不同類型緩釋肥在單季稻浙粳優1578上的施用效果

金一鳴， 俞巧鋼， 羅丙芳， 李立增

(1.惠多利農資有限公司，浙江 杭州 310052； 2.浙江省農業科學院 環境資源與土壤肥料研究所，浙江 杭州 310021；3.浙江農資集團臨安惠多利有限公司，浙江 杭州 311300)

在長江中下游地區，單季稻種植時間為6—11月，此期間經過的7—8月有雨熱同期、高溫高濕的氣候特點。而目前，水稻施用的復合肥種類中氮源由尿素、碳酸氫銨、氯化銨、硫酸銨、磷酸銨(一銨和二銨)等原料提供[1]，歸結為兩種氮的形態，即酰胺態氮和銨態氮。由于雨熱同期、高溫高濕的氣候特點，在田間，酰胺態氮一般會快速地水解成銨態氮，并進一步快速地轉化成硝態氮，同時在土壤微生物作用下伴有亞硝化作用形成亞硝態氮。氮素可隨降雨、灌溉等作用隨地表徑流、滲漏、淋溶，以及氨揮發和反硝化等形式流失[2]，致使肥料中的氮在土壤中的平均利用率只有28.2%～39.7%[3]。

針對我國肥料利用率低，氮肥流失嚴重的現狀，如何提高肥料利用率，減少肥料流失及農業面源污染等環境問題[4]，實現浙江省推行的化肥定額施用下水稻生產中既能減少化肥施用量和施用次數，又能降低氮肥流失，提高氮肥利用率，同時水稻不減產的目標，是廣大農技工作者共同關注的課題。提高肥料利用率，傳統農藝技術措施主要有適宜的氮肥施用量[5]、肥料深施[6-7]、少量多次施肥、適宜的肥水管理[8]和平衡施肥等。也有通過改變肥料理化性狀來調節養分釋放速率，使之與作物需肥基本同步[9]，從而達到提高肥料利用率的目的，其代表為現代肥料工業發展產物的各類型緩/控釋肥料。

目前，市場中在售的緩釋肥類型主要分為三大類，即包膜型緩釋肥、生化抑制劑型緩釋肥和有機包裹型緩釋肥。各類型產品作用機理不同，各有優缺點。本試驗選用三大類型緩釋肥中的典型產品作為供試肥料，旨在探索不同類型緩釋肥、常規復合肥在特定土壤立地條件下的施用效果，以便為水稻生產減肥增效和合理選用緩釋肥類型提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗于2021年6—10月在杭州市臨安區天目山鎮藻溪肇村農戶承包田進行。試驗田面積1 hm2，地勢平坦，土壤肥力較為均勻，排灌便利。土壤類型屬砂壤土，氣、熱條件較好。耕作層淺薄，保水保肥性差，肥力水平較低，有機質16.1 g·kg-1，堿解氮106 mg·kg-1，有效磷5.2 mg·kg-1，速效鉀60 mg·kg-1，pH 4.3。

供試水稻品種為浙粳優1578。試驗用插秧機株行距設定為16 cm×30 cm，種植密度20.83萬叢·hm-2。供試肥料：復合肥為常規44%復合肥(N 17%、P2O510%、K2O 17%)，銨態氮含量12%；包膜緩釋肥為茂施49%包膜緩釋肥(N 23%、P2O58%、K2O 18%)，采用聚氨酯包膜，控釋氮含量8%，銨態氮含量2%；生態緩釋肥為惠多利47%生態緩釋肥(N 21%、P2O58%、K2O 18%)，添加3,4-二甲基吡唑磷酸鹽(DMPP)和正丁基硫代磷酸三胺(NBPT)生化抑制劑，銨態氮含量7.8%；有機包裹緩釋肥為惠多利25%有機包裹緩釋肥(N 13%、P2O55%、K2O 7%)，添加DMPP生化抑制劑，銨態氮含量13%；尿素為普通尿素(N 46%)和包膜尿素為氯吡啶(2-氯-6-三氯甲基吡啶)包膜尿素(N 43%)。

