長期施用有機緩釋肥對單季稻中甬優15產量與土壤養分的影響

張耿苗，王京奇，汪東東，周國棟

(1.諸暨市農業技術推廣中心，浙江 諸暨 311800； 2.浙江大學 新農院萬里神農健康農業產業發展研究院，浙江 杭州 310000； 3.諸暨市次塢鎮農技站，浙江 諸暨 311815)

我國水稻產量不斷提高，除品種因素外，化肥的施用起了較大的作用，但肥料流失量也隨化肥的過量施用而越來越大，其所帶來的環境污染問題日益加重[1]。研究表明，緩控釋肥根據作物生長發育需求控制養分的釋放速度[2]，能夠提高氮素利用率和作物產量[3-4]。萬里神農有機緩釋肥含有纖維素(木質素)等高分子有機成分。纖維素(木質素)是構成植物骨架的主要成分，分子中含多種活性基團，具有離子交換和螯合性能[5]，有機緩釋肥能改良土壤團粒結構和理化性質[6-7]。以往，關于緩控釋肥的研究報道主要集中在一季作物上，對于長期應用緩控釋肥方面上的研究較少。因此，我們在2016—2019年連續4年在單季秈粳雜交稻上開展了試驗，為今后緩釋肥在水稻上的推廣應用提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試肥料為25%好樂耕有機緩釋肥，由金華萬里神農農業科技有限公司生產，全N、P2O5、K2O分別為15%、4%、6%，市場價3元·kg-1；配方肥為35%錢江復合肥(氯化鉀型)，全N、P2O5、K2O分別為15%、8%、12%，由蕭山錢江化肥有限公司生產，市場價2元·kg-1；尿素為中國石化鎮海煉油化工股份有限公司生產，含氮(N)46%，市場價2元·kg-1；磷肥為云南省個舊市磷化工總廠生產的鈣鎂磷肥,含磷(P2O5)12%，市場價0.8元·kg-1；鉀肥為中化化肥控股有限公司“中化牌”加拿大氯化鉀,含鉀(K2O)60%，市場價3元·kg-1。

供試單季秈粳雜交稻品種為甬優15，由浙江省寧波市農業科學研究院和寧波市種子公司聯合育成，具有熟期早、穗大粒多、產量高、米質優等特點[7]，諸暨市自2010年引進推廣種植以來，最高產量可達12 000 kg·hm-2以上。本次試驗中甬優15作單季稻于每年5月20日左右播種，6月15日左右按25 cm×25 cm人工移栽至各小區。

1.2 試驗地點

試驗在諸暨市次塢鎮汪阮家塢村楊佰根農戶承包田里進行。該田塊屬河谷平原，土種為老培泥砂田，地力等級為一等二級田。2016年5月灌水整田前檢測了土壤主要養分指標，其中有機質含量53.5 g·kg-1、全氮2.72 g·kg-1、有效磷9.3 mg·kg-1、速效鉀178.2 mg·kg-1、pH值7.18。

1.3 處理設計

有機緩釋肥養分減量區(HSJ)、有機緩釋肥養分等量區(HSD)，按照農田土壤肥力和往年產量情況，設定目標產量為9 000～9 750 kg·hm-2。各處理肥料用量：CT，基肥配方肥600 kg·hm-2，分蘗肥尿素112.5 kg·hm-2，穗肥配方肥150 kg·hm-2+尿素75 kg·hm-2，折N 198.75 kg·hm-2，P2O560 kg·hm-2，K2O 90 kg·hm-2，成本1 875元·hm-2；HSJ，基肥緩釋肥600 kg·hm-2，分蘗肥尿素150 kg·hm-2，折N 159 kg·hm-2，P2O524 kg·hm-2，K2O 36 kg·hm-2，成本2 100元·hm-2；HSD，緩釋肥750 kg·hm-2+磷肥250 kg·hm-2，分蘗肥尿素112.5 kg·hm-2，穗肥尿素75 kg·hm-2+氯化鉀75 g·hm-2，折N 198.75 kg·hm-2，P2O560 kg·hm-2，K2O 90 kg·hm-2，成本3 050元·hm-2。各試驗小區面積200 m2，重復3次，區組交叉排列，4年內各處理的施肥方式不更換，小區間田埂寬30 cm，用農膜包封，各小區進排水口獨立，以防肥水相互間滲漏和雜草危害，其他水漿管理與病蟲草害防治等各項栽培技術措施均按照常規操作方式進行。

