胡丹丹 范呈根 洪欠欠 吳建富

（江西農(nóng)業(yè)大學(xué)作物生理生態(tài)與遺傳育種教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/江西省鄱陽湖流域農(nóng)業(yè)資源與生態(tài)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南昌330045；第一作者：danhcbwlh@163.com；*通訊作者：wjf6711@126.com）

緩/控釋肥料是一種養(yǎng)分釋放速率緩慢，釋放期較長(zhǎng)，在作物整個(gè)生長(zhǎng)期都可以滿足作物生長(zhǎng)需要的新型肥料。與傳統(tǒng)肥料相比，緩/控釋肥料可以控制養(yǎng)分的釋放速度，使養(yǎng)分供應(yīng)與作物各生育期需肥規(guī)律基本吻合，同時(shí)還能減少養(yǎng)分流失，提高肥料利用效率[1-2]。一般認(rèn)為，緩/控釋肥料比速效氮肥利用率提高10%～30%，比傳統(tǒng)速效肥料可減少10%～40%用量[3-5]。因此，緩/控釋肥料已經(jīng)成為肥料科技創(chuàng)新的一個(gè)熱點(diǎn)。隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)勞動(dòng)人口的減少，勞動(dòng)用工成本的增加，以及保護(hù)生態(tài)環(huán)境要求的提出,近幾年來我國(guó)緩/控釋肥料發(fā)展迅速，且已在多種作物上開展了應(yīng)用研究，緩/控釋肥料的推廣應(yīng)用是我國(guó)到2020年實(shí)現(xiàn)化肥零增長(zhǎng)目標(biāo)的重要措施之一。已有的試驗(yàn)結(jié)果表明，與常規(guī)施肥相比，施用緩/控釋肥料能顯著提高水稻、小麥、棉花、油菜等大田作物產(chǎn)量，提高水稻等農(nóng)作物氮素利用效率和經(jīng)濟(jì)效益[6-10]。陳賢友等[11]研究指出，在等量氮素施用條件下，一次性基施硫磺加樹脂包膜尿素，水稻可增產(chǎn)17.8%，氮肥利用率提高27.6%。陳建生等[12]研究表明，與等養(yǎng)分的專用肥相比，一次性基施水稻控釋肥料，水稻產(chǎn)量增幅達(dá)8.2%，氮肥利用率提高17.1%。張鴻燕[6]等研究指出，與普通尿素相比，施用緩/控釋肥料顯著提高了南方丘陵區(qū)粳稻產(chǎn)量、氮肥農(nóng)學(xué)利用率和收益，但其施用效果與緩/控釋肥料的種類和用量有關(guān)。而侯紅乾等[13]研究認(rèn)為，一次性基施100%緩/控釋肥料早、晚稻產(chǎn)量與對(duì)照相比，差異不顯著，卻顯著提高了早、晚稻氮素利用率。前人關(guān)于緩/控釋肥料在水稻上的增產(chǎn)效果、氮素利用率和收益方面雖有大量研究，但研究結(jié)果并不完全一致，且以單點(diǎn)試驗(yàn)結(jié)果為主，涉及中稻的應(yīng)用較少[14]，且緩/控釋肥料的效果受到包膜材料、作物種類、土壤類型、養(yǎng)分均衡管理、氣候等因素的影響。為此，本文在江西不同生態(tài)區(qū)域不同類型土壤上，研究等養(yǎng)分水平下緩/控釋肥料替代部分速效化肥對(duì)中稻產(chǎn)量、氮素利用和經(jīng)濟(jì)效益的影響，以期為緩/控釋肥料在中稻生產(chǎn)上推廣應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試水稻品種為Y兩優(yōu)1號(hào)。供試肥料分別為尿素（含N 46%）、鈣鎂磷肥（含P2O511.4%）、氯化鉀（含K2O 60%）、45%的中化復(fù)混肥（N-P2O5-K2O=15-15-15）和42%“農(nóng)心樂”牌緩/控釋肥料（N-P2O5-K2O=19-10-13，含聚晶硫包衣尿素，20%緩釋氮+80%速效氮，控釋期為3個(gè)月）。緩/控釋肥料由江西孟澤農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司生產(chǎn)提供，其他化肥由市場(chǎng)購(gòu)買。供試土壤為紅壤性水稻土和潮沙泥田，肥力中等偏上（表1），常年種植水稻。