1.2 處理設計

采用大區試驗，設6個處理：農戶習慣施肥對照(CK)，面積0.173 hm2，基肥施復合肥375 kg·hm-2，分蘗肥施尿素277.2 kg·hm-2，穗肥施復合肥225 kg·hm-2，折N 229.5 kg·hm-2、P2O560.0 kg·hm-2、K2O 102.0 kg·hm-2；減氮15%施生態緩釋肥處理(HDLCF)，面積0.167 hm2，基肥施生態緩釋肥600 kg·hm-2，分蘗肥施尿素150 kg·hm-2，折N 195.0 kg·hm-2、P2O548.0 kg·hm-2、K2O 108.0 kg·hm-2；減氮15%施有機包裹緩釋肥和生態緩釋肥處理(HDLORCF)，面積0.173 hm2，基肥施有機包裹緩釋肥750 kg·hm-2，分蘗肥施尿素143.5 kg·hm-2，穗肥施生態緩釋肥150 kg·hm-2，折N 195.0 kg·hm-2、P2O549.5 kg·hm-2、K2O 79.5 kg·hm-2；減氮15%施包膜緩釋肥處理(MSCF1)，面積0.173 hm2，基肥施包膜緩釋肥540 kg·hm-2，分蘗肥施尿素153.9 kg·hm-2，折N 195.0 kg·hm-2、P2O543.2 kg·hm-2、K2O 97.2 kg·hm-2；等氮施包膜緩釋肥處理(MSCF2)，面積0.134 hm2，基肥施包膜緩釋肥600 kg·hm-2，分蘗肥施尿素198.9 kg·hm-2，折N 229.5 kg·hm-2、P2O548.0 kg·hm-2、K2O 108.0 kg·hm-2；減氮15%施復合肥處理(NIT)，面積0.173 hm2，基肥施復合肥600 kg·hm-2，分蘗肥施包膜尿素22.5 kg·hm-2、尿素181.1 kg·hm-2，折N 195.0 kg·hm-2、P2O560.0 kg·hm-2、K2O 102.0 kg·hm-2。各處理總養分量和純氮投入量均基于浙江省定水稻化肥定額施用標準(總養分量≤390 kg·hm-2，純氮投入量≤255 kg·hm-2)?；视?月10日機械深施，分蘗肥于6月17日撒施，穗肥于8月15日撒施。浙粳優1578于5月16日播種，6月11日插秧，10月22日收割。

1.3 考查方法

采用各處理隨機定位3點，每點10叢的方法，調查基本苗、最高苗和有效穗。成熟期對各點位水稻植株測定劍葉葉綠素和氮含量。各處理實收計產，考查經濟性狀。

2 結果與分析

2.1 分蘗

2.2 劍葉氮含量及葉綠素含量

稻谷積累的有機物有60%～90%來自于灌漿期葉片的光合產物，劍葉是對籽粒灌漿貢獻最大的功能葉片。葉綠素是植物進行光合作用的物質基礎，葉綠素含量減少是衡量葉片衰老的重要生理指標。葉綠素含量與多種因素有關，其中郭智等[11]研究表明，氮、磷養分供應不足使劍葉葉綠素含量下降是水稻產量降低的主要因素之一。故而水稻在灌漿至成熟期間劍葉葉綠素含量高低是葉片進行有效的光合作用進而保障籽粒灌漿的主要因素之一，而灌漿期養分尤其是氮的持續有效供應，是保障劍葉葉綠素含量的重要基礎。

