有機緩釋肥施用化肥減量減次對婺城地區晚稻產量的影響

蔣敏華，丁懿，孟浩然，李寬，張超，潘奕旻

(金華市婺城區植物保護和耕肥管理站，浙江 金華 321025)

肥料是保障國家糧食安全的戰略物資，是實現我國農業可持續發展的物質基礎[1]。面對資源、能源、環境保護和糧食安全的巨大壓力，開展肥料科技創新、發展新型肥料是我國肥料產業實施質量替代數量發展的戰略選擇[2-4]。我國新型肥料的發展主要有兩個方向，一是對傳統肥料進行再加工，使其營養功能得到提高；二是開發肥料新品種。當前新型肥料的研究主要集中在緩控釋肥[5-7]，包括聚合物包膜肥料、硫包衣尿素、包裹肥料、脲醛肥料等具有緩釋作用的肥料；含脲酶抑制劑、硝化抑制劑的穩定性肥料；以及有機無機復混肥料等等。有機緩釋肥屬于有機無機復混肥料，其兼具有機肥和無機肥的特點，有機質部分具有分散多孔的結構及特有的活性官能團，可以通過影響肥料的釋放及轉化等來調節肥料的養分供應，起到養分緩釋的效果。為貫徹農業農村部提出的“化肥零增長”[8-9]方案以及“化肥減量增效”技術實踐，本試驗通過有機緩釋肥在晚稻上進行減量減次試驗，探究有機緩釋肥減量減次對水稻生長發育及產量的影響，以期達到減量增效之目的，同時為有機緩釋肥的推廣應用打下基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于金華市婺城區蔣堂鎮蔣堂村，土壤為潴育型水稻土，質地為黏壤土，肥力中等。試驗地土壤基本理化性質為全氮含量1.14 g·kg-1、速效氮含量107.00 mg·kg-1、有效磷含量68.40 mg·kg-1、速效鉀含量99.00 mg·kg-1、有機質含量21.30 g·kg-1、pH值 5.59。

1.2 供試材料

試驗地晚稻品種為甬優15。試驗肥料有平衡型復合肥(N 15%、P2O515%、K2O 15%)和萬里神農有機-無機型緩釋肥(N 18%、P2O55%、K2O 10%，有機質含量≥20%)、尿素(N 46%)。

1.3 試驗設計

有機緩釋肥減量減次試驗共設置6個處理，各處理分別設置3個重復，試驗地小區面積均為4.5 m×6.4 m，小區間筑埂隔離，田埂使用黑色薄膜深埋覆蓋，以防小區間串水。各小區單灌單排，其他田間管理措施保持一致。

各處理施肥方案如下：

TR-1 CK：水稻整個生育期不施肥。

TR-2常規：基施平衡型復合肥450.0 kg·hm-2，追施187.5 kg·hm-2尿素作分蘗肥，追施75.0 kg·hm-2尿素作穗肥。

TR-3有機(有機緩釋肥等N處理)：基施有機緩釋肥627.0 kg·hm-2，追施有機緩釋肥418.5 kg·hm-2作分蘗肥。

TR-4有機減N 20%(有機緩釋肥減N 20%處理)：基施有機緩釋肥502.5 kg·hm-2，追施有機緩釋肥334.5 kg·hm-2作分蘗肥。

TR-5有機減N 40%(有機緩釋肥減N 40%處理)：基施有機緩釋肥376.5 kg·hm-2，追施有機緩釋肥250.5 kg·hm-2作分蘗肥。

TR-6有機不追(有機緩釋肥等N一次基施處理)：一次性基施有機緩釋肥837.0 kg·hm-2。

2 結果與分析

2.1 水稻農藝性狀

晚稻收獲時對試驗地各個處理進行考種，考種數據統計如表1。

表1 不同處理下晚稻農藝性狀Table 1 Agronomic traits of late rice under different treatments

由表1可知，CK處理水稻株高121.5 cm、有效穗135.90萬·hm-2、每穗總粒數208.4、結實率78.6%、千粒重25.8 g、理論產量5 743.5 kg·hm-2；常規處理水稻株高125.8 cm、有效穗167.55萬·hm-2、每穗總粒數221.5、結實率81.6%、千粒重28.6 g、理論產量為8 660.0 kg·hm-2；有機等N處理水稻株高127.1 cm、有效穗176.10萬·hm-2、每穗總粒數223.7、結實率82.2%、千粒重28.9 g、理論產量為9 358.5 kg·hm-2。從水稻農藝性狀各指標來看，由于CK處理水稻全程沒有投入肥料，受缺素影響水稻整體長勢欠佳，農藝性狀各指標均表現較差，理論產量嚴重偏低；相較常規處理，有機等N處理在晚稻上各農藝性狀指標均表現較好，理論產量也較高。有機緩釋肥主要通過有機質部分具有的分散多孔結構和特有的活性官能團來影響肥料的釋放以及轉化，起到養分緩釋的效果。在等N投入條件下，有機緩釋肥具有良好的增產效果。

