2020—2021年冬小麥新型肥料肥效試驗研究

周脈昆

（山東省陽谷縣農業農村局，山東陽谷 252300）

1 試驗目的

為配合2020年開展的土壤耕地質量保護提升與減肥增效項目的實施，為探明新型肥料緩釋肥在冬小麥上的增產效果和施肥效益，2020年在冬小麥上安排了習慣施肥、緩釋肥1和緩釋肥2（藥肥）肥效比較和示范試驗，研究緩釋肥、藥肥和習慣施肥對冬小麥的增產效應和施肥效益，以期為新型肥料在冬小麥的推廣和合理施用提供科學依據。

2 材料與方法

2.1 試驗設計

試驗設3個處理分別為：處理1：緩控釋肥1；處理2：緩控釋肥2；處理3：習慣施肥；每處理小區面積為333 m2，除施肥，各小區其他田間管理措施相同。

2.2 供試肥料

緩釋肥1（27-12-11）：金正大化工股份有限公司生產；緩釋肥2（27-10-0）：河南省好年景生物科技有限公司生產；磷酸二銨（18-46-0）由濟南匯盛化工有限公司生產；尿素（N 46%）：由齊魯石化公司生產。

2.3 供試作物和品種

冬小麥，品種：濟麥23。

2.4 各處理施肥量

處理1：基肥播前結合耕地一次施入，用量60 kg/667m2；處理2：基肥播前結合耕地一次施入，用量60 kg/667m2；處理3：基肥磷酸二銨300 kg/667m2，翌年4月上旬小麥拔節期追施尿素30 kg/667m2。

2.5 試驗時間和地點

時間：2020年10月—2021年6月。

地點：在陽谷縣僑潤辦事處八里營宋士云地塊，肥力中等，地勢平坦，肥力均勻，灌溉及排澇條件優越，試驗地塊為壤質土。常年冬小麥產量在550～600kg/667m2。試驗地塊土壤養分含量狀況見表1。

表1 試驗地土壤養分含量情況

3 結果與分析

3.1 對小麥生長和產量因子的影響

小麥的生長和產量受多種因素影響，肥料及施肥方法的差異也會對小麥生長特征以及產量等條件帶來不同影響。小麥的產量通常取決于畝穗數、穗粒數和千粒重等要素。新型肥料等不同施肥處理對小麥畝穗數、穗粒數和千粒重的影響見表2。由表2可以看出小麥的穗粒數各處理之間差異均不顯著，可能是小麥生育穗分化時期對養分的需要量，各種處理間均可以滿足小麥的發育需求，所以對小麥穗粒數的影響不明顯；各處理之間小麥的畝穗數差異均顯著，緩釋肥2河南省好年景生物科技有限公司生產的藥肥兼用新型肥料，畝穗數顯著高于其它2個處理。金正大公司生產的緩釋肥1處理千粒重顯著高于其它處理，分析原因可能是其NPK三要素的配比適宜，其它兩個處理的肥料中不含鉀素，植物體內鉀元素對后期的灌漿和千粒重影響較大，造成千粒重出現差異。

表2 施肥模式對小麥生帶來的影響

3.2 不同處理增產效應

不同肥料的養分比例和釋放速率有較大差異，控制肥料養分釋放速率和釋放時間，以滿足植物的營養需求，從而達到減少化肥的施用、損失和提高肥料利用率目的，減少勞動力和化肥投入，提高施肥效益，實現環保節能和化肥減量。習慣施肥、緩釋肥和冬小麥優化配方肥各處理對冬小麥的增產效應詳見表3。由表3可以看出，不同處理之間產量差異不顯著，緩控釋肥可以一次性用于小麥基肥施用，可以減少小麥施肥田間管理的勞動強度和成本投入。

表3 各處理生物學產量、經濟產量（kg/667m2）和增產率（%）

3.3 施肥效益分析

施肥種類、施肥量大小、肥料的增產效應和產品價格都影響施肥的經濟效益。當年糧食和肥料價格分別為：冬小麥單價2.50元/kg、尿素單價2.00元/kg、磷酸二銨單價2.90元/kg、緩控釋肥1單價3.20元/kg、緩控釋肥2單價4.00元/kg。習慣施肥和緩釋肥的各處理單位面積施肥效益詳見表4。由表4可以看出，施用緩控釋肥增加單位面積收益高于習慣施肥處理。

