甘蔗生長,顯著增加株高。研究還表明,甘蔗追肥時控釋肥和常規肥搭配施用,能最大限度的增加純收益[15]。也有研究表明:單獨施用控釋肥因成本增加和產量降低導致效益下降,說明將普通肥料與控釋肥相結合施用是甘蔗省增產增收的有效措施,每667m2可增收77元,每公頃可增收1155元[16]。
試驗研究氮磷鉀化肥配施、專用復混肥、控釋肥3種不同化肥種類及施肥方法對甘蔗產量的影響,結果表明:控釋肥、專用復混肥的增產效果均比氮磷鉀化肥配施好,以控釋肥的效果最好[17],張海樓等認為控釋尿素與常規尿素70%用量產量接近,且兩者混施效果更好[18]。朱寶國等的試驗得出在常規尿素80%~90%用量情況下,能夠比常規化肥用量增產,但控釋尿素100%施用反而產量下降[19],因此,合理搭配控釋肥與常規化肥施用比例,才能提高化肥的利用率和作物的產量、效益。
而在施肥方法上,甘蔗基肥施常規肥(全年施肥總養分的20%),追肥時施常規肥(總養分的20%)和控釋肥(總養分的60%)的施肥方式最佳,能顯著增加甘蔗株高和產量,能最大限度的增加純收益[15]。
控釋肥作為新型肥料之一,可使作物增產增效,在很多作物上得到了驗證。但是,蔗農常規施肥其投入一般在3000~3750元/hm2,而施用同等價格的控釋肥,施用量可能達不到常規肥,根據蔗農的施肥觀念,多施肥肥效會更好,所以蔗農在短期內還難以接受控釋肥,但為了推廣利用控釋肥,達到化肥施用量零增長或負增長的目標,實現企業與蔗農雙贏,廠家和制糖企業有必要聯合起來,制定一個行之有效的控釋肥推廣施用計劃。