“水稻-再生稻”種植模式專用肥輕簡施用對產量、肥料利用率及經濟效益的影響

王敏羽 戴志剛 余德芳 王向平 關紹華 邵遠剛 張家學 李小坤*

“水稻-再生稻”種植模式專用肥輕簡施用對產量、肥料利用率及經濟效益的影響

王敏羽1戴志剛3余德芳4王向平5關紹華6邵遠剛7張家學8李小坤1,2,*

(1華中農業大學 資源與環境學院/農業農村部長江中下游耕地保育重點實驗室，武漢 430070；2再生稻生產與產業化技術湖北省工程研究中心，武漢 430070；3湖北省耕地質量與肥料工作總站，武漢 430070；4湖北省孝感市孝南區土壤肥料工作站，湖北 孝感 432100；5湖北省荊州市洪湖市土壤肥料工作站，湖北 荊州 433200；6湖北省荊門市鐘祥市土壤肥料工作站，湖北 荊門 431900；7湖北省孝感市應城市農業技術推廣中心，湖北 應城 432400；8湖北省黃岡市蘄春縣土壤肥料工作站，湖北 蘄春 435399；*通信聯系人，email: lixiaokun@mail.hzau.edu.cn)

【目的】研究明確“水稻-再生稻”體系施用專用肥對產量、產量構成因子、肥料利用率和經濟效益的影響，為“水稻-再生稻”的輕簡科學施肥提供理論依據。【方法】采用多點田間試驗，設置不施肥(T1)、當地農民習慣施肥(T2)、專用肥(T3)等3個處理。分別測定不同處理的產量、產量構成因子和氮、磷、鉀養分含量，從而計算養分積累量、肥料利用率和經濟效益。【結果】施肥可以顯著提高稻谷產量，與T1相比，9個試驗點的T2處理頭季稻和再生稻平均增產56.0%和89.4%；T3處理平均增產75.3%和108.9%；與T2相比，T3處理頭季稻、再生稻以及兩季總產量分別增加了1006 kg/hm2、356 kg/hm2和1362 kg/hm2，增幅分別為12.4%、10.3%和11.8%。T3處理相較于T2處理，每穗粒數增加了20粒，增幅達到10.5%。養分吸收結果顯示，與T2處理相比，T3處理頭季水稻地上部氮(N)、磷(P2O5)和鉀(K2O)的積累量分別增加了7.4%、6.8%和10.2%；再生季分別增加了5.9%、16.6%和24.4%。不同試驗點T3處理氮肥偏生產力、氮肥農學利用率和氮肥回收利用率均有提高的趨勢，與T2處理相比，最高分別增加25.3%、93.8%和143.7%。在9個試驗點，純收入平均提高了6.19×103元/hm2。【結論】專用肥的施用可以顯著提高“水稻-再生稻”種植模式稻谷產量，增加地上部養分吸收量，提高肥料利用率，減少施肥次數，提高經濟效益。

專用肥；再生稻；產量；肥料利用率；經濟效益

水稻(L.)是我國主要糧食作物之一，對于保障我國糧食安全具有重要意義[1]。近年來，我國糧食種植面積不斷降低，通過提高單產來增加水稻總產量是未來水稻發展的趨勢[2]。隨著社會的發展和經濟結構的變革，農村勞動力短缺、勞動力結構變化成為水稻生產中面臨的新挑戰[3]。因此，作為一種提高稻田單產及復種指數的有效措施，再生稻的種植在現階段得到了推廣，成為我國的一種水稻高效種植模式[4]。此外，種植再生稻還是我國災年減災的有效措施，再生稻頭季抽穗開花期可以避開高溫，保證頭季稻的高產穩產[5]。

我國再生稻的種植區域可以劃分為華南、華東、華中、西南和蘇皖5個地區，分布于廣東、廣西、浙江、湖北、湖南、安徽、四川、重慶、江蘇等省(市)[6]。近年來，隨著水稻生產機械化的進步以及人們對糧食安全關注度的提高，再生稻的種植面積呈現上升的趨勢。以湖北省為例，21世紀初期再生稻種植面積為3×104hm2左右，到2015年已經達到9×104hm2[7]。但是再生稻產量低且不穩定，限制了其進一步發展，合理施肥是再生稻增產的關鍵措施之一[8]。