表4 不同施肥處理單位面積（667m2）收益分析（元）

4 結論與討論

4.1 結論

新型肥料和習慣施肥各處理之間小麥的穗粒數差異不顯著，但緩釋肥2河南省好年景生物科技有限公司生產的藥肥兼用新型肥料，畝穗數顯著高于其它2個處理。金正大化工股份有限公司生產緩釋肥1處理千粒重顯著高于其它處理；新型肥料和習慣施肥各處理之間產量差異不顯著，緩控釋肥可以一次性用于小麥基肥施用，減少小麥施肥田間管理的勞動強度、成本投入，并可以增加收益。

上文所提到的新型肥料是指經過特殊工藝加工的緩控釋肥料，從廣義的角度分析，指肥料養分釋放速率較低、養分釋放總周期長，在小麥不同生長階段中都能滿足小麥生長需求的肥料，也就是說，肥料的釋放速率和作物的養分需求相一致，以需要多少就釋放多少為最佳目標。

從狹義上講，緩控釋肥又稱長效肥料，相較于傳統肥料來說，在施肥后被植物所吸收的有效養分速率更緩慢。在實際生產中，土壤的PH值、結構、含量含水量、微生物活性等都會對緩控釋肥的釋放速速度與持續周期會產生一定的影響。如果并不能夠均勻地釋放化肥，那么釋放養分的速度可能難以跟進作物生長中的營養需求，并且緩控釋肥一般都是相對氮肥而言，所以在實際生產中針對不同的作物和土壤環境要選擇相適應的緩控釋肥品種。

從嚴格上來說，緩釋肥和控釋肥是兩種不同的概念，緩釋肥是一種通過營養物質的化學復合或物理作用，隨著時間的流失，它釋放化肥肥料的養分狀態也會越來越慢；控釋肥是指能夠按照設定的釋放速率和釋放時期來控制養分釋放的肥料。但目前市面上所見到的緩控釋肥絕大部分都是控釋肥，用硫包衣或聚合物包衣氮肥的復合型肥料。因為，在土壤中磷肥和鉀肥的釋放速率相對較慢，氮肥的釋放速率相對加快，不同的包衣技術其商品價格也有所差異，在生產中應用效果也有所不同。

越來越多的研究表明：緩控釋肥滿足作物不同階段對肥料的需求，其通過提高作物生長后期供肥能力，促進作物生長，最終達到降低勞動強度，減少成本投入，并可保證作物產量的目的。

緩控釋肥的應用是一套新型技術，在保證產量不降低的同時，減少了肥料用量，提高了肥料利用率，同時減少了面源污染，響應了國家減肥增效的號召。

緩控釋肥的應用，提高了作物生育期間的生理生態指標，如灌漿速率、光合速率、植株含氮量、葉綠素含量等，作物生長所需要肥料的釋放速度與肥料所釋放的速度相同，這樣對作物的正常生產具有重大意義。也解決了生產上由于底肥過多導致的根系周圍鹽分濃度過高造成的傷苗。

4.2 討論

新型肥料緩控釋肥在冬小麥畝穗數的影響差異顯著，但需要對冬前群體進行調查進一步驗證。金正大化工股份有限公司生產的緩釋肥1處理千粒重顯著高于其它處理，關于這一點是否是各個處理間氮磷鉀養分比例有差異造成的，可以通過測定作后期物體內各養分含量和吸收量等，有待進一步進行針對性研究。

新型肥料可以用于小麥等作物基肥一次施用，減少施肥勞動強度，但施肥量應增加，造成成本的增加。若試驗設計增加不施肥對照處理（CK），可以計算施肥增產效應，進一步分析單位養分增產量、施肥效益和產投比，以及計算各種肥料的利用效率。

優質的控釋肥其釋放養分的速率與作物吸收養分的速率高度一致，雖然作物不同生長階段的需肥狀況有所差別，但養分吸收的多釋放的也多，吸收少時則同理，大大提升了肥料利用率。因此控釋肥相較于傳統肥料更具科技性，能夠只能把控釋放效果，可以使用不同作物和不同土壤環境。