表1 供試土壤主要肥力性狀

表2 各處理施肥量與施肥方法（kg/hm2）

表3 不同施肥處理對(duì)水稻產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與管理

于2016年在江西省新干縣（東經(jīng)115°22'、北緯27°42'）和進(jìn)賢縣（東經(jīng)116°01'、北緯28°23'）進(jìn)行中稻大田試驗(yàn)。設(shè)4個(gè)處理：（1）CK，不施任何肥料；（2）CF，常規(guī)施肥；（3）100%CRF，一次性基施100%緩/控釋肥料；（4）80%CRF，一次性基施80%緩/控釋肥料。處理（2）、（3）和（4）氮、磷、鉀養(yǎng)分用量相等，詳細(xì)施肥量及施用方法見表2。每個(gè)處理小區(qū)面積為24 m2，4次重復(fù)，小區(qū)隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)間土埂用塑料薄膜包裹，單排單灌。5月20日播種，6月20日人工移栽，栽插規(guī)格為20.0 cm×23.3 cm，每叢3苗，10月8日收割，其他措施按常規(guī)高產(chǎn)栽培要求進(jìn)行。

1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.3.1 植株養(yǎng)分

水稻成熟期每處理按平均莖蘗數(shù)取代表性植株5叢，分莖鞘、葉片和稻穗3部分裝入樣品袋中，于烘箱105℃下殺青30 min，然后于80℃下烘干至恒質(zhì)量，稱量、粉碎、過0.5 mm篩，植株各部位N含量測(cè)定采用濃H2SO4-H2O2消化，用FOSS-2400測(cè)定。

1.3.2 考種與測(cè)產(chǎn)

收割前1 d，每小區(qū)調(diào)查80叢有效穗數(shù)，各小區(qū)按平均數(shù)法取樣5叢進(jìn)行考種；每小區(qū)實(shí)割200叢，脫粒后曬干稱量測(cè)產(chǎn)。

1.4 有關(guān)指標(biāo)計(jì)算方法

氮肥吸收利用率（%）＝（施氮區(qū)植株總吸氮量－空白區(qū)植株總吸氮量）／施氮量×100；氮肥農(nóng)學(xué)利用率（kg/kg）＝（施氮區(qū)產(chǎn)量－空白區(qū)產(chǎn)量）/施氮量；氮肥生理利用率（kg/kg）＝（施氮區(qū)產(chǎn)量－空白區(qū)產(chǎn)量）/（施氮區(qū)植株總吸氮量－空白區(qū)植株總吸氮量）；氮肥偏生產(chǎn)力（kg/kg）＝施氮區(qū)產(chǎn)量／施氮量。

1.5 數(shù)據(jù)處理

運(yùn)用Excel 2007和SPSS 16.0軟件進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和統(tǒng)計(jì)分析，利用Duncan新復(fù)極差法進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，顯著性水平設(shè)定為α=0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)水稻產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響

由表3可知，兩試驗(yàn)點(diǎn)水稻產(chǎn)量的變化趨勢(shì)基本一致，但紅壤性稻田各處理產(chǎn)量均高于相應(yīng)處理的潮沙泥田，各施肥處理水稻產(chǎn)量均顯著高于對(duì)照（P<0.05）。在等量氮、磷、鉀養(yǎng)分條件下，100%CRF、80%CRF處理水稻產(chǎn)量均高于CF處理，增幅為5.17%～6.48%，但處理間差異不顯著。說明施用緩/控釋肥料能適當(dāng)提高水稻產(chǎn)量。