目前“水稻-再生稻”種植模式中常規肥料和施肥技術還存在以下問題：一是施肥次數多，除需要在直播或移栽時施用基肥外，還需要通過施用分蘗肥、促苗肥和促芽肥等進行追肥，花費較多的人力物力和時間成本；二是養分管理不合理，如氮肥投入量過大、基肥施用多等，這樣不僅不能滿足高產的需求，還可能會造成更多的氮損失，引起氮肥利用率的降低，從而帶來嚴重的土壤退化、富營養化和溫室排放等問題[9-10]；三是農村勞動力的轉移導致了勞動力不足，大部分農民不愿意在種植中投入太多時間和精力進行追肥以及田間管理；四是部分農田土壤中微量元素缺乏。彭少兵等[11]指出，通過測定土壤養分含量進行氮、磷、鉀肥的平衡施用，水稻產量可以得到提高，部分地區出現了某些中微量元素的缺乏，補充土壤所缺乏的這部分養分，水稻產量可以進一步提高。因此，研究一種易于操作、科學可靠的專用肥及其配套的輕簡施用技術是非常必要的[12]。

緩控釋肥可以根據作物不同生長階段養分需求，控制養分的釋放速率和釋放量，已成為農作物生產中省工省時、節省肥料、提高氮肥利用率和減少環境污染的新趨勢，將緩控釋肥與具體作物相結合，達到簡化施肥工序、提高肥料利用率和增產增收的目的。在明確水稻-再生稻種植模式干物質積累及氮磷鉀養分吸收利用規律的基礎上[13]，本課題組研制了專用肥：頭季水稻施用免追型緩控釋復合肥，配方為20-16-10-1(Zn)，推薦用量750 kg/hm2，全部作基肥一次性施用；再生季施用普通復合肥，配方為20-5-10-1(Zn)，推薦用量450 kg/hm2。本研究采用多點田間試驗研究水稻-再生稻種植模式輕簡化施用專用肥對產量、養分吸收、氮肥利用率以及經濟效益的影響，以期為水稻-再生稻種植模式科學施肥提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地點與材料

田間試驗于2019年5－10月在湖北省9個再生稻重點生產村進行，試驗點及其土壤理化性質見表1，各試驗點水稻生育期氣溫和降雨量情況如圖1所示。供試水稻品種均為當地推薦種植品種。水稻采用移栽的種植方式，頭季收割時留樁40 cm，2019年3月底播種育苗，5月初進行移栽，8月底收獲頭季稻，11月初收獲再生稻。

1.2 試驗設計

田間試驗設3個處理，分別為不施肥(T1)、當地農民習慣施肥(T2)、專用肥輕簡施用(T3)。試驗采用大區無重復設計，各處理小區面積100 m2。各試驗點習慣施肥處理肥料養分配比和用量見表2和表3，專用肥處理為在頭季稻移栽前3 d施用基肥(20-16-10-1)(分別表示N、P2O5、K2O、Zn含量)750 kg/hm2，頭季收獲后3 d施用促苗肥(20-5- 10-1，分別表示N、P2O5、K2O、Zn含量)450 kg/hm2。頭季肥料表面撒施后翻耕入土，再生季肥料撒施，其他田間管理措施采用當地推薦方式進行。

表1 各試驗點土壤基礎理化性質

YQ, Yinqian County, Zhongqian City; SQ, Shuangqiao County, Zhongqian City; MC, Maci County, Zhongqian City; PM, Panma County, Yingcheng City; FJ, Fangji County, Yingcheng City; WH, Weihe County, Qichun City; ZP, Zhangpu County, Qichun City; GDW, Gongdawei County, Qichun City; WL, Wanling County, Honghu City. The same blow.

