蔣琪 陳少杰* 王飛 秦方錦 俞國君 汪東東
(1 寧波市農業技術推廣總站,浙江 寧波315012;2 寧波市甬豐農資有限公司, 浙江 寧波315012;3 萬里神農有限公司,杭州310021;第一作者:jiangqiww512@aliyun.com;*通訊作者:supersjc2@aliyun.com)
水稻是我國第一大糧食作物,全國2/3 的人口以稻米為主食[1]。化肥在促進糧食產量增加中起到了不可替代的作用,但目前也存在化肥過量施用、盲目施用等問題,帶來了成本的增加和環境的污染。在當前糧價處于較低水平,化肥、種子、人工等生產成本居高不下的情況下,改進肥料施用方法,提高肥料利用率,促進糧食生產節本增效,是確保糧食生產可持續發展的重要措施。我國氮肥利用率為35%左右,而雙季稻區的氮肥利用率明顯低于全國平均水平[2]。目前,測土配方施肥和應用緩(控)釋肥料是提高肥料利用率的兩大途徑。寧波市測土配方施肥工作開始于2005 年,目前已實現全覆蓋。緩(控)釋肥料養分釋放速率與作物需肥規律相匹配,可以顯著提高肥料利用率[3]。有研究表明,木質素緩釋肥及配方施肥能有效降低單季晚稻施肥成本、提高氮素利用率、產量和產投比[4-7]。但不同地區自然生態條件存在差異,耕作制度也不同,為探討緩(控)釋肥在雙季稻的應用方法,本試驗對目前生產上推廣較多的幾種肥料進行對比試驗,明確其增產增效效果,為緩(控)釋肥的推廣應用提供依據。
試驗于2017 年在寧波市鄞州區姜山鎮蔡郎橋盧方興田塊進行,水網平原,黃斑青紫泥田,0~20 cm 耕層土壤(自然風干樣)含有機質54.6 g/kg、有效磷49.0 mg/kg、速效鉀232 mg/kg、水解性氮239 mg/kg。
1.2.1 試驗材料
早稻品種為甬秈15,3 月16 日播種,4 月18 日移栽,插秧行株距25 cm×12 cm,機插大區試驗,每個處理面積約為667 m2;各處理大田用種量4.0 kg 左右,每盤播干谷100 g;其他措施參照當地高產田。連作晚稻品種為寧84,6 月30 日播種,7 月19 日移栽,插秧行株距25 cm×14 cm,機插大區試驗,每處理面積約為667 m2;各處理大田用種量4.0 kg 左右,每盤播干谷100 g;其他措施參照當地高產田。
1.2.2 試驗設計
早稻和連作晚稻分別設置6 個處理:C0,不施肥;C1,常規配方施肥;C2,施控釋配方肥+助劑;C3、C4 為不同用量木質素肥處理;C5,施控釋肥。各處理具體施肥量及肥料運籌見表1。試驗采用大區處理設計,每處理面積667 m2左右,不設重復,大區間筑埂隔離,并用塑料薄膜包埂,保證各小區單獨排灌。
1.3.1 生育期、莖蘗動態
從播種至成熟,分別記載各處理播種期、移栽期、返青期、拔節期、始穗期和成熟期的日期。機插秧后每個小區定點10 株,每隔5 d 考查1 次莖蘗數。

表1 不同肥料施用方案及肥料運籌 (單位:kg/hm2)

