長效多元復合肥在新疆主要農(nóng)作物上的施用效果研究

萬 強，柳賽花，黃建伊，黃 鑫，周陳剛，陳志義，周 艷

（1. 湖南省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)環(huán)境生態(tài)研究所，湖南 長沙 410125；2. 新疆伊犁精簡農(nóng)業(yè)技術服務有限公司，新疆 伊犁 835000；3. 湖南隆福天下農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司，湖南 長沙 410014）

新疆位于中國西北邊陲，深居中緯度歐亞大陸福地，地理坐標東經(jīng)73°20′41″～96°25′，北緯34°15′～49°10′45″，總面積166.49萬km2，差不多有8個湖南省大，是我國地域面積最大的省區(qū)，其氣候特點是新疆各地年日照時數(shù)2 450～3 450 h，其空間分布總體呈現(xiàn)“東部多西部少，平原和盆地多，山區(qū)少”的格局，日照充足，云量少，夏天早上4：00太陽就升起，晚上9：00以后才下山，空氣干燥，熱量豐富，降水稀少，且時空分布不均，氣溫日較差大[1]。由于地域遼闊，自然環(huán)境多樣，各地氣候差異明顯，為開展多種形式的農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)提供了豐富多樣的農(nóng)業(yè)氣候資源。在這種氣候資源優(yōu)勢下，如果水源充足，施肥合理，可大幅度提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。因此，新疆是我國重要的糧、棉、畜和多種名優(yōu)特農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)基地之一[1]，新疆地區(qū)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占居非常重要的地位。

隨著農(nóng)村青壯年勞力外出打工，在家種田的基本上都是老人和婦女，因為勞動能力有限，更喜歡施用少量、快效的高濃度復合肥。但高濃度復合肥很少或不添加中微量營養(yǎng)元素，長期施用，導致土壤板結(jié)，重金屬鎘活性增強，大米鎘超標加重[2]。為了遏制這種現(xiàn)象，就必須推廣應用中濃度長效復合肥，除了氮磷鉀外，還含有豐富的硫、鈣、鎂、硅等中量營養(yǎng)元素和目前我國耕地普遍缺乏的鋅、硼、鉬、鐵、錳等微量營養(yǎng)元素。農(nóng)民通過一次性基施這種長效多元復合肥，基本能滿足水稻當季對各種營養(yǎng)元素的需求，使水稻從苗期到成熟，一直都處在土層松軟、土壤環(huán)境良好、各種營養(yǎng)元素齊全充足的優(yōu)越條件下，這樣的水稻才可能獲得豐產(chǎn)，農(nóng)民特別是種田大戶，才能獲得更大的經(jīng)濟效益[3]。為此，湖南省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)環(huán)境生態(tài)研究所和湖南隆福天下農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司共同研制開發(fā)了長效多元復合肥。2017—2019年，在黑龍江地區(qū)開展了長效多元復合肥在水稻上的施用效果試驗，結(jié)果表明，基施長效多元復合肥加苗期追施1次氮肥，水稻平均產(chǎn)量（624.8 kg/667m2）比習慣施肥（對照）增產(chǎn)14.0 %，而且追肥次數(shù)減少 1～2 次，節(jié)省勞動成本20元/667m2，平均增加純收益199.2元/667m2。黑龍江種糧大戶平均每戶種植面積在 20 hm2以上，因此，平均每戶增加純收益約6萬元/a[4]。