1.3 測定項目與方法

1.3.1 土壤基本養分性狀測定

試驗前按照5點取樣法在各田塊利用土鉆采集0－20 cm耕層土壤，混勻風干后磨細過篩，參考鮑士旦[14]的方法，分別測定土壤pH、全氮、有機質、速效磷和速效鉀含量。

圖1 各試驗點水稻生育期氣溫和降水量

Fig. 1. Temperature and precipitation measurements during the rice-growing season at different experimental sites.

1.3.2 產量及產量構成因子測定

于頭季稻及再生稻成熟期，齊地收割有代表性的水稻植株20蔸，考查有效穗數、每穗粒數、千粒重等指標，并計算結實率和理論產量。于頭季稻及再生稻成熟期每個小區收20 m2全部脫粒，曬干后進行稱量，按照13.5%的含水量計算實際產量。

表2 各試點農民習慣施肥處理肥料養分配比

以“26-10-12”為例，26、10、12分別表示復合肥中N、P2O5、K2O含量。

Taking 26-10-12 as an example, 26, 10 and 12 represent the percentages of N, P2O5and K2O in compound fertilizer, respectively.

1.3.3 養分含量測定

將水稻植株分為稻草和籽粒兩個部分，105℃下殺青30 min，在80℃下烘干至恒重，稱量后粉碎，參考鮑士旦[14]的方法，采用H2SO4-H2O2法消煮，利用連續流動分析儀測定N、P含量，火焰分光光度計測定K含量。

表3 各試點農民習慣施肥處理肥料施用量

以N、P2O5、K2O計肥料用量；基肥、追肥、促苗肥和促芽肥中N依次指配方肥+尿素；分蘗肥中N來自尿素；所有肥料中P2O5、K2O均來自配方肥。

The fertilizer application levels were calculated according to N, P2O5, K2O dosage, N in basal fertilizer, topdressing, tillering fertilizer and booting fertilizer orderly refers to dedicated fertilizer+urea; N in topdressing fertilizer was contributed by urea; P2O5, K2O by dedicated fertilizer.

上圖數據來自有增產效應的7個試驗點，中間實線代表中值，空心矩形表示均值，方框上下頂點、上下實線分別代表上下25%的數值、最大值和最小值。不同小寫字母表示同季3個處理之間存在顯著差異。

Fig. 2. Effects of application of dedicated fertilizer on the rice yield in rice-ratoon rice system.

1.4 數據處理

采用以下公式計算相關參數：

地上部養分積累量=地上部總產量×養分含量(%)；

氮肥偏生產力(Partial factor productivity from applied N，PFPN，kg/kg)=施氮區產量/施氮量；

氮肥回收利用率(Apparent recovery efficiency of applied N，REN，%)=(施氮區地上部吸氮總量?空白區地上部吸氮總量)/施氮量；

氮肥農學利用率(Agronomic efficiency of applied N，AEN，kg/kg)=(施氮區產量?空白區產量)/施氮量；

施肥增加產值=施肥處理產值?空白處理產值；

純收入=產值?增加肥料投入?人工成本投入。

數據采用Microsoft Excel進行分析處理，使用SPSS 22.0軟件在0.05水平上進行不同施肥處理的產量、產量構成因子等的Duncan多重檢驗，用Origin 2021軟件進行繪圖。

2 結果與分析

2.1 專用肥的輕簡施用對“水稻-再生稻”種植模式產量的影響

“水稻-再生稻”體系產量如圖2和表4所示。可以看出，施肥可以顯著提高頭季稻、再生稻和兩季總產量。與不施肥處理(T1)相比，當地農民習慣施肥處理(T2)頭季稻、再生稻和兩季平均總產量分別增加了56.0%、89.4%和64.7%；專用肥處理(T3)頭季稻、再生稻和兩季平均總產量分別增加了75.3%、108.9%和84.1%。