控釋肥的養分釋放原理為，利用高分子樹脂包膜外殼，它的核心技術則是將復合肥或單質肥外覆一層膜，在進入土壤后，外層膜的孔隙允許土壤水分滲入，將養分溶解后再經過孔隙釋放出養分。隨著氣溫的升高，植物生產的速度越來越快，對養分的需求也越來越大，溫度也影響著植物生產的過程。于此同時，肥料溶釋的速度也與氣溫、植物生產的速度逐漸提高。當氣溫下降時，植物的生長也會變得很慢或者是不生長。肥料釋放的速度也會隨著植物生長速度的變慢而逐漸減少釋放或者是停止釋放。此外，當作物的養分吸收得過多時，肥料顆粒膜外面的養分濃度也會隨之下降，從而導致膜內滲透壓較大，肥料溶解釋放的速度也越來越快。這樣，肥料釋放的方式與速度就與作物所需求的肥料釋放的方式和速度一樣，能夠最大程度地使用肥料。

緩控釋肥想要確保一開始就能夠降低釋放速度，可以通過包膜技術的手段來完成。可以延緩作物對緩控釋肥吸收的時間，并根據作物所需要的養分來進行釋放的速度或者來對釋放的肥料來進行把控。緩控釋肥的優點大致有：利用率高、減少施肥次數、較少施肥用量、減少肥料殘留、降低投入成本、減少環境污染、提高農作物產量。不過，緩控釋肥最突出的特點是它能夠根據作物生長的規律來放快或減慢自身的釋放塑料，最大程度地提升了肥料養分的利用效率。在過去的緩控釋肥的最外面的包裝上有一個十分特殊的膜，確保釋放速度與釋放量能夠根據作物的需求而進行調整，確保二者能夠一致。由于緩控釋肥具有以上多種優點，已成為目前肥料產業的發展方向。

緩釋肥的釋放過程受土壤結構、pH值、含水量等多種因素左右，在生產實踐中肥料的養分釋放速率和作物的營養需求難以實現100%同步，多數肥料為氮肥等單體肥。N-P-K復合肥，或再加上微量元素的全營養肥就組成了控釋肥，在施肥后，肥料的釋放速率僅受溫度因素影響。由于土壤溫度也會左右作物的生長狀態，因此在既定的溫度區間中，土壤溫度提升時會加速植物的生長，這樣，還能夠促使控釋肥養分釋放的速度也與作物的快速生長而不斷地加快，從而達到同步的效果。在作物所需要養分的過程中，控釋肥釋放的速度與釋放的量總能夠與其保持相同。這樣就能夠更好地滿足作物在發芽、生長、結果等不同地階段對養分的需求。

與普通肥料相比，緩控釋肥擁有太多的優點：第一，能夠最大程度地減少化肥的使用量，化肥利用率提升。由于其能夠與農作物的生產需求相一致，所以能夠對化肥的氣態、淋洗等損耗最大程度地降低。經過多方實驗研究能夠看出：其利用率由原來的35%提高一倍左右，氮肥的流失率明顯降低，可節約氮肥30%～50%。第二，緩控釋肥能夠有效降低施肥的頻率。隨著社會的發展，現在的農村給農作物只施一次肥的情況十分普遍。現在市場上常見的只需求施一次的肥料大多是速效高氮型復合肥，但這種肥具有作物后期脫肥的缺點。而緩控釋肥卻能夠很好地解決這個缺點，能夠從始至終地滿足農作物的所有生長需求。第三，促使作物高產。氮肥的用量直接決定著作物病害發生程度與作物品品質，而緩控釋肥能夠有效預防氮素被作物吸收過量，從而確保防止作物病害，以及提升產品的重要作用。

但控釋肥的施用也具有一定的局限性，它不適宜干旱土地及沙質土地使用。在缺少水分的情況下，養分無法有效釋放，可能導致作物因無法吸收有效養分而影響長勢，造成作物減產，包裹劑的殘留有造成二次污染的可能。

小麥作為我們北方的主要糧食作物，其生育期相對較長，對緩控釋肥的要求也較高，選擇肥料的原則是肥料的養分釋放速率要與作物的養分需求規律同步，釋放期太長，小麥前期氮素供應不足，發苗差，影響后期生長和產量形成；釋放期太短，氮素在生育前期釋放量大，容易出現狂長現象甚至燒苗，加劇氮肥流失，而中后期氮素供應不足，最終影響產量。

所以，農民朋友在選擇緩控釋肥時，要先學習一些緩控釋肥的基本知識，做到有的放矢，事半功倍。緩控釋肥或含緩控釋肥的復合肥一般作為基肥施用，大多數緩控釋肥只需進行一次施肥，不需再次追肥，可有效降低勞動成本，但緩控釋肥或含緩控釋肥的復合肥的價格偏高，在施用這些肥料時一定要考慮其經濟效益。