為了驗證長效多元復合肥在新疆地區(qū)的施用效果，筆者于2018—2020年選擇了水稻、玉米、冬小麥3種農(nóng)作物在新疆地區(qū)開展長效多元復合肥的大田對比和示范試驗，以期為新疆推廣該項技術提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試肥料為長效多元復合肥（湖南省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)環(huán)境生態(tài)研究所和湖南隆福天下農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司共同研制），由40%大量營養(yǎng)元素、15%中量營養(yǎng)元素、3%微量營養(yǎng)元素、4%的養(yǎng)分控失劑以及適量的脲酶抑制劑、硝化抑制劑和其他輔助成分組成。參試作物為水稻（品種有農(nóng)林315、新稻47、新稻46、SD7-7、新稻42）、玉米（品種為先玉335）和小麥（品種為新冬52）。試驗地水稻分別安排在新疆伊犁州察縣蒙霍爾鄉(xiāng)、羊場、綽霍爾鄉(xiāng)、良繁場、建設兵團68團、69團等；玉米在伊犁州伊寧縣尼勒克烏贊鄉(xiāng)、喀什鄉(xiāng)；小麥在伊犁州察縣四鄉(xiāng)。供試土壤為灰鈣土發(fā)育的水稻土，土壤養(yǎng)分狀況：土壤pH值7.40，主要養(yǎng)分含量有機質(zhì)24.9 g/kg，水解性氮110.0 mg/kg，有效磷63.1 mg/kg，速效鉀155.0 mg/kg，交換性鎂6.2 cmol/kg，有效鐵132.8 mg/kg，有效鋅1.16 mg/kg，有效硼0.69 mg/kg，有效鉬0.17 mg/kg，屬于中高肥力水平土壤。

1.2 試驗方法

1.2.1 水稻大田對比試驗和示范試驗 （1）大田對比試驗（在察縣蒙霍爾鄉(xiāng)進行）。設長效肥（即長效多元復合肥，下同）和習慣施肥（對照）2個處理，田面積共1 000 m2左右，平均分為兩塊，不設重復。長效肥處理：基施長效多元復合肥50 kg/667m2，移栽后10 d追施尿素10 kg/667m2，后期不再追肥；對照：基施 45%復合肥（N-P-K=25-8-12，下同）30 kg/667m2，移栽后10 d追施尿素10 kg/667m2。曬田后覆水前、水稻孕穗期各追施45%復合肥10 kg/667m2；長效肥處理和對照的其他管理措施均相同。在水稻全生育期，觀察水稻長勢。水稻收獲時，實打?qū)嵤眨瑴y定實際產(chǎn)量[4]。（2）示范試驗（在察縣羊場、綽霍爾鄉(xiāng)、良繁場、建設兵團68團和69團等地進行）。試驗設計與大田對比試驗基本相同，設長效肥和習慣施肥（對照）2個處理，示范面積3 000 m2以上。長效肥處理：長效多元復合肥總施肥量50～70 kg/667m2，1次基肥，1次追肥，共計2次施肥；對照：施45%復合肥，施肥總量不少于60 kg/667m2，1次基肥，3次追肥，共計4次施肥。對照的氮磷鉀施用總量與長效肥處理基本相等或大于長效肥處理。長效肥處理與對照的其他管理措施均相同。

此外，為了探討新疆水稻的高產(chǎn)潛力，另設計了水稻超施肥量的大田示范試驗，試驗面積在2 000 m2以上。長效肥處理：長效多元復合肥80 kg/667m2，一次基施；對照：施45%復合肥，施肥總量為80 kg/667m2，1次基肥，3次追肥，共計4次施肥。長效肥處理與對照的其他管理措施均相同。

1.2.2 玉米大田示范試驗 試驗設長效肥和習慣施肥（對照）2個處理，試驗面積在3 000 m2以上。長效肥處理：在播種前基施長效多元復合肥50 kg/667m2，玉米苗期追施尿素20 kg/667m2，后期不再追肥，共計1次基肥，1次追肥，總施肥量70 kg/667m2。對照：在播種前基施45%復合肥40 kg/667m2，玉米苗期追施尿素20～30 kg/667m2，大喇叭口期再追施45%復合肥10～20 kg/667m2，施肥總量≥70 kg/667m2，共計1次基肥，2次追肥。長效肥處理與對照的其他管理措施均相同。