與T2處理相比，T3處理在7個試驗點表現出顯著增產(龔大圍試驗點和萬嶺試驗點除外)，頭季稻增產1198～1852 kg/hm2，平均增幅為19.6%；其中潘馬試驗點產量最高，為11 005 kg/hm2；張鋪試驗點增產幅度最大，達到了27.3%。再生稻增產率為?2.4%～25.9%；其中，張鋪試驗點產量最高，為4049 kg/hm2，與T2處理相比增幅為8.3%。方差分析結果顯示，T3處理在7個試驗點的頭季、再生季以及兩季總產量均顯著高于T2處理，其中5個試驗點的總產增幅在15%以上，潘馬試驗點和張鋪試驗點的總產增幅超過了20%。

2.2 專用肥的輕簡施用對“水稻-再生稻”體系產量構成因子的影響

專用肥顯著影響了“水稻-再生稻”種植模式頭季稻的每穗粒數和再生稻的有效穗數，結實率以及千粒重則沒有表現出顯著性差異(表4)。對于頭季稻，在具有增產效應的7個試驗點中，T2和T3處理較T1處理有效穗數分別增加34穗/m2和46穗/m2，增幅分別為21.3%和28.8%，但T2和T3處理之間無明顯差異。與T1處理相比，T2和T3處理每穗粒數分別增加了30粒和50粒，增幅分別為18.6%和31.1%；T3處理相較于T2處理，每穗粒數增幅為10.5%。

表4 專用肥施用對“水稻-再生稻”種植模式產量構成因子的影響

表中最后三行數值為平均值±標準差(=7)；不同小寫字母表示同列3個處理之間在0.05水平上存在顯著差異(Duncan)。

Values in the last three lines are Mean ± SD(=3), different lowercase letters indicate significant differences among the three treatments in the same column at<0.05(Duncan).

對于再生稻，在具有增產效應的7個試驗點中，不同施肥處理之間有效穗數差異顯著，與T1處理相比，T2和T3處理有效穗數分別增加了26.3%和48.2%；與T2處理相比，T3處理有效穗數增加了25穗/m2，增幅為17.4%。T2和T3處理相較于T1處理每穗粒數顯著增加，增幅分別為43.4%和54.5%，但兩個處理之間差異不顯著。

表5 不同施肥處理“水稻-再生稻”種植模式養分含量的描述性特性統計

對頭季稻、再生稻產量與產量構成因子的相關性分析如圖3表示。對于頭季稻，有效穗數的數量對產量影響最大，相關系數達到了0.94；而再生稻的產量則與每穗粒數的相關系數最大，為0.95。

GY－產量；EP－有效穗數；SPP－每穗粒數；GF－結實率；GW－千粒重；SN－稻草氮含量；SP－稻草磷含量；SK－稻草鉀含量；GN－籽粒氮含量；GP－籽粒磷含量；GK－籽粒鉀含量。

Fig. 3. Correlation analysis between yield and yield components of main rice and ratoon rice.

圖4 專用肥施用對“水稻-再生稻”種植模式養分積累的影響

Fig. 4. Effects of application of dedicated fertilizer on the nutrient accumulation in rice-ratoon rice system.

2.3 專用肥的輕簡施用對“水稻-再生稻”種植模式養分積累的影響

由表5可知，施肥提高了水稻植株氮含量。與T1處理相比，T2、T3處理頭季稻稻草氮含量分別增加了23.5%和11.8%，籽粒氮含量分別增加了12.2%和15.6%；再生稻稻草氮含量分別增加了

26.7%和33.3%，籽粒氮含量分別增加了6.3%和8.3%。T2、T3處理之間水稻植株氮含量差異則不顯著。與T1處理相比，T2處理和T3處理對頭季稻、再生稻稻草和籽粒磷含量影響均不顯著。T3處理相較于T2處理，頭季稻稻草鉀含量顯著增加，增幅為12.9%；頭季稻籽粒、再生稻稻草和籽粒鉀含量則差異不顯著。

