輕簡化施肥技術對水稻產量和氮肥利用的影響

王偉彪， 伍少福

(紹興市糧油作物技術推廣中心，浙江 紹興 312000)

水稻是我國重要的糧食作物之一，提高水稻產量對于保證國家糧食安全至關重要。適宜的氮肥用量能顯著提高水稻產量[1-2]。然而，在實際農業生產中，傳統的水稻施肥技術為多次施肥，通常3～4次，導致勞動力成本投入較高，同時，追施的肥料施于土壤表層易造成農業面源污染[3]，特別是氮肥的使用存在很大程度的盲目性和不合理性，不僅不會提高水稻產量，還可能會導致水稻產量、品質及氮肥利用率的下降[4]。因此，在水稻生產中迫切需要一種既可以提高肥料利用率，同時又具有輕簡化特點的施肥技術。

緩釋肥作為一種新型肥料，能夠緩慢釋放養分，基本能與作物養分吸收同步，從而提高肥料利用率和作物產量[5-8]。在氮肥用量減20%的條件下，緩釋肥一次施用較常規施肥仍可維持水稻產量，具有省工節本的作用[3]。本研究通過大田試驗以緩釋肥為水稻用肥，研究其一次性施用輕簡化技術對水稻產量、氮肥利用等方面的影響，以期為該技術在水稻生產上的應用提供技術依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗在紹興市越城區富盛鎮進行。供試土壤pH 7.3，有機質57.5 g·kg-1，有效磷6.9 mg·kg-1，速效鉀108.3 mg·kg-1。供試肥料有尿素(N 46.4%)、鈣鎂磷肥(P2O512%)、氯化鉀(K2O 60%)和緩釋肥(N 18%，P2O55%，K2O 10%)。供試水稻品種為甬優12，5月20日播種，6月10日施用底肥，6月11日統一按照30 cm×25 cm的密度進行雙本移栽，6月18日施分蘗肥，于11月4日采用機械收割的方式收獲。

1.2 處理設計

設5個處理：不施氮肥(CK)，折施P2O560 kg·hm-2、K2O 100 kg·hm-2，所有肥料一次性基施；農民習慣施肥(PF)，折施N 200 kg·hm-2、P2O560 kg·hm-2、K2O 100 kg·hm-2，尿素50%基施、50%追施(分蘗肥)，其余肥料基施；緩釋肥一次性基施(CRF)，折施N 200 kg·hm-2、P2O560 kg·hm-2、K2O 100 kg·hm-2，所有肥料一次性基施；緩釋肥一次性基施+追施(CRF+FU)，折施N 200 kg·hm-2、P2O560 kg·hm-2、K2O 100 kg·hm-2，緩釋肥一次性基施，尿素追施(分蘗肥)，其余肥料基施；緩釋肥減量10%一次性基施+追施，90%(CRF+FU)，折施N 180 kg·hm-2、P2O560 kg·hm-2、K2O 100 kg·hm-2，緩釋肥一次性基施，尿素追施(分蘗肥)，其余肥料基施。小區面積66.7 m-2，水分管理、病蟲防治等按常規栽培措施進行。

1.3 數據采集

試驗前取0～20 cm耕層基礎土樣，用常規方法測定pH、有機質、有效磷、速效鉀。小區產量實割實收，收獲前2 d在每小區內避開邊行和兩端，隨機而均勻地選取2個20 cm×20 cm的面積采集植株樣品，沿根莖結合處取地上部分作為一個混合樣品，并按照相關標準檢測植株(莖稈、谷粒)水分和氮素含量。株地上部總氮量是水稻莖葉、籽粒含氮量與其相應部位干物重乘積之和。氮肥偏生產力=施氮區水稻籽粒產量/施氮量；氮肥農學利用率=(施氮區水稻籽粒產量-空白區水稻籽粒產量)/施氮量；氮肥回收率=100%×(施氮區地上部吸氮量-空白區地上部吸氮量)/施氮量。

2 結果與分析

2.1 對水稻產量和經濟效益的影響

試驗結果(表1)表明，施氮能夠提高水稻產量和增加經濟效益。施氮處理中，緩釋肥能夠明顯提高水稻產量，比不施氮肥對照增產5.0%～7.9%。CRF+PU處理增產效果高于CRF，在緩釋肥減量10%的條件下仍表現良好。由于當前市場上緩釋肥價格較高，因此，用肥成本中緩釋肥處理明顯高于常規肥料處理，其中，以一次性基施緩釋肥+尿素追施處理(CRF+PU)用肥成本最高，達0.33萬元·hm-2，但由于緩釋肥處理產量明顯高于其他處理，所以最終利潤仍以緩釋肥處理較高。緩釋肥用量減少10%與全量用肥利潤相等，說明本試驗條件下，適當減少氮肥用量仍可保證水稻穩產，這對于促進農業生態環境改善有重要意義。