1.2.3 小麥大田示范試驗 設長效肥和習慣施肥（對照）2個處理，試驗面積3 000 m2以上。長效肥處理：在頭年秋天整地播種前，基施長效多元復合肥40～50 kg/667m2，第二年春天冬小麥分蘗前期，追施尿素20～30 kg/667m2，后期不再追肥，共計1次基肥，1次追肥，施肥總量為60～70 kg/667m2；對照：在頭年秋天整地播種前基施45%復合肥40 kg/667m2，第二年春天冬小麥分蘗前期，追施尿素20～30 kg/667m2，小麥孕穗期再追施45%復合肥10～20 kg/667m2，共計1次基肥，2次追肥，施肥總量≥70 kg/667m2。長效肥處理與對照的其他管理措施均相同。

1.3 觀察記載與數(shù)據(jù)處理

試驗于2018—2020年實施，各作物全生育期觀察長勢，收獲時實打?qū)嵤眨瑴y定實際產(chǎn)量[4]。用Excel軟件處理數(shù)據(jù)，對比分析各作物長效肥處理與對照的長勢及產(chǎn)量差異，并分析其經(jīng)濟效益。

2 結(jié)果與分析

2.1 長效多元復合肥在水稻上施用效果與效益

2.1.1 水稻生長發(fā)育變化 觀察得知，水稻生長前期，長效肥處理區(qū)的水稻葉片顏色為翠綠色，根系多，特別是白根多，根系長。對照區(qū)葉片為黑綠色，根系淺，白根少。說明長效肥處理的根系更發(fā)達，白根更多，為水稻的后期生長吸收較多的土壤養(yǎng)分，創(chuàng)造了良好的條件。水稻分蘗中期，長效肥處理區(qū)的水稻長勢逐步趕上并超過對照區(qū)，而且有效分蘗多，無效分蘗少，根系體積進一步增大，到曬田覆水后，長勢已超過對照區(qū)，這與水稻前期長根為主、中后期吸收的養(yǎng)分更多、中微量營養(yǎng)元素的配合等有關。水稻收獲前1個月，長效肥處理區(qū)的水稻生長旺盛，根系仍然發(fā)達，劍葉挺拔翠綠，灌漿好。而對照區(qū)因氮、磷、鉀肥效快，肥效短，加上缺乏中微量營養(yǎng)元素的配合，逐步出現(xiàn)早衰現(xiàn)象，表現(xiàn)為根部發(fā)黑，劍葉發(fā)黃，籽粒不飽滿，空癟率高等現(xiàn)象。超量施肥示范試驗結(jié)果表明，長效肥處理區(qū)從水稻苗期到成熟，一直長勢旺盛，根系發(fā)達，葉色濃綠，分蘗、孕穗、抽穗正常，全年沒有出現(xiàn)脫肥現(xiàn)象，分蘗末期及時曬田控長，到收獲時，因谷穗較重，加上大風影響，有30%水稻出現(xiàn)倒伏。而對照區(qū)前期水稻長勢旺盛，但根系不發(fā)達，葉色黑綠，分蘗過多，后期有貪青不熟現(xiàn)象，到灌漿末期基本全部倒伏。其原因可能是對照區(qū)比處理區(qū)多施4 kg/667m2純氮，另外該復合肥為全水溶速效肥料，不宜施基肥過多，必須多次追肥，養(yǎng)分主要集中在表層，水稻根系下扎不夠，再加上缺乏中微量營養(yǎng)元素的配合，因此，倒伏現(xiàn)象嚴重。