表6 專用肥施用對“水稻-再生稻”種植模式氮肥利用率的影響

不同施肥處理對“水稻-再生稻”養分積累的影響如圖2，施肥顯著提高了水稻植株對氮(N)、磷(P2O5)、鉀(K2O)的積累量。與T1處理相比，T2處理頭季稻氮、磷、鉀的積累量分別增加了75.0 kg/hm2、56.3 kg/hm2和219.8 kg/hm2，增幅分別為82.0%、56.0%和45.7%；再生稻氮、磷、鉀的積累量分別增加了86.5 kg/hm2、71.0 kg/hm2和318.5 kg/hm2，增幅分別為94.6%、70.6%和66.2%。與T2處理相比，T3處理頭季稻氮、磷、鉀的積累量分別增加了7.4%、6.8%和10.2%，再生稻氮、磷、鉀的積累量分別增加了5.9%、16.6%和24.4%。

2.4 專用肥的輕簡施用對“水稻-再生稻”種植模式氮肥利用率的影響

專用肥施用對“水稻-再生稻”種植模式肥料利用率的影響如表6。與T2處理相比，T3處理氮肥偏生產力在銀錢、雙橋、馬祠、潘馬、魏河、龔大圍和萬嶺試驗點均有提高，其中萬嶺試驗點提高最多，為10.09 kg/kg，增幅為22.8%。與T2處理相比，T3處理的氮肥農學利用率除在方集試驗點降低外，在其他試驗點均有提高，其中銀錢、雙橋、馬祠和潘馬試驗點均提高7 kg/kg以上，在潘馬試驗點增幅最大，為93.7%。T2處理各試驗點的氮肥回收利用率為18.04～45.94%，在潘馬試驗點達到最高；T3處理各試驗點的氮肥回收利用率在萬嶺達到最高，為44.6%。

2.5 專用肥的輕簡施用對“水稻-再生稻”種植模式經濟效益的影響

T2處理和T3處理的種子、水灌溉投入等相等，因此作物產量、化肥投入以及人工成本投入的差異是決定兩種施肥處理相對收益的主要因素。專用肥施用對“水稻-再生稻”體系經濟效益的影響如表7。兩種施肥處理顯著提高了“水稻-再生稻”種植模式的產值，其中T2處理的施肥增加產值相較于T1處理，增加了16.24×103～33.21×103元/hm2；T3處理相較于T2處理，施肥增加產值增加了?1.44×103～12.29×103元/hm2。與T2處理相比，除龔大圍試驗點外，其他試驗點T3處理純收入都有提高，在9個試驗點平均提高了6.62×103元/hm2。

3 討論

3.1 產量和產量構成因子

水稻產量由單位面積有效穗數、每穗粒數、千粒重以及結實率決定，其作用程度差異顯著[15]。目前有關水稻以及再生稻產量構成因子在產量構成中的貢獻的研究已有很多，但仍然存在較大爭議。李如海等[16]表示，不同產量水平下，產量構成因子對產量的作用不同，低產水平下有效穗數主要決定產量水平，中高產水平下千粒重對產量效應最大；姜照偉等[17]研究表明，頭季稻每穗粒數與產量的關系最密切，頭季高產依靠穩定穗數，主攻大穗；而再生稻每穗粒數對產量的貢獻最大，在保證頭季有足夠穗數的基礎上，爭取母莖多發腋芽；蔣龍等[18]的研究結果表明，頭季稻的結實率和單位面積有效穗數對產量的貢獻率居前兩位，再生季的有效穗數和每穗粒數對產量的直接作用較大，千粒重對頭季稻和再生稻產量的直接作用均較小；林強等[19]通過相關、回歸與通徑分析，得出了再生稻的增產因素是有效穗數，再生稻高產增產的關鍵是促進腋芽萌發成苗的結論。在本研究中，有效穗數和每穗粒數是影響頭季稻和再生稻的產量的最主要的兩個因素(圖3)，這與前人的一些研究結果一致。因此，“水稻-再生稻”種植模式可通過施肥提高水稻的有效穗數和每穗粒數來促進增產。

