董樑
摘 要 在現代化建設深入開展的影響下,我國耕地面積不斷減少,但由于我國人口眾多,耕地面積減少與糧食需求量增加之間的矛盾越來越凸顯。水稻作為我國的主要糧食作物之一,努力提升其產量成為了關鍵問題,而緩控釋肥的出現為水稻產量的提升提供了一種解決方法。基于此,圍繞緩控釋肥在水稻生產中的應用展開研究。
關鍵詞:水稻生產;緩控釋肥;應用
中圖分類號:S511 文獻標志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.15.099
緩控釋肥作為一種全新的肥料,可以根據作物所處生長時期的養分需求將養分進行緩慢釋放或是控制,并在作物養分的高效提供、改善土壤環境等方面發揮重要作用。基于此,就緩控釋肥在水稻生產中的應用展開討論。
1 緩控釋肥定義及其作用機制分析
1.1 緩控釋肥概述
緩控釋肥在國際上的通用概念為:緩控釋肥本身所含養分在施用之后可以被農作物緩慢進行吸收,且所含養分較之速效肥料有著更長的肥效。具體的標準為:25 ℃環境下,肥料自身24 h內的養分釋放不超過總含量的15%,28 d內的養分釋放總量不超過總養分含量的78%,且在規定時間內養分釋放率達到75%以上的肥料都可以被認為是緩控釋肥。
而我國對于緩控釋肥的定義為:緩釋肥在施用之后,可以轉變為植物直接吸收利用的有效養分,且釋放速率較之普通類型的速溶肥料要低,肥效有所延長;而控釋肥就是一種將現代化植物營養理論及控制釋放技術作為基礎的,借助控制機制使得肥料養分釋放速率得以和作物生長規律相適應的的肥料。
1.2 緩控釋肥作用機制分析
緩控釋肥在施用之后,前期也同樣會釋放出一定數量的養分,但其釋放量較之普通肥料而言較少,這對于那些并非十分貧瘠的土壤來說,前期釋放出來的少量養分同樣可以滿足水稻的實際生長需求,同時也不會造成水稻前期生長中的過分分蘗而影響其成穗率及結實率。而在水稻生長的中后期階段,緩控釋肥將會釋放出大量的養分,有了充足的養分作為基礎,水稻即便是在生長后期依舊可以很好地進行強效光合作用,在延緩水稻衰老的前提下,使得稻穗有著十分充足的養分來充實其中的米粒,極大地提升了水稻的結實率。與此同時,養分利用效率的提升對稻稈的質量也有著十分顯著的影響,可以很好地預防水稻倒伏現象的發生。
2 緩控釋肥對于水稻的作用
2.1 對于水稻品質的作用
隨著生活水平的不斷提升,人們對稻米的品質也提出了更高要求,緩控釋肥的應用對于稻米品質的提升發揮了重要作用。相關研究表明,在0~1 500 kg·hm-2時,緩控釋肥的應用可在一定程度上提升稻米的精米率、整精米率及直鏈性質淀粉含量、蛋白質含量,并降低堊白粒率[1]。施用的緩控釋肥為1 200 kg·hm-2時,對于水稻品質的提升較為顯著。相關學者在前人研究的基礎上,通過研究得出了對于水稻品質提升有所影響的主要因素包括施用的緩控釋肥類型、施用方式及緩控釋肥的實際施用數量。此外,有部分學者通過研究之后認為,在一次性全量使用緩控釋肥的情況下,較之常規施肥方式,可以十分顯著地提升水稻稻米蛋白質含量及蘇氨酸之外全部必須氨基酸組分的含量[2]。由此不難發現,在水稻種植中使用緩控釋肥,可以在提高水稻總體產量的同時提高稻米品質。
2.2 對于水稻產量提升的作用