2.1.2 水稻增產(chǎn)效果 （1）大田小區(qū)對比試驗。從表1的大田小區(qū)對比試驗得出，長效肥處理的水稻平均產(chǎn)量為 742.4 kg/667m2，對照為 649.6 kg/667m2，長效肥處理比對照增產(chǎn) 92.8 kg/667m2，平均增產(chǎn)率為14.3%。（2）大田示范試驗。大田示范結(jié)果（表2）表明，10個點平均，長效肥處理區(qū)水稻產(chǎn)量為783.8 kg/667m2，對照區(qū)水稻平均產(chǎn)量為692.1 kg/667m2，長效肥處理比對照增產(chǎn)89.7 kg/667m2，增產(chǎn)率為12.9%。（3）超量施肥示范試驗。超量施肥示范試驗結(jié)果（表3）表明，長效肥處理區(qū)水稻產(chǎn)量為 852.7 kg/667m2，對照區(qū)為732.2 kg/667m2，長效肥處理比對照增產(chǎn)120.5 kg/667m2，增產(chǎn)率為16.5%。說明新疆水稻適當超量一次性基施長效多元復合肥，如60～70 kg/667m2，后期不再追肥，是值得探討的一種輕簡高效高產(chǎn)施肥模式。2.1.3 經(jīng)濟效益分析 稻谷按2.70元/kg計算，長效多元復合肥零售價為4 000元/t，45%復合肥零售價為4 000元/t，尿素零售價為2 200元/t，人工成本每次為20元/667m2。三年13點長效肥處理的平均產(chǎn)值2 090.34元/667m2，對照平均產(chǎn)值1 842.21元/667m2。對照區(qū)的肥料成本加上多2次的用工成本，實際成本已經(jīng)超過或相當長效肥處理的用肥成本。因此，長效肥處理比對照平均增加純收入248.13元/667m2，經(jīng)濟效益顯著。新疆種田大戶一般水稻種植面積都在5 hm2以上，推廣這種輕簡高效施肥技術每戶每年可以增加純收入將近2萬元，所以，種田大戶更愿意接受這項技術。

據(jù)調(diào)查，新疆伊犁地區(qū)水稻種植成本（不包括農(nóng)戶本人用工成本）如種子、肥料、農(nóng)藥、地租、機械、灌水等已達到1 400元/667m2，也就是說，水稻產(chǎn)量低于500 kg/667m2都會虧本。因此，只有提高水稻單產(chǎn)才能增加收益。當品種、氣候一定時，合理選肥用肥和加強田間管理就成為種田大戶提高純收益的關鍵。

表1 新疆察縣水稻施用長效多元復合肥對比試驗產(chǎn)量結(jié)果

表2 施用長效多元復合肥大田示范結(jié)果比較

表3 察縣水稻超量施用長效多元復合肥的大田示范結(jié)果比較

2.2 長效多元復合肥在玉米上施用效果與效益

2.2.1 玉米生長發(fā)育變化 新疆伊犁地區(qū)玉米一般4月上旬播種，9月下旬收獲。田間觀測結(jié)果表明，長效肥處理的玉米從出苗到旺長初期，長勢不如對照，但是根系比對照發(fā)達，從旺長期到抽雄期，長效肥處理與對照長勢相當，后期長效肥處理已明顯超過對照，特別是玉米根系依然很發(fā)達，并且葉色翠綠，而對照則出現(xiàn)黑根、黃葉等早衰現(xiàn)象。到成熟期，長效肥處理的玉米籽粒飽滿，沒有禿尖現(xiàn)象，而對照的玉米籽粒不飽滿，禿尖現(xiàn)象嚴重。

2.2.2 玉米增產(chǎn)效果 從表4示范結(jié)果可見，玉米施用長效多元復合肥的處理，3 a平均產(chǎn)量為1 169.1 kg/667m2，比對照增產(chǎn)153.0 kg/667m2，增產(chǎn)率為15.1%。

2.2.2 玉米經(jīng)濟效益分析 玉米按1.9元/kg計算，長效多元復合肥零售價為4 000元/t，45%復合肥零售價為4 000元/t，尿素零售價為2 200元/t，人工成本每次為20元/667m2。長效肥處理平均產(chǎn)值為2 221.29元/667m2，對照平均產(chǎn)值為1 930.59元/667m2。對照的肥料成本加上多追1次肥的用工成本，實際成本已經(jīng)超過或相當于長效肥處理的用肥成本。因此，長效肥處理比對照平均增加純收入290.7元/667m2，經(jīng)濟效益明顯。新疆種田大戶一般玉米種植面積都在5 hm2以上，推廣這種輕簡高效施肥技術每戶每年可增加純收入2萬元以上，所以，種植大戶更愿意接受這項技術。