在龔大圍試驗點和萬嶺試驗點，專用肥處理與習慣施肥處理相比，水稻產量基本持平，產量沒有顯著增加的原因可能是在兩個試驗點習慣施肥處理氮肥施用量比專用肥處理分別增加57 kg/hm2和110.5 kg/hm2，這部分氮肥為水稻生長提供了更多的養分，可以獲得更高的產量，但是此時氮肥已經不是水稻增產的限制因子，隨著施氮量的增加水稻產量不再顯著增加。

3.2 肥料利用率

平衡施肥在促進水稻對養分吸收的同時，提高養分向籽粒的運輸，通過影響籽粒的氮、磷、鉀養分含量來影響產量[20]。平衡施肥要協調產量與肥料利用率之間的矛盾，也要關注多余養分對環境的危害，不合理施肥會破壞土壤養分平衡，多余氮素殘留在土壤中，可通過氨揮發和反硝化作用、硝態氮淋溶等途徑損失,導致了農業面源污染[21-22]。前人研究表明，籽粒產量隨著施氮量的增加而增加，達到臨界值以后，繼續增施氮肥籽粒產量明顯下降[23]。在本研究中，潘馬、方集、魏河和張鋪試驗點習慣施肥處理的施氮量低于專用肥處理，產量隨著施氮量的增加而增加；萬嶺試驗點的習慣施肥處理施氮量顯著高于專用肥處理，產量也較專用肥處理高，但是純收入降低了0.91×103元/hm2，經濟效益隨著施氮量的增加出現了下降的趨勢，這與前人的研究結果一致。因此，在維持高產的同時，也要提高作物的養分利用率以及經濟效益，其宗旨要符合4R原則。

Wang等[24]研究表明，頭季稻想要獲得較高的產量，需要較高的氮投入；在作物管理措施中，施氮可以調節植株氮素水平，促進休眠腋芽的發育和生長，因此氮的投入對再生稻產量影響最大[25]。對于“水稻-再生稻”體系，需要統籌兩季進行施肥，特別要注重氮肥的合理施用，在提高產量的同時要盡可能提高氮肥利用率。

根據我國的國情，在養分的管理和施肥的指導思想方面需要從田塊尺度提升和擴展到區域尺度，因此提出了“區域用量控制與田塊微調相結合”的推薦施肥的理念[26]。本研究中專用肥處理在各試驗點表現不一致，在部分試驗點相較于習慣施肥處理氮肥利用率下降，因此可根據當地氣候、土壤條件，對專用肥肥料施用量進行微調，通過適當減少施肥量來提高肥效和經濟效益。在本研究中氮肥利用率的計算因為不存在不施氮處理而選擇不施肥處理作為對照，后續的研究可以增加不施氮處理從而更好評估專用肥的氮肥利用率。

3.3 省工增效

緩控釋肥料所含養分形式在施肥后能緩慢被作物吸收，其所含養分比速效肥有更長肥效。陳萍等[27]的研究表明，緩控釋肥可以提高水稻穗長、穗粒數以及產量；蔣琪[28]等的研究表明，控釋肥在減少氮肥用量的情況下仍能實現穩產增產，保證經濟效益的情況下提高生態效益。本研究中的專用肥頭季為緩控釋施肥，能很好地滿足頭季稻不同生長發育階段對養分的需求，同時提高了氮肥利用率，具有節本增效和省工省時的優點。后續可以通過水中溶出率法、土壤溶出率法和電導率等方法評價肥料的養分緩釋性能。

麥日桂和馮時欽[29]的研究表明，水稻噴鋅能明顯提高有效分蘗數和結實率，從而提高產量；Ji等[30]通過田間試驗和水培研究表明，施鋅促進了水稻根冠轉運和氮素向葉片、糙米的分配，提高了水稻生物量和產量。因此，在水稻施肥時，適當添加鋅肥有利于提高產量。有研究結果表明，施用鋅肥可以提高水稻籽粒中鋅含量，從而提高水稻的營養價值，在后續的研究中，可以對不同施肥處理水稻籽粒鋅含量進行測定，能更加全面地評估專用肥輕簡化施用的效果。