表1 各處理對單季稻浙粳優1578分蘗發生的影響

表2結果表明，水稻收割前，HDLCF處理劍葉葉綠素和氮含量較高，分別為26.6(SPAD值)和11.0 mg·kg-1，與CK相比差異顯著；HDLORCF處理劍葉葉綠素、氮含量略低于HDLCF處理，分別為25.6和10.7 mg·kg-1，與CK相比差異顯著；NIT處理與CK相比，劍葉葉綠素含量差異顯著，氮含量差異不顯著；MSCF1、MSCF2處理與CK相比，劍葉葉綠素和氮含量均無顯著差異。分析原因，施用普通復合肥的CK，前期養分釋放快，易造成后期養分供應的不足；MSCF1、MSCF2處理基肥施用包膜緩釋肥，包膜顆粒中的養分需要在一定土壤含水量條件下才能被有效釋放，對于保水性較差的砂壤土，包膜顆粒內的養分釋放較非包膜肥料慢，故而同時期劍葉葉綠素和氮含量田間表現與CK無顯著差異；NIT處理施用添加硝化抑制劑氯吡啶尿素，對銨態氮轉化成硝態氮有一定的抑制作用，減少了氮的流失；HDLCF處理施用添加脲酶抑制劑NBPT和硝化抑制劑DMPP的肥料，在氮的轉化全過程都有抑制作用，HDLORCF處理施用有機包裹無機養分并添加硝化抑制劑DMPP，前期無機養分因被有機物質包裹釋放較普通肥料略慢，又因添加DMPP，氮養分也較CK等流失少，故而HDLCF、HDLORCF處理的劍葉葉綠素和氮含量較高，這為水稻增產奠定了物質基礎。

表2 各處理對單季稻浙粳優1578成熟期劍葉葉綠素和氮含量的影響

2.3 經濟性狀和產量

各處理取樣考種和實割測產結果(表3)表明，施用不同類型緩釋肥處理因分蘗的差異，其田間經濟性狀和產量表現也有所不同。與CK比較：HDLCF、HDLORCF、NIT處理的每穗總粒數多40.6～70.1粒，每穗實粒數多33.8～60.7粒，千粒重低0.25～0.79 g，產量分別增長28.4%、28.5%和13.8%；MSCF2處理有效穗比對照多27.09萬叢·hm-2，每穗總粒數多24.6粒，每穗實粒數多34.4粒，千粒重低2.66 g，產量增長20.7%；MSCF1處理有效穗多22.92萬叢·hm-2，每穗總粒數多13.0粒，每穗實粒數多11.4粒，千粒重低1.92 g，產量增長9.6%。

表3 各處理對單季稻浙粳優1578經濟性狀和產量的影響

3 小結與討論

不同類型緩釋肥養分釋放機理不同，對單季稻浙粳優1578生長及產量的影響也有所差異。試驗結果顯示，施用各類型緩釋肥對單季稻均有一定的增產作用，增產率達9.6%～28.5%，增產幅度大小主要取決于有效穗和每穗實粒數的差異，千粒重的影響相對較小。施用惠多利47%生態緩釋肥、惠多利25%有機包裹緩釋肥的HDLCF和HDLORCF處理在水稻分蘗、每穗實粒數等性狀上的綜合表現較好，水稻增產幅度較大。這一結果與這兩種類型緩釋肥養分釋放周期較長，基本能滿足水稻生育期養分持續有效供應有關，從收獲期劍葉葉綠素和氮含量指標也給予印證。

因土壤類型、質地的不同，不同養分釋放機理的緩釋肥適用性也有所不同。本試驗在砂壤土實施，土壤氣、熱條件好，但保水、保肥性差，施用常規肥料養分容易流失；而包膜型緩釋肥因土壤墑情，特別是成熟期土壤含水量較低的環境下，影響了肥料包膜養分的有效釋放，對水稻養分供應的有效性降低，具體表現為稻谷千粒重降低。惠多利47%生態緩釋肥采用化學物質抑制土壤微生物活性從而調節氮養分在土壤中各形態轉化的速率來延長養分供應時長并減少養分流失，惠多利25%有機包裹緩釋肥通過有機包裹無機養分，在前期隨著有機物質的崩解緩慢釋放出無機養分，再在DMPP的作用下，延緩銨態氮向硝態氮轉化，從而達到緩釋效果。砂壤土水稻田選用同時添加NBPT和DMPP生化抑制劑或有機包裹并添加DMPP生化抑制劑的緩釋肥較為合適。