2.3 長效多元復合肥在小麥上施用效果與效益

2.3.1 小麥生長發(fā)育變化 新疆伊犁冬小麥一般上一年10月上旬播種，第二年6月下旬收獲。田間觀測結(jié)果表明，長效肥處理的冬小麥從出苗到分蘗初期，長勢不如對照區(qū)，但是根系明顯優(yōu)于對照區(qū)。從分蘗中期到孕穗期，長效肥處理與對照長勢相當。抽穗到成熟期，長效肥處理已明顯超過對照，特別是小麥根系依然很發(fā)達，并且葉色翠綠，而對照則出現(xiàn)黃根、黃葉等早衰現(xiàn)象。到收獲時，長效肥處理的小麥籽粒飽滿，空癟粒少，而對照的小麥籽粒不飽滿，空癟粒多。2.3.2 小麥增產(chǎn)效果 從表5結(jié)果可見，冬小麥長效肥處理的3 a平均產(chǎn)量為588.0 kg/667m2，對照平均產(chǎn)量為520.9 kg/667m2，長效肥處理比對照增產(chǎn)67.1 kg/667m2，增產(chǎn)率為12.9%。

表4 伊寧縣玉米施用長效多元復合肥大田示范試驗結(jié)果比較

表5 察縣冬小麥施用長效多元復合肥大田示范結(jié)果比較

2.3.3 小麥經(jīng)濟效益分析 小麥按2.3元/kg計算，長效多元復合肥零售價為4 000元/t，45%復合肥零售價為4 000元/t，尿素零售價為2 200元/t，人工成本每次為20元/667m2。長效肥處理和對照的平均產(chǎn)值分別為1 352.4元/667m2和1 198.1元/667m2。對照的肥料成本加上多追1次肥的用工成本，實際成本已經(jīng)超過或相當長效肥處理的用肥成本。因此，長效肥處理比對照平均增加純收入154.3元/667m2，經(jīng)濟效益明顯。新疆種植大戶一般小麥種植面積都在10 hm2以上，推廣這種輕簡高效施肥技術每戶每年可以增加純收入2萬元以上，所以，種植大戶更愿意接受該項技術。

3 結(jié)論與討論

3.1 主要結(jié)論

在新疆伊犁州施用長效多元復合肥，能促進水稻、玉米、小麥作物的生長發(fā)育，確保抽穗到成熟期有充足的養(yǎng)分供應。大田對比試驗和示范試驗結(jié)果表明，水稻增產(chǎn)89.7～120.5 kg/667m2，增產(chǎn)率12.9%～16.5%，增加純收入（不計超量施用的效益）248.13元/667m2；玉米增產(chǎn)153.0 kg/667m2，增產(chǎn)率15.1%，增加純收入290.7元/667m2；小麥增產(chǎn)67.1 kg/667m2，增產(chǎn)率12.9%，增加純收入154.3元/667m2。種植大戶無論種植水稻、玉米還是小麥單一作物，應用該項技術每年都可增加純收入2萬元以上。

3.2 討 論

在新疆推廣長效多元復合肥，能大幅度提高水稻、玉米、冬小麥產(chǎn)量，增加種糧大戶的經(jīng)濟效益，其原因可能與以下因素有關：長期不施或少施有機肥，大量施用高濃度氮磷鉀復合肥，掠奪式生產(chǎn)，鹽堿化嚴重，土壤肥力退化，高堿性土壤，中微量營養(yǎng)元素缺乏等。比如缺鋅狀況就比較嚴重，據(jù)第二次土壤普查，新疆95%的土壤缺鋅或潛在缺鋅[5]。長效多元復合肥提供了多種中微量營養(yǎng)元素，因此，能大幅度提高作物產(chǎn)量。

