不同緩控釋肥料對水稻秀水134產量的影響及其效益研究

李靜宜

[摘要]不同緩控釋肥料會對水稻的基本產量與經濟效益產生明顯的影響，這是地方水稻栽培種植長期實踐所得出的結果。本文從理論層面論述了緩控釋肥料相關技術應用原理的內容，并結合兩大試驗深入科學地研究了不同緩控釋肥料對水稻秀水134產量所帶來的影響及產出效益，以期對簡化水稻施肥技術和節約勞動力成本提供幫助。

[關鍵詞]緩控釋肥料；水稻；秀水134；試驗；產量影響；生產效益

中圖分類號：S-3 文獻標識碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.20180822

水稻是全球超過半數人口的主食，在我國更是第一大糧食作物。但近年來我國的水稻種植面積卻呈現出明顯的下降趨勢，這是由于農戶在種植水稻時持續增肥所導致的。雖然持續增肥能夠為農戶種植節約大量的成本與時間，保證糧食總產量的穩定增長，但實際上不合理的施肥容易造成農作物肥料利用率偏低，導致水稻產量受到嚴重影響。我國氮肥、磷肥和鉀肥的利用效率分別為35%、20%和50%，普遍低于發達國家55%～70%的氮肥、磷肥和鉀肥的利用效率水平。而對氮肥的濫用還造成了嚴重的生態環境污染問題，如地表水富營養化、氣態活性氮過量引起霧霾天氣、溫室氣體二氧化氮的直接排放導致地方生物多樣性下降等。為解決上述問題，地方水稻栽培種植需要思考創新解決策略。

1對緩控釋肥料的理論研究

緩控釋肥料是一種特殊的新型肥料，它能對肥料中的養分進行有效的釋放延緩，同時還能實現對釋放速度的控制，是一種典型的“智能化”肥料。緩控釋肥料的營養元素可在土壤中實現緩慢釋放，有效減少營養元素的損失，具有較長、較穩定的肥效期，可源源不斷地為植物提供生育期所需要的所有養分。考慮到肥料釋放緩慢的基本特性，利用緩控釋肥料可切實減少肥料流失，增加整體的肥料利用效率，對減少施肥數量及次數也有一定的幫助，為農戶種植水稻節約了成本。

目前市面上的緩控釋肥料種類相當多，包括物理型緩控釋肥料（如包膜肥料、無機包膜肥料、有機化合物聚合包膜肥料）和物理化學型緩釋控肥料（如生化脲酶或抑制劑肥料、脲甲醛類肥料）。其中各種肥料的營養元素含量也各不相同，大部分中都含有硫元素、微量元素和尿素等營養成分，所以緩控釋肥料的整體售價相比于普通復合肥要高出不少，一般緩控釋肥料價格為140～200元/kg，相比普通復合肥高出7～10倍。目前越來越多的實踐證明緩控釋肥料能夠滿足農作物在不同生長階段的肥料需求，它通過提高作物生長后期的供肥能力以促進作物生長，最終提高產量。目前各地都在對不同的緩控釋肥料進行分析比較試驗，以期獲得較好的緩控釋肥料應用效果，確保地方水稻的高產、高效栽培。

相關研究表明，采用緩控釋肥料要根據作物本身的生長發育需求進行肥料的養分釋放速度控制，提高肥料中的氮素利用率以及水稻作物產量。中科院朱兆良院士在針對南方地區所開展的大面積水稻一次性施肥技術研究獲得試驗結果，結果表明應該在水稻秧苗移栽前實施一次基礎施水緩控釋肥料施肥，施肥量為0.045～0.065kg/m²，這一用量可基本滿足水稻在整個生育期對養分的基本需求。而從功能作用角度來講，緩控釋肥料采取以習性基礎施肥，對降低肥料徑流和淋溶損失很有幫助。目前采用緩控釋肥料施肥可保證對氮肥的利用率超過60%，最高達到85%，比普通氮肥的利用率提高了近40%，對減少水稻的淋溶損失也很有幫助，可大幅度降低NO₃-N的污染。將緩控釋肥料與普通尿素對比，發現其能夠有效降低稻田中的NO₃^--N、NH₄⁺-N以及TN等徑流損失量（分別為30.58%、22.45%、18.77%）。結合之前學者對緩控釋肥料用于水稻的相關研究報告，可以進一步了解如果將單一的緩控釋肥料集中施于水稻中，無法實現水稻產量及養分利用率的提高，對水稻的經濟效益影響也相對不大。因此需要深入研究緩控釋肥料對水稻的產量影響，特別是一次性基肥施肥對水稻產量的實際影響。整體來講，就是研究不同緩控釋肥料對水稻整體產量、經濟性狀與效益的影響，最終篩選出性價比更高且更易于推廣的緩控釋肥料，保證該新型肥料能夠在我國水稻種植中大規模應用，為水稻的健康栽培與產量增產帶來更多技術參考。