表4 不同施肥處理水稻的氮素利用效率

表5 不同施肥處理水稻的經(jīng)濟(jì)效益

從表3可見，各施肥處理水稻單位面積有效穗數(shù)、結(jié)實(shí)率均顯著高于對(duì)照（P<0.05）。在等量氮、磷、鉀養(yǎng)分條件下，有效穗數(shù)以CF處理最高，其次是80%CRF處理，100%CRF處理最低，但處理間差異不顯著；每穗粒數(shù)以100%CRF處理最高，其次是CF處理，80%CRF處理最低；結(jié)實(shí)率以100%CRF處理最高，其次是80%CRF處理，CF處理最低，但各施肥處理間差異不顯著；千粒重不同處理間差異不顯著。說明適當(dāng)施用緩/控釋肥料有利于提高水稻每穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率，從而有利于提高產(chǎn)量。

2.2 對(duì)水稻氮素利用效率的影響

從表4可以看出，在等量氮、磷、鉀養(yǎng)分條件下，與CF處理相比，100%CRF、80%CRF處理顯著提高了水稻氮素吸收利用率和農(nóng)學(xué)利用率，平均分別提高了5.27～8.01個(gè)百分點(diǎn)和2.47～2.53 kg/kg（P<0.05），增幅平均分別為16.2%～24.6%和18.0%～20.2%（P<0.05）；而氮肥生理利用率和偏生產(chǎn)力各施肥處理間差異不顯著。說明適量施用緩/控釋肥料能顯著提高水稻的氮肥利用率和農(nóng)學(xué)利用率，而對(duì)氮肥的生理利用率和偏生產(chǎn)力影響不大。

2.3 對(duì)水稻經(jīng)濟(jì)效益的影響

由表5可知，在等量氮、磷、鉀養(yǎng)分條件下，100%CRF、80%CRF處理稻谷產(chǎn)值、肥料成本和凈收益均顯著高于CF處理（P<0.05），而100%CRF與80%CRF處理間差異不顯著；稻草產(chǎn)值、產(chǎn)投比各施肥處理間雖有差異，但差異均不顯著。凈收益100%CRF、80%CRF處理比CF處理平均增加1 300～1 350元/hm2，增幅為5.87%～6.19%（P<0.05）。說明適當(dāng)施用緩/控釋肥料能顯著提高農(nóng)民種糧的經(jīng)濟(jì)效益。

3 討論與結(jié)論

推廣應(yīng)用緩/控釋肥料是我國(guó)到2020年化肥實(shí)現(xiàn)零增長(zhǎng)目標(biāo)的重要措施之一。目前，有關(guān)緩/控釋肥料的試驗(yàn)報(bào)道較多，但施用緩/控釋肥料的效果，不同研究者的結(jié)果并不完全一致。有研究認(rèn)為，緩/控釋肥料肥效釋放緩慢，不能滿足水稻前期生長(zhǎng)需求，通過增施尿素處理的產(chǎn)量明顯高于緩/控釋肥料處理[15-16]。但也有研究認(rèn)為，緩/控釋肥料一次性施用可以明顯提高稻谷產(chǎn)量和生物產(chǎn)量[17]。究其原因可能與緩/控釋肥料配方、作物種類、土壤類型和施用量有關(guān)。本研究認(rèn)為，在等量氮、磷、鉀養(yǎng)分供應(yīng)水平下，100%CRF、80%CRF處理水稻產(chǎn)量均高于CF處理，增幅為5.17%～6.48%，但處理間差異不顯著；而100%CRF、80%CRF處理均顯著提高了水稻氮素吸收利用率和農(nóng)學(xué)利用率，增幅平均分別為16.2%～24.6%和18.0%～20.2%（P<0.05）；各處理對(duì)氮肥的生理利用率和偏生產(chǎn)力影響較小。普遍研究認(rèn)為，施用緩/控釋肥料能提高農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)效益[6，9，14，18-19]。本試驗(yàn)條件下，100%CRF、80%CRF處理稻谷產(chǎn)值、肥料成本和凈收益均顯著高于CF處理（P<0.05），凈收益增幅為5.87%～6.19%。

綜上所述，在水稻生產(chǎn)中，建議用緩/控釋肥料替代部分速效化肥作基肥施用，并在分蘗期和幼穗分化期適當(dāng)追施一定量的尿素和氯化鉀，既有利于增產(chǎn)，又有利于提高肥料利用率和農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入。

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