新疆水稻中低產(chǎn)田，大部分是鹽堿地。在鹽堿地施用高濃度全水溶復合肥和尿素，都會造成土壤溶液中的鹽基離子大量增加。水稻秧苗剛從溫暖舒適的營養(yǎng)大棚移植到低溫又鹽堿化的土壤，需要一段時間緩苗，如果基施大量的高濃度全水溶復合肥，水稻秧苗受到的傷害更大。需要較長的時間適應，根系也不能正常生長，為以后的減產(chǎn)留下了后患[4]。這個結(jié)果與黑龍江的結(jié)果相一致。玉米、小麥種植地區(qū)一般都缺水，有機質(zhì)缺乏，土壤堿性重，中微量營養(yǎng)元素嚴重缺乏。據(jù)多地取樣檢測，鋅、硼、鉬含量都處在潛在缺乏水平，有些地方還出現(xiàn)嚴重的桃樹缺鐵黃化現(xiàn)象，檢測其土壤發(fā)現(xiàn)有效鐵含量僅5.2 mg/kg。長效多元復合肥是控失型肥料，其中的氮磷鉀與土壤混合后，會迅速沉底，大部分被固定在土壤中，釋放到水中的比較少，減少了鹽基危害。

近些年來，高濃度氮磷鉀復合肥的大量施用，因缺乏中微量營養(yǎng)元素的配合，中微量營養(yǎng)元素不斷從土壤中帶走，歸還的越來越少，已經(jīng)成為限制新疆農(nóng)作物高產(chǎn)的短板。高濃度全水溶復合肥很少或不添加中微量營養(yǎng)元素，如鈣、鎂、硅、硫、鋅、硼、鉬、錳等。原因之一是加不進，沒有空間可加；二是會增加生產(chǎn)成本，降低競爭能力，不愿加。農(nóng)民長期施用這些高濃度復合肥，必然造成土壤中的中微量營養(yǎng)元素越來越少，逐步形成抑制水稻豐產(chǎn)的短板[4]。

在品種和防治病蟲草害到位后，種田大戶增加純收益的關鍵是選對肥料。選得好，一年可以多賺1～3萬元。雖然長效多元復合肥的增產(chǎn)增收效果顯著，但是市場推廣卻非常艱難。因為中國大的肥料企業(yè)不愿意生產(chǎn)這樣的多元長效復合肥。因為氮磷鉀養(yǎng)分含量不高，只有40%，還要加大量的中量營養(yǎng)元素硫鈣鎂硅，微量營養(yǎng)元素鋅硼鉬鐵錳等，還要長效持久，而且水稻苗期表現(xiàn)還不好看。他們考慮的只有氮磷鉀，什么輔料都不加，氮磷鉀濃度越高越好，肥效越快越好，如45%，51%，54%的高濃度復合肥，成本盡可能低，前期效果盡可能好，在中央臺多打廣告，加上大企業(yè)品牌，經(jīng)銷商愿意推廣，農(nóng)民主動上門購買。農(nóng)民是否增收并不是他們考慮的。就農(nóng)民而言，種田大戶用了這種長效多元復合肥后，增產(chǎn)增收效益顯著。但是不愿意聲張：一怕地租會漲；二怕別人也用這種肥，也會增產(chǎn)，糧多了，糧價就會跌；三怕別人嫉妒，空添煩惱。隨著長效多元復合肥不斷示范推廣，越來越多的種田大戶嘗到了甜頭，推廣面積也越來越大，特別是在新疆、黑龍江、吉林等地多人少、靠種田致富的種田大戶，正在逐步接受這種肥料。

新疆地大物博，陽光充足。如果有足夠的水，再加上合理選肥用肥，必然能生產(chǎn)出更多更好的農(nóng)產(chǎn)品。