有機緩釋肥減量減次數據顯示：有機減N 20%處理水稻株高126.2 cm、有效穗170.85萬·hm-2、每穗總粒數221.6個、結實率81.9%、千粒重28.8 g、理論產量為8 929.5 kg·hm-2；有機減N 40%處理水稻株高125.4 cm、有效穗162.15萬·hm-2、每穗總粒數216.8個、結實率81.1%、千粒重27.9 g、理論產量為7 954.5 kg·hm-2；有機不追處理水稻株高125.9 cm、有效穗165.60萬·hm-2、每穗總粒數217.3個、結實率81.5%、千粒重28.3 g、理論產量為8 299.5 kg·hm-2。與常規處理相比，減量減次處理水稻農藝性狀各指標出現一定程度的浮動，但變化不是很明顯。由于各指標的相互疊加效應，有機減N 20%處理理論產量較常規處理有所增加，而有機減N 40%和有機不追處理理論產量均較常規處理有所降低。晚稻常規施肥純氮投入量為188.25 kg·hm-2，肥料投入量不高。由于普通復合肥養分容易通過淋溶、排水、氨揮發等方式損失，在常規施肥基礎上進行減肥對水稻產量可能影響較大，而有機緩釋肥具有緩慢釋放養分的能力，肥料利用率相對較高，根據試驗結果，有機緩釋肥可適當減肥20%，具有減量增效的效果。另外，與普通肥料相比，緩釋肥具有省時省工的優點，甚至能做到一次施肥就能滿足作物生長周期的需求，避免了多次追肥生產成本的增加。但有機緩釋肥在常規基礎上減N 20%一次性基施晚稻理論產量出現一定程度的降低，這可能跟肥料投入總量不高以及有機緩釋肥緩釋周期不夠長有關。因此，有機緩釋肥在進行一次性基施時，應及時關注水稻長勢，及時適時追肥，以防止水稻后期脫肥現象的發生。

2.2 水稻產量

試驗地晚稻收獲時，進行現場實打實收測定籽粒鮮產，并利用作物水分測定儀測定水稻籽粒水分，從而得到籽粒產量；同時采集水稻整株樣品5～8叢帶回實驗室，用實驗室小型脫粒機進行脫粒，然后將籽粒和秸稈分別烘干計重，以計算水稻谷草比。谷草比可用于表征水稻光合產物轉化效率，通常同一作物品種條件下，谷草比一般隨著作物產量水平的提高而增加。各處理晚稻產量及谷草比記錄如表2。

表2 不同處理下晚稻產量及谷草比Table 2 Late rice yield and grain-to-grass ratio under different treatments

由表2可知，CK處理水稻谷草比0.79、實際產量5 475.0 kg·hm-2，較常規處理減產32.2%；常規處理水稻谷草比0.92、實際產量8 079.0 kg·hm-2；有機等N處理水稻谷草比0.97、實際產量8 739.0 kg·hm-2，較常規處理增產8.2%；有機減N 20%處理水稻谷草比0.92、實際產量8 403.0 kg·hm-2，較常規處理增產4.0%；有機減N 40%處理水稻谷草比0.86、實際產量7 431.0 kg·hm-2，較常規處理減產8.0%；有機減N 20%不追處理水稻谷草比0.90、實際產量7 824.5 kg·hm-2，較常規處理減產3.2%。試驗結果顯示，有機等N處理晚稻增產幅度最大，有機減N 20%處理次之，而其他處理水稻產量均出現不同程度的降低。因此，試驗地水稻種植可施用有機緩釋肥替代普通復合肥，同時可適當減肥，具有減量增效的效果。

3 結論

緩釋肥是指通過養分的化學復合或物理作用，使其對作物的有效態養分隨著時間而緩慢釋放的化學肥料，不同類型的緩釋肥作用機理不同，肥效結果也稍有差異。有機型緩釋肥兼具有機肥和無機肥的特點，還可通過有機質部分具有的分散多孔結構和特有的活性官能團來影響肥料的釋放及轉化，起到養分緩釋的效果。通過晚稻有機緩釋肥減量減次試驗發現，與常規處理相比，有機等N處理晚稻增產顯著，有機減N 20%處理晚稻小幅增產，而有機減N 20%不追處理晚稻產量略有下降，有機減N 40%處理晚稻產量則出現大幅降低。因此，對于婺城區水稻種植，可施用萬里神農有機-無機型緩釋肥替代普通平衡型復合肥，建議一基一追即可，施用緩釋肥可比常規施肥減少一次追肥，達到省時省工的目的，也可適當減少肥料投入，達到減量增效的目的。另外，施用有機緩釋肥也可采用一次性基施施肥方式，此方式不建議減肥，同時應及時關注水稻長勢，如果水稻后期出現脫肥現象，應及時追肥。