表2 不同處理的生育期情況
1.3.2 經濟性狀與產量
成熟期每個處理隨機調查80 叢,計算有效穗數;取樣10 叢測量理論產量;各處理全田收割機實割測量實際產量。
采用Excel 2007、Origin 8.0 軟件進行數據計算、繪圖。氮肥農學效率=(施氮區產量-空白區產量)/施氮量
從圖1 可見,各施肥處理在各生育期的莖蘗數均大于C0。從移栽后的分蘗發生速率及高峰苗數來看,早稻以C1 和C3 處理表現較好,連作晚稻以C3 處理表現較好。
從表2 可以看出,不同施肥處理對水稻生育期有一定影響。C0 處理的生育期最短,早稻和連作晚稻C0處理比施肥處理分別短2~4 d 和1~4 d。在早季,各施肥處理生育期以C2 和C3 處理最短,C1 處理最長,相差2 d;連作晚稻,各施肥處理生育期以C4 處理最短,較其他處理短3 d。
從表3 可以看出,在早季,各處理實際產量由高到低依次為C5>C1>C4>C3>C2>C0,C5 處理較C1 處理增產4.49%,其他處理均比C1 處理有不同程度減產,C3、C4 處理減產程度均在5.00%以下。連作晚稻,各處理實際產量由高到低依次為C3>C2>C5>C4>C1>C0,各施肥處理產量均高于常規施肥處理,但增產幅度均不大。
氮肥農學效率一般用來反映在基礎肥力上施肥的增產作用。從表5 可見,整個生育期,C3、C4、C5 處理的氮肥農學效率均高于C1 處理,C2 處理氮肥農學效率最低,說明木質素肥和控釋肥較其他肥料處理有較大的增產潛力。通過經濟效益比較發現,C2 處理的肥料及施肥成本比C1 處理每hm2低91.50 元,C3、C4 和C5處理的肥料及施肥成本比C1 處理每hm2分別高744.00 元、1 014.00 元和526.50 元。通過各處理效益比較可以看出,C5 處理較C1 處理增收2.01%,氮肥用量減少了9.82%;C2、C3、C4 處理效益較C1 處理分別減少2.16%、0.67%和1.07%,氮肥用量分別減少了3.41%、19.44%和21.44%。由此可見,施木質素肥的處理在氮素用量大幅降低情況下,經濟效益略低于常規施肥處理,但氮素利用率有所提高,具有較好的生態和環境效益;施控釋肥處理在一定程度減氮的基礎上,稻谷產量和經濟效益最高。

圖1 不同肥料及運籌對雙季稻莖蘗動態的影響

表3 不同處理經濟性狀及產量表現

表4 不同處理的氮肥農學效率及經濟效益(雙季稻)
雙季稻生育期短,機插條件下返青發棵慢,尤其是機插早稻,通常插秧后10 d 以上才會有分蘗發生,因此肥料運籌上都以促早發為目標,一般施肥原則是:適施基肥,重施分蘗肥,穗肥看長勢施用[8]。本試驗表明,施緩(控)釋肥處理的早稻及連作晚稻有效穗數均低于常規施肥處理,可能是由于前期養分不足造成的。進一步比較發現,各施肥處理下早晚稻的產量反映有所不同,早稻除施控釋肥處理(C5)外,其他處理均比常規施肥處理(C1)下降,而連作晚稻各施肥處理均較常規施肥處理增產。分析原因可能與雙季稻生長發育期間不同的氣候條件有關,早稻生育期氣溫前低后高,而連作晚稻生育期氣溫前高后低,溫度會一定程度影響緩(控)釋肥養分的釋放速率,因此早稻施肥后養分釋放速率要低于連作晚稻施肥后養分釋放速率,而雙季稻生育期短,早季的養分不能充分利用,因此早稻施木質素肥的處理(C3、C4)產量較常規施肥處理(C1)下降。
緩(控)釋肥料的主要優勢在于其能夠簡化施肥過程、提高肥料利用率,能夠在較大幅度降低施氮量的情況下,保持產量穩定甚至增產,降低成本,提高生產效益。研究表明,緩(控)釋肥可以提高水稻產量、經濟性狀指標、氮素的利用效果[9-11]。在本試驗條件下,與常規施肥處理(C1)相比,施控釋肥處理(C5)在減氮9.82%條件下,每hm2增收930.47 元;施木質素肥處理(C3、C4)在減氮19.44%和21.44%條件下,效益僅有小幅下降,說明緩(控)釋肥具有很大的推廣應用前景,但在雙季稻上的肥料用量及運籌方式還有待進一步研究。