2試驗案例一

2.1試驗材料及試驗地基本介紹

該試驗在某地區種植大戶農田中展開，其前茬為空閑田塊，專門對空閑田塊進行了土壤系灰潮土亞類淡涂泥土土屬處理。而且該試驗用區域擁有相對平坦的地勢和相對均勻的肥力，在試驗前的土壤基本理化性狀檢測中就基本明確了這一點。其土壤理化性狀條件為土壤中含有有效磷1.25mg/kg、速效鉀150mg/kg、堿解氮223.2mg/kg，整體pH值經過測試為6.01。

在試驗材料方面首先選擇了單質肥料作為試驗地塊主要施肥肥料，其中主要包含了氮肥尿素，含N量在45.5%以上，單價為2.2元/kg；磷肥則選擇了過磷酸鈣，含有16%以上的P₂O₅，單價為1.1元/kg；鉀肥選擇了原產于加拿大的進口氯化鉀，K₂O含量大于60%，單價3.9元/kg。

在緩控釋肥料選擇方面該試驗所選擇的是永笑脲甲醛緩控釋肥料，其整體養分超過50%，其中氮、磷、鉀肥三者的成分比例為22%、8%和17%，單價為5元/kg。另外還加入了總養分為52%的“稻堅強”控釋摻混肥料，其中氮、磷、鉀肥三者的成分比例為26%、11%和16%。另外該試驗中還用到了“好樂耕”有機緩控釋水稻專用肥、“六國網”復合緩釋控摻混肥、袁氏專用緩釋控摻混肥以及本試驗中的主要試驗對象——單季常規晚稻品種秀水134。

2.2試驗處理與設計

首先對該緩控釋肥料水稻施肥試驗進行合理處理，專門設置了7個處理區，分別為無施肥區（處理1）、常規施肥區（施肥過磷酸鉀、氯化鉀以及尿素，處理2）、緩控釋施肥區1（施肥永笑脲甲醛緩控釋肥，配合尿素15kg，處理3）、緩控釋施肥區2（施肥“稻堅強”緩釋控摻混肥40kg，配合尿素15kg，處理4）、緩控釋施肥區3（施肥“好樂耕”有機緩釋控摻混肥40kg，配合尿素15kg，處理5）、緩控釋施肥區4（施肥“六國網”復合緩釋控摻混肥42kg，配合尿素15kg，處理6）、緩控釋施肥區5（施肥袁氏專用緩釋控摻混肥31kg，配合尿素15kg，處理7）。

對上述7個施肥試驗區進行對比分析，主要用1個常規施肥區、5個緩控釋施肥區與1個無施肥區進行對比觀察，肥料成本與常規施肥基本相同，且在重復處理7次以后，可實現對每個試驗區的單灌單排，避免串灌串排問題的出現。為此，在每個試驗區內都會設置四周的保護航，保證實驗區施肥水平與栽培技術措施水平基本保持在同一水平線上。

2.3試驗時間

該試驗從2016年6月4日開始播種，到7月4日施入35%的氮肥和100%的磷肥與鉀肥，再施入100%的緩控釋復合肥；7月7日選擇移栽，保證移栽后的株行距控制在18.8×21.2cm，每個試驗區都栽培水稻800株，且每叢中保證有5株植株；7月14日開始處理基本苗，為水稻施入45%的氮肥和20%的分蘗肥；完成了全部尿素的處理后，8月初在試驗區內施入10%的氮肥；11月初對7個試驗區進行樣本采集分析，主要分析水稻的經濟性狀；11月中旬正式分區收割水稻稻谷，曬干后稱重記錄水稻產量。

2.4試驗結果分析

試驗案例一中基于不同肥料處理的水稻農藝性狀與經濟性狀表現數據見表1。

2.4.1對水稻農藝性狀與經濟性狀的影響分析

據表1可知，7個處理區中對水稻的經濟性狀表現最明顯的是有效穗，其中有效穗最多的處理區為處理4區，處理量達到415.5穗/m²。從各個試驗區的農藝性狀對比來看，其中水稻植株的尖葉最長與植株最高的為處理2區，這表明處理2試驗區中水稻的常規施肥肥力充足，呈現出了水稻植株較為茂盛的群體栽培效果，不過其常規施肥狀態下的水稻千粒重在處理數據上表現為7個處理區最低。

2.4.2對水稻整體產量的影響分析

基于不同處理狀態下水稻產量在該試驗中存在明顯差異性。處理1區與處理2區的水稻產量分別為0.69kg/m²和0.61kg/m²，水稻產量在所有處理區域中最低；處理4區的水稻產量達到最高水平1.03kg/m²，產量明顯高于其它區域；處理區1、2、3、7水稻產量均低于處理6區。