表1 不同施肥處理的水稻產量與經濟效益表現

2.2 對水稻氮素吸收的影響

表2表明，水稻籽粒的含氮量和吸氮量明顯高于秸稈。各施氮處理籽粒吸氮量、秸稈吸氮量、地上部分吸氮量均明顯高于CK，可能與施氮處理植株含氮量較高、生物量較大有關。

施氮處理中，CRF、CRF+PU和90%(CRF+PU) 籽粒含氮量均高于PF，但在秸稈中從高到低順序是CRF>PF>CRF+PU>90%(CRF+PU)，同時，CRF、CRF+PU和90%(CRF+PU)處理中籽粒、秸稈吸氮量均高于PF，說明緩釋肥可能有助于水稻吸收的氮向籽粒轉移，對于緩釋肥對提高水稻品質是否有促進作用有待下一步研究。

表2 不同施肥處理的水稻氮吸收情況

緩釋肥處理中，地上部分吸氮量CRF>CRF+PU>90%(CRF+PU)，其中 CRF+PU和90%(CRF+PU)吸氮量低于CRF，但在籽粒中表現恰好相反，說明緩釋肥與尿素追施相比一次性基施有助于水稻吸收的氮向籽粒轉移。

2.3 對水稻氮素利用的影響

氮肥偏生產力、農學利用率和回收率是評價作物對氮肥吸收利用的幾個重要指標。由表3可見，所有施氮處理中，緩釋肥氮肥偏生產力、農學利用率和回收率均明顯高于常規肥料。等氮條件下，氮肥偏生產力、農學利用率CRF+PU優于CRF，回收率表現略差。減氮條件下，90%(CRF+PU)氮肥偏生產力、農學利用率和回收率均明顯高于CRF和CRF+PU，說明本試驗條件下氮肥總體利用率隨著施肥水平提升而降低。

表3 不同施肥處理的水稻氮利用情況

3 小結與討論

輕簡化施肥技術核心是肥料品種選擇和施肥方式改變。在化肥減量政策實施和勞動力成本逐年增高的形勢下，選擇肥料利用率高且可減少施肥次數的緩釋肥是比較好的技術模式。目前，市場上緩釋肥產品價格比普通復合肥高20%～30%，但如果能夠實現作物增產和用工成本節省，緩釋肥產品還是具有較大的推廣應用前景。不同緩釋肥對水稻生產和增產效果有一定的差異。唐拴虎等[9]研究結果表明，控釋肥 BCUF、BNF、BLF 處理在水稻移栽后的前 30 d 內氮素養分釋放量高，中后期氮素供應充足，成穗率高、實粒數多，較對照 SRSF 處理產量分別增長 21.6%、6.4%和5.5%，氮素利用率增加；而控釋肥BTF和BAF處理因養分的釋放過于緩慢，限制了分蘗增長和穗發育，以致穗數、實粒數顯著減少，較SRSF處理產量分別降低9.2%和28.7%，養分利用率也顯著降低。王強等[10]多點小區試驗結果表明，在合適的緩釋氮肥支持下，長江下游單季稻一次性施肥大部分試驗點可獲與尿素常規分次施用處理持平或略增的產量，不同緩釋氮肥品種支持的一次性施肥效果在不同水稻品種類型間也有明顯差異。在氮肥用量減20%的條件下，緩釋肥一次施用仍可維持常規施肥的水稻產量[3]。本試驗結果表明，緩釋肥能夠明顯提高水稻產量，一次基施緩釋肥+一次尿素追施處理(CRF+PU)增產效果高于一次基施緩釋肥和尿素處理(CRF)，在緩釋肥減量10%的條件下仍表現較好，利潤從高到低的順序依次為90%(CRF+PU)=CRF+PU>CRF>PF，說明本試驗輕簡化施肥選擇的肥料品種具有一定的推廣應用價值。

氮肥的利用率與其用量有一定的關系[11]。候云鵬等[4]研究結果表明，水稻氮肥農學利用率和偏生產力隨著施氮水平的提高而下降，氮肥回收率隨氮肥用量增加(60～180 kg·hm-2)而提高，用量超過180 kg·hm-2時則顯著下降。本試驗90%(CRF+PU)氮肥偏生產力、農學利用率和回收率均明顯高于CRF和CRF+PU，與其研究結果基本一致。