4 結論

專用肥輕簡化施用與當地農民習慣施肥相比，在具有增產效應的7個試驗點，可以使頭季稻產量平均增加1348 kg/hm2，再生稻產量平均增加427 kg/hm2；在9個試驗點中，相較于農民習慣施肥處理，專用肥處理經濟效益平均增加了6.62×103元/hm2，同時肥料利用率也得到不同程度提高。綜合來看，該專用肥在我國華中地區進行“水稻-再生稻”種植模式輕簡化施用具有良好的應用前景。

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Effects of Simplified Application of Dedicated Fertilizer on Yield, Fertilizer Use Efficiency and Economic Benefit in Rice-ratoon Rice System

WANG Minyu1, DAI Zhigang3, YU Defang4, WANG Xiangping5, GUAN Shaohua6, SHAO Yuangang7, ZHANG Jiaxue8, LI Xiaokun1,2,*

[(), Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Wuhan 430070, China; Hubei Engineering Research Center for Ratooning Rice Production and Industrialization Technology, Wuhan 430070, China; Cultivated Land Quality and Fertilizer Station of Hubei Province, Wuhan 430070, China; Xiaogan District Soil Fertilizer Workstation, Xiaogan 432100, China; Honghu Soil Fertilizer Workstation, Jingzhou 433200, China; Zhongxiang Soil Fertilizer Workstation, Jingmen 433200, China; Yingcheng Agricultural Technology Promotion Center, Xiaogan 432400, China; Qichun Soil Fertilizer Workstation, Qichun 435399, China; Corresponding author, email: lixiaokun@mail.hzau.edu.cn]

【Objective】The effects of simplified application of dedicated fertilizer on yield, yield components, fertilizer use efficiency and economic benefit were studied and clarified in the system of rice-ratoon rice to lay a theoretical basis for the simplified and scientific fertilization.【Method】Multi-site field experiments were designed with no fertilizer (T1), local farmers’ practice (T2) and dedicated and simplified fertilizer (T3). The yield, yield components, nitrogen, phosphorus and potassium concentration of different treatments were determined to calculate the nutrient accumulation, fertilizer use efficiency and economic benefit. 【Result】Fertilization could significantly increase the yield of rice. Compared with T1 treatment, the main rice and ratoon rice in nine experimental sites under T2 treatment increased by 56.0% and 89.4%, respectively; For T3 treatment, by 75.3% and 108.9%. Compared with T2 treatment, the total grain yield of T3 treatment in the main season, the ratooning season and the two seasons increased by 1006 kg/hm2, 356 kg/hm2and 1362 kg/hm2, with increasing rates of 12.4%, 10.3% and 11.8%. Compared with T2 treatment, the number of grains per panicle of T3 treatment increased by 20 grains or 10.5%. The results showed that the Nitrogen (N), Phosphorus (P2O5) and Potassium (K2O) accumulation in the main season in above-ground rice plants increased by 7.4%, 6.8% and 10.2% in T3 treatment. Compared with T2 treatment, the ratoon rice increased by 5.9%, 16.6% and 24.4%. The partial factor productivity from applied N, apparent recovery efficiency of applied N and agronomic efficiency of applied N of T3 treatment at different experimental sites increased, with the highest increase of 25.3%, 93.8% and 143.7%, respectively as compared with T2 treatment. In the nine experimental sites, net income increased by 6.19×103 Yuan/hm2on average.【Conclusion】The results showed that the application of dedicated and simplified fertilizer could significantly increase the rice yield, the nutrient uptake of above-ground parts, and improve the fertilizer use efficiency, reduce the times of fertilization and increase economic benefits.

dedicated fertilizer; ratoon rice; yield; fertilizer use efficiency; economic benefit

10.16819/j.1001-7216.2022.210808

2021-08-16；

2022-02-21。

公益性行業（農業）科研專項( 201503123 )；湖北省水稻“三優”科技創新行動項目。