2.4.3對水稻生產經濟效應的影響分析

如果在肥料成本相同的情況下，需要思考不同肥料處理背景下所產生的經濟效益不同。結合實驗結果分析無肥區、常規施肥區以及5個緩控釋施肥區的產值與純收入對比，5個緩控釋施肥區在收入上均比無肥區更高，而常規施肥區則位居第6位。其中純收入最高的為處理4區，它的收入可達到2.98元/m²，而無肥區收入最低，只有1.05元/m²。

可結合試驗篩選出運用不同緩控釋施肥對水稻秀水134產量的影響。采用常規施肥可有效減少肥料投入量和追肥次數，節省成本，為水稻增產增效，但相比較而言采用緩控釋肥料的效果更好，結合實際的地力情況，可推斷出試驗區內氮肥的施入臨界量為15kg左右。其中在等價肥料投入條件下，緩控釋肥料相比于常規肥料可減少施入20%左右的氮肥，為農戶水稻種植節約成本。

3試驗案例二

3.1試驗材料與處理設計

試驗案例二在2017年5-10月展開，選擇年降水量為1200.6mm、年平均氣溫為17.3℃、無霜期為245d、年日照時數為1520.7h的試驗區域。另外經過考察該試驗田塊的土壤理化性質為pH值6.8，其中全氮含量為1.8g/kg，施入有效磷17.9mg/kg，還配備了速效鉀95mg/kg。所采用的試驗水稻依然是秀水134，試驗肥料包括木質素緩釋肥、脲甲醛緩釋肥、水稻配方肥、氯化鉀、復合肥以及碳酸氫鉀等。

3.2試驗方法

試驗田塊選擇大區展開，專門設置5個處理區域，其中處理1區采用木質素緩釋肥和尿素15kg；處理2區采用基肥配合45%的脲甲醛緩釋肥40kg、尿素15kg；處理3區采用穩定性非配合40%基肥、尿素15kg；處理4區采用水稻配方肥，配合44%基肥和氯化鉀1.0kg；處理5區采用常規施肥專門作為對比區。

該試驗選擇在水稻成熟期（10月末）展開植株采樣和水稻經濟性狀測試，專門對水稻的株高、有效穗、每穗實粒數、結實率以及千粒重進行對比分析。實驗中采用了烘干法進行產量折算，最后對水稻生產的經濟效益進行了精確評估。

3.3試驗結果

試驗案例二中基于不同肥料處理的水稻農藝性狀與經濟性狀表現數據見表2。

結合試驗結果對水稻的經濟性狀與產量影響因素進行分析，結果發現對照最高為處理2區，其有效穗數值最高，達到190.8穗/m²，最低為處理5區，即采用常規施肥的對比區；在每穗實粒數方面，處理1區表現最高，可達到313.9粒，而處理3區最低，只有294.8粒。不同施肥處理情況下水稻產量平均值為1.2～1.28kg/m²，其中處理2區最高，采用了脲甲醛緩釋肥對水稻產量影響較大，而采用常規施肥處理后的試驗5區在水稻產量上位居第4位，超過了木質素緩控釋肥處理的處理1區。

針對水稻的化肥用量影響方面，處理4區的施肥次數為3次，緩釋肥與水稻配方肥的使用程度相應減少了其施肥用量，相比于常施肥處理5區，它的施肥中純氮用量減少了18.2%左右。而處理2及處理3區的水稻種植減氮增效效果則相對明顯。

該試驗中不同試驗區對水稻產值的經濟影響分析。相比于常規施肥處理，處理2區和處理3區的水稻產值分別增加了2.45%和1.89%，而處理4區和處理1區則分別減少了0.8%和1.2%。可以見得在不同施肥處理狀況下根據肥料總投入、所采用肥料的不同，水稻產值會發生較大的經濟差異。在施肥次數以外，田間管理生產總成本也有差異，其中處理1區的生產總成本最高達到2.85元/m²，而處理3區最低為2.553元，m²。

4結論

本文主要分析了基于不同緩控釋肥料對水稻秀水134產量及經濟效益的影響，結合兩個試驗案例中的多個處理區，通過不同緩控釋肥料施肥、常規施肥及無施肥區進行試驗對比發現，一般施用緩控釋肥料可提高10%～15%的水稻作物產量，肥料利用率可提高25%，效果明顯。而在試驗中發現施肥脲甲醛緩釋肥效果最佳，脲甲醛緩釋肥是被目前公認的穩定性最佳的緩釋控肥料，在有效減氮的同時可以提高水稻的氮素吸收利用率，對簡化水稻施肥技術和節約勞動人力成本都有好處。