水稻中早39配方肥與緩控釋肥的肥料利用率探究

盧忠誠 傅麗青 黃其穎 葉楠 劉雙日 生艷菲

(金華市耕地質(zhì)量與肥料管理站，浙江 金華 321017)

水稻是我國最為常見的糧食作物，國內(nèi)有60%以上的人群喜愛以稻米為日常主食[1]。金華市區(qū)范圍內(nèi)主要農(nóng)作物播種面積總計26715hm2，其中糧食作物播種面積合計11957hm2[2]，占比達44.8%，早稻是金華市雙季稻區(qū)主要的糧食作物，是金華市糧食安全的重要組成部分。秈型常規(guī)水稻品種“中早39”由中國水稻研究所選育，品種來源：嘉育253×中組3號，審定編號：浙審稻2009039、國審稻2012015，2013年入選農(nóng)業(yè)部超級稻品種推廣名單，2016年入選浙江省“十二五十大好品種”獲獎榜單，2013—2021年實現(xiàn)連續(xù)9a均位居浙江省早秈稻品種推廣面積第1，單一品種面積占比超過40%，是浙江省第一大早稻品種，選擇該品種用于試驗具有現(xiàn)實研究意義。在農(nóng)作物種植生產(chǎn)過程中，肥料的正確施用在獲得高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)方面發(fā)揮著極為重要的作用[3]。近年來，雖然全國各地正加大力度扎實推進化肥減量增效工作，但是仍有不少種植農(nóng)戶還是有化肥投入越多、產(chǎn)量收獲就會越高的傳統(tǒng)不合理施肥習慣[4]，不合理施肥現(xiàn)象依然存在，導致的結果不僅是種植成本升高、植株肥效降低、作物產(chǎn)量下降，而且流失的肥料通過農(nóng)田退水外排還可能會造成農(nóng)業(yè)面源污染[5]。有研究表明，緩控釋肥通過減緩、控制肥料養(yǎng)分釋放速度，延長釋放周期，并按照作物生長發(fā)育需求合理釋放肥料養(yǎng)分[6]，以達到滿足作物整個生長期的需肥要求，能夠提高作物肥料利用率和作物產(chǎn)量[7，8]。因此，在金華市婺城區(qū)開展了施用配方肥和緩控釋肥的肥料利用率試驗，探索合理施用緩控釋肥對氮磷鉀肥利用率的提升效果情況，為今后緩控釋肥和化肥定額制在水稻種植上的研究和推廣提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗在金華市婺城區(qū)羅埠鎮(zhèn)陳家村(金華市康品家庭農(nóng)場)糧食功能區(qū)內(nèi)進行，該基地交通方便、地勢開闊、土地平整、土壤肥力中上且均勻。試驗前的土壤理化性狀經(jīng)測定為pH5.5，有機質(zhì)39.81g·kg-1，堿解氮168.17mg·kg-1，有效磷38.95mg·kg-1，速效鉀134.52mg·kg-1。

供試水稻品種為早秈稻“中早39”。供試肥料有尿素(N 46%)、過磷酸鈣(P2O516%)、氯化鉀(K2O 60%)和33%好樂耕緩控釋肥(N 18%、P2O55%、K2O 10%)。試驗時間為2021年3—6月。

1.2 處理設計

試驗共5個處理：PK為配方肥缺氮區(qū)，每667m2投入養(yǎng)分指標為P2O53kg、K2O 4.5kg，具體施用肥料為基肥過磷酸鈣18.75kg，追肥氯化鉀7.5kg；NK為配方肥缺磷區(qū)，每667m2投入養(yǎng)分指標為N 10kg、K2O 4.5kg，具體施用肥料為基肥尿素10.87kg，追肥尿素10.87kg、氯化鉀7.5kg；NP為配方肥缺鉀區(qū)，每667m2投入養(yǎng)分指標為N 10kg、P2O53kg，具體施用肥料為基肥尿素10.87kg、過磷酸鈣18.75kg，追肥尿素10.87kg；NPK為配方肥全肥區(qū)，每667m2投入養(yǎng)分指標為N 10kg、P2O53kg、K2O 4.5kg，具體施用肥料為基肥尿素10.87kg、過磷酸鈣18.75kg，追肥尿素10.87kg、氯化鉀7.5kg；HKS為緩控釋肥全肥區(qū)，每667m2投入養(yǎng)分指標為N 10kg，P2O53kg、K2O 4.5kg，具體施用肥料為基肥好樂耕緩控釋肥30kg、過磷酸鈣9.375kg，追肥尿素10kg、氯化鉀2.5kg。

試驗在同一田塊進行，各小區(qū)設計面積為100m2。各小區(qū)間筑起田埂分隔，并用黑色塑料薄膜覆蓋田埂，單獨進出水口排灌，以防相互影響。各處理除施肥不同外，除草、噴藥、排灌等其他田間管理均保持一致。早秈稻“中早39”種植均采用株距20cm，行距20cm的密度人工移栽。各處理不設重復。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 水稻產(chǎn)量測定

水稻收獲時，使用小型收割機實打?qū)嵤者M行測產(chǎn)，采集水稻籽粒和莖葉樣品測定各自含水量。

1.3.2 植株養(yǎng)分含量和土壤地力變化測定

按照農(nóng)業(yè)部制定的《測土配方施肥技術規(guī)范》(NY/T2911-2016)標準要求，采用自動定氮儀法、鉬銻抗比色法和火焰光度計法分別來測定植株全氮、全磷和全鉀含量，采用堿解擴散法、Olsen法、乙酸銨浸提-火焰光度法、油浴加熱重鉻酸鉀氧化-容量法和電位法分別來測定土壤的堿解氮、有效磷、速效鉀、有機質(zhì)和pH值。