在水稻的種植生產環節中,在一定的范圍內施用氮肥確實可以顯著提升水稻的產量,一旦超過或者是低于這個范圍都會帶來水稻產量的下降問題。相關研究結果顯示,在一次性基施緩控釋肥后,前30 d有著較高的氮素釋放量,而在水稻生長的中后期氮元素依舊有著較高的釋放率,不但可以提升水稻成穗率,且較之常規施肥方式,水稻的產量增值基本可以維持在5%~22%[3]。當前,還有一種以土地實際元素含量測定結合肥料使用平衡原理而制成的水稻專用緩控釋肥,與傳統肥料相比,在等量氮元素處理的狀態下,水稻產量增加量可以維持在7%左右。由此不難看出,水稻生產過程中,使用緩控釋肥在等氮元素含量的情況下有著較為顯著的增產效果,但制造緩控釋肥所用的工藝及制造流程都較為復雜,導致肥料自身的生產成本有所提升。也正因為如此,在同等氮元素含量下,緩控釋肥自身不具備顯著的經濟效益。為了降低水稻生產成本,人們正在嘗試降低緩控釋肥使用數量的同時,保障水稻的產量不會出現大幅度降低。相關研究及多年實踐表明,緩控釋肥使用量降低20%~30%時,水稻產量的波動幅度維持在3%~5%;當緩控釋肥施用量減少30%時,水稻產量與常規形式施肥方式保持一致[4]。此外,水稻生產過程中如果一次性使用緩控釋肥,會出現氮元素前期供應不足,后期養分過剩的問題,這對于水稻產量的提升而言是十分不利的,為了有效彌補這一問題,開始在保障氮元素等量的前提下,將緩控釋肥與尿素等常規肥料進行混合使用,依舊具備著良好的水稻增產效果。
2.3 改善水稻生長環境的作用
水稻生產過程中,使用常規性質的速效氮肥,往往會因為氨的揮發及氮元素的徑流等原因的影響,對大氣環境及水環境造成一定的污染。尿素在施用后17天內氨的揮發量維持在567.7 mg·m-2左右,占據了氮元素施用總數量的5%左右,而通過使用緩控釋肥,氨揮發量僅占據總體氮元素含量的2.1%左右[5]。通過降低養分的釋放速率,顯著降低土壤溶液內部的氨態氮濃度,從而實現氨揮發損失的有效降低。此外,緩控釋肥的應用在減少硝化-反硝化的損失數量上也具有一定的作用。使用緩控釋肥可以大幅度降低甲烷的排放數量,并提升土壤中有機物質的含量。由此可以看出,緩控釋肥較之常規性質的速效肥料,是一種生態友好型肥料,有助于改善農業生產及生態環境。
3 緩控釋肥當前存在的問題及發展趨勢
3.1 目前緩控釋肥的問題所在
就目前的情況來看,緩控釋肥生產受到原料、制造工藝、設施等諸多因素的制約,脲酸類緩控釋肥料較之傳統性質的速效肥料價格要高出3~5倍,也正是因為成本投入較高,目前依然是被廣泛應用在花卉一類具備較高經濟價值的產業中,水稻生產中雖有使用,但未得到大面積推廣。為此,今后需要研制出成本適中的緩控釋肥。
我國的緩控釋肥還未能實現大規模化生產,主要原因就是受到制造工藝及設備的限制。我國在這一方面的經濟投入不足,大部分研究依舊局限在實驗室階段,忽視了對于緩控釋肥生產加工流程的設計,導致緩控釋肥的產業化研究存在一定的滯后性。為此,促進國內緩控釋肥的產業化生產也是接下來的主要發展內容。
3.2 緩控釋肥未來發展趨勢
目前,受到相關技術縱深發展的影響,緩控釋肥的全新發展方向之一就是智能緩釋肥料,就是以當前的技術發展成果為基礎,結合全新的植物營養、微生物工程、高分子材料等理論以及技術,生產出真正意義上與農作物生長所需元素變化規律完全相符的緩控釋肥。而在未來的相關研究中,需要解決的問題主要包括降低氮肥的使用率、進一步研究緩控釋肥養分釋放及作物生長所需養分關系等。
4 結語
在當前可持續發展理念的影響下,農業也需要在降低環境污染的基礎上實現可持續發展,而緩控釋肥的應用正好順應了這一趨勢。緩控釋肥在水稻品質提升、水稻產量提升以及改善水稻生長環境上發揮了重要作用,且在相關技術不斷發展的影響下,緩控釋肥在生產成本降低及效果提升上還會有進一步的提升。
參考文獻:
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(責任編輯:劉昀)