1.4 調查項目

1.4.1 水稻產量

在水稻成熟時，各小區進行人工單收、單打,曬干揚凈后稱重并折算成單位面積產量。

1.4.2 土壤養分

水稻收割當天，按照《農業部測土配方施肥技術規范(2011年修訂版)》要求取土，選擇對作物生長發育影響最大的土壤酸堿性(pH值)、有機質、全氮、有效磷、速效鉀等5個土壤養分指標進行對比分析。農田土壤pH測定采用蒸餾水浸提玻璃電極法，有機質用重鉻酸鉀氧化法測定，全氮用半微量開氏法測定，有效磷用碳酸氫鈉浸提分光光度法測定，速效鉀用乙酸銨浸提火焰光度法測定[8]。

2 結果與分析

2.1 水稻產量

試驗結果(表1)可見，4年的產量均為HSD處理最高，且表現為逐年提升，平均10 575.3 kg·hm-2，與CT處理相比增產15.84%，扣除肥料成本后增收3 163.0元·hm-2；HSJ處理的產量每年均比CT處理要高，4年平均9 420.8 kg·hm-2，與CT處理相比增產3.19%，增效649.5元·hm-2。說明施用有機緩釋肥法與常規配方肥施用法比較，在減少養分投入數量的情況下，還能有一定的增產增效表現；在等養分投入量的情況下增產增效較顯著，且連續施用產量逐年有所遞增。

表1 不同處理的水稻增產增效表現

2.2 氮素投入

從本次試驗結果(表2)來看，HSJ處理氮肥用量減少20%，100 kg稻谷產量氮素投入量僅為1.688 kg，比CT處理減少22.48%；HSD處理氮肥用量相同，100 kg稻谷產量氮素投入量為1.879 kg，也比CT處理減少13.68%。說明一定范圍內同等數量的氮肥投入，有機緩釋肥比常規配方肥的氮偏生產力高，對產量的貢獻率大，取得相同產量選擇施用有機緩釋肥比常規配方肥能減少氮肥用量。

表2 不同處理下100 kg稻谷產量氮素投入量對比

2.3 土壤養分

通過連續4年的觀察(表3)，CT處理的pH值呈逐年下降趨勢，HSJ處理和HSD處理的pH值保持較穩定；CT處理的有機質與氮磷鉀含量均逐年下降，HSJ處理的有機質含量較為穩定，但氮磷鉀含量比CT處理有所下降，HSD處理的有機質與氮磷鉀含量均較為穩定。長期等量養分投入的條件下，施用配方肥(化肥)不能緩解土壤酸化和肥力下降的趨勢，施用有機緩釋肥能穩定土壤有機質和保持地力。總體看各處理對土壤氮磷鉀有效養分含量的變化影響差異不大，HSD處理相對較穩定，還需增加其他化肥養分的投入。

表3 不同處理的主要土壤養分變化情況

3 小結與討論

本次試驗結果表明，在單季秈粳雜交稻上應用有機緩釋肥比常規配方肥(化肥)在等量養分投入下增產15.84%，在減少氮素20%的投入下略有增產；氮肥偏生產力高，對產量貢獻率大，選用有機緩釋肥每百公斤稻谷能減少氮素投入13.68～22.48%，長期施用一定數量的有機緩釋肥不僅增產增效表現較顯著，且能在減肥的條件下穩定土壤有機質。但是要保持農田土壤氮磷鉀養分含量持續不下降，種植秈粳雜交稻，營養體大，產量高，尚需追加肥料投入數量。鑒于本次試驗在老培泥砂田上進行，且相關肥料用量框定，故為進一步探索有機緩釋肥在水稻上的最佳施用方案，今后我們將在其他土壤類型的農田上繼續開展試驗，并逐漸擴大到早稻、連作晚稻上，為水稻生產節本增效提供更多參考數據，同時也為進一步降低化肥用量、控制種植業污染探索出一個穩定的技術模式。