1.3.3 肥料利用率計算

一般使用差減法，用施肥區(qū)水稻吸收的養(yǎng)分量與未施肥區(qū)水稻吸收的養(yǎng)分量相減，得出施入肥料有效供應給水稻吸收的養(yǎng)分量，然后除以施入肥料的養(yǎng)分量再乘以100%。

試驗所得數(shù)據(jù)采用Excel 2007軟件分析。

2 結果與分析

2.1 水稻產(chǎn)量表現(xiàn)

由表1可知，不論施用配方肥還是緩控釋肥，全肥區(qū)處理水稻籽粒干產(chǎn)量表現(xiàn)都要高于缺素區(qū)處理，其中HKS處理每667m2籽粒干產(chǎn)量表現(xiàn)最高，為352.6kg，比NPK處理增產(chǎn)10.7kg，增幅3.1%，說明施用緩控釋肥可以通過延長養(yǎng)分釋放期達到水稻增產(chǎn)效果。從3個缺素區(qū)處理比較來看，PK處理籽粒干產(chǎn)量表現(xiàn)最差，NK和NP處理產(chǎn)量表現(xiàn)均較大幅度高于PK處理，說明氮肥是決定水稻產(chǎn)量的主要肥料因子，磷鉀肥次之。從水稻莖葉干產(chǎn)量來看，NP處理較NPK處理干產(chǎn)量減產(chǎn)不明顯，說明試驗點土壤中的鉀元素含量基本可滿足水稻生長發(fā)育所需，可能和上一年的秸稈還田存在很大關系，土壤中含有的緩效鉀與水稻生長發(fā)育所需的速效鉀達到相對平衡狀態(tài)。水稻籽粒含水量和莖葉含水量各處理間無明顯差異和變化。

表1 不同施肥處理水稻產(chǎn)量表現(xiàn)

2.2 土壤地力變化

由表2可知，各處理實驗前后，土壤中的堿解氮和速效鉀含量都發(fā)生較大的變化，有效磷含量變化較小，說明水稻生長發(fā)育對氮肥鉀肥需求量較大，磷肥次之；其中堿解氮含量HKS處理是除PK處理外變化最大的，說明施用緩控釋肥比配方肥的氮肥生產(chǎn)力高，水稻植株對氮素吸收率高，對水稻生長發(fā)育及產(chǎn)量的貢獻度大。從有機質(zhì)變化來看，HKS處理較試驗前略微有所提升，是因為緩控釋肥中含有部分有機質(zhì)補充到土壤中，增加了其含量，說明長期施用有機緩控釋肥有助于改良土壤團粒結構與理化性狀[9，10]。從pH變化來看，HKS處理較試驗前下降幅度最小，說明施用緩控釋肥比配方肥(化肥)能一定程度上緩解水稻連續(xù)種植造成土壤酸化的趨勢。

表2 不同施肥處理土壤地力變化

2.3 肥料利用率表現(xiàn)

將水稻收獲測產(chǎn)時現(xiàn)場采集的水稻籽粒和莖葉樣品帶回實驗室，烘干研磨后測定各自氮磷鉀養(yǎng)分含量，記錄結果如表3。水稻植株吸收的氮磷鉀養(yǎng)分量通過水稻籽粒和莖葉干產(chǎn)量分別乘以各自氮磷鉀養(yǎng)分含量后相加得出；水稻氮磷鉀利用率通過全肥區(qū)水稻植株吸收的養(yǎng)分量減去對應缺素區(qū)吸收的養(yǎng)分量，然后除以對應氮磷鉀投入量分別計算得出，計算結果如表4所示。由表3可知，不論施用配方肥還是緩控釋肥，全肥區(qū)處理水稻植株對氮磷鉀元素的吸收能力都比缺素區(qū)強，其中HKS處理吸收能力最強，PK處理水稻植株不僅表現(xiàn)吸氮量最低，而且吸磷量和吸鉀量也相應偏低，說明水稻缺氮肥會影響植株正常的生長發(fā)育，降低生命活力，進而使水稻對磷鉀肥的吸收能力同步降低。由表4可知，NPK處理水稻肥料利用率分別為氮37.3%、磷17.6%、鉀35.0%，而HKS處理水稻肥料利用率分別為氮40.7%、磷23.1%、鉀43.2%，HKS處理比NPK處理氮磷鉀利用率分別提高了3.4%、5.5%和8.2%。

表3 不同施肥處理水稻養(yǎng)分含量表現(xiàn)

表4 不同施肥處理水稻植株吸收的養(yǎng)分量及肥料利用率

3 小結

試驗結果表明，水稻缺乏氮磷鉀中任何一種元素都對生長發(fā)育有一定影響，其中氮肥影響最為顯著，是決定水稻產(chǎn)量的主要因子，缺氮肥會造成水稻植株生命活動降低，同時降低水稻對磷鉀肥的吸收效率，導致水稻減產(chǎn)明顯；施用配方肥和緩控釋肥在667m2等量養(yǎng)分指標(N10kg、P2O53kg、K2O 4.5kg)投入下，施用配方肥水稻肥料利用率分別為氮37.3%、磷17.6%、鉀35.0%，而施用緩控釋肥水稻肥料利用率分別為氮40.7%、磷23.1%、鉀43.2%，施用緩控釋肥比配方肥氮磷鉀利用率分別提高了3.4%、5.5%和8.2%，并且每增產(chǎn)10.7kg·667m-2，增幅3.1%。可見水稻生產(chǎn)中，在穩(wěn)定水稻產(chǎn)量的基礎上，可大力推廣緩控釋肥替代化肥工作，合理增施緩控釋肥、減施普通化肥能夠明顯提高肥料利用效率，實現(xiàn)肥料減量增效，從源頭降低農(nóng)業(yè)面源污染。