等养分条件下缓/控释肥料替代部分速效化肥对中稻生产效益的影响

胡丹丹 范呈根 洪欠欠 吴建富

（江西农业大学作物生理生态与遗传育种教育部重点实验室/江西省鄱阳湖流域农业资源与生态重点实验室，南昌330045；第一作者：danhcbwlh@163.com；*通讯作者：wjf6711@126.com）

缓/控释肥料是一种养分释放速率缓慢，释放期较长，在作物整个生长期都可以满足作物生长需要的新型肥料。与传统肥料相比，缓/控释肥料可以控制养分的释放速度，使养分供应与作物各生育期需肥规律基本吻合，同时还能减少养分流失，提高肥料利用效率[1-2]。一般认为，缓/控释肥料比速效氮肥利用率提高10%～30%，比传统速效肥料可减少10%～40%用量[3-5]。因此，缓/控释肥料已经成为肥料科技创新的一个热点。随着我国农业劳动人口的减少，劳动用工成本的增加，以及保护生态环境要求的提出,近几年来我国缓/控释肥料发展迅速，且已在多种作物上开展了应用研究，缓/控释肥料的推广应用是我国到2020年实现化肥零增长目标的重要措施之一。已有的试验结果表明，与常规施肥相比，施用缓/控释肥料能显著提高水稻、小麦、棉花、油菜等大田作物产量，提高水稻等农作物氮素利用效率和经济效益[6-10]。陈贤友等[11]研究指出，在等量氮素施用条件下，一次性基施硫磺加树脂包膜尿素，水稻可增产17.8%，氮肥利用率提高27.6%。陈建生等[12]研究表明，与等养分的专用肥相比，一次性基施水稻控释肥料，水稻产量增幅达8.2%，氮肥利用率提高17.1%。张鸿燕[6]等研究指出，与普通尿素相比，施用缓/控释肥料显著提高了南方丘陵区粳稻产量、氮肥农学利用率和收益，但其施用效果与缓/控释肥料的种类和用量有关。而侯红乾等[13]研究认为，一次性基施100%缓/控释肥料早、晚稻产量与对照相比，差异不显著，却显著提高了早、晚稻氮素利用率。前人关于缓/控释肥料在水稻上的增产效果、氮素利用率和收益方面虽有大量研究，但研究结果并不完全一致，且以单点试验结果为主，涉及中稻的应用较少[14]，且缓/控释肥料的效果受到包膜材料、作物种类、土壤类型、养分均衡管理、气候等因素的影响。为此，本文在江西不同生态区域不同类型土壤上，研究等养分水平下缓/控释肥料替代部分速效化肥对中稻产量、氮素利用和经济效益的影响，以期为缓/控释肥料在中稻生产上推广应用提供科学依据和技术指导。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试水稻品种为Y两优1号。供试肥料分别为尿素（含N 46%）、钙镁磷肥（含P2O511.4%）、氯化钾（含K2O 60%）、45%的中化复混肥（N-P2O5-K2O=15-15-15）和42%“农心乐”牌缓/控释肥料（N-P2O5-K2O=19-10-13，含聚晶硫包衣尿素，20%缓释氮+80%速效氮，控释期为3个月）。缓/控释肥料由江西孟泽农业发展有限公司生产提供，其他化肥由市场购买。供试土壤为红壤性水稻土和潮沙泥田，肥力中等偏上（表1），常年种植水稻。

表1 供试土壤主要肥力性状

表2 各处理施肥量与施肥方法（kg/hm2）

表3 不同施肥处理对水稻产量及构成因素的影响

1.2 试验设计与管理

于2016年在江西省新干县（东经115°22'、北纬27°42'）和进贤县（东经116°01'、北纬28°23'）进行中稻大田试验。设4个处理：（1）CK，不施任何肥料；（2）CF，常规施肥；（3）100%CRF，一次性基施100%缓/控释肥料；（4）80%CRF，一次性基施80%缓/控释肥料。处理（2）、（3）和（4）氮、磷、钾养分用量相等，详细施肥量及施用方法见表2。每个处理小区面积为24 m2，4次重复，小区随机区组排列，小区间土埂用塑料薄膜包裹，单排单灌。5月20日播种，6月20日人工移栽，栽插规格为20.0 cm×23.3 cm，每丛3苗，10月8日收割，其他措施按常规高产栽培要求进行。

1.3 测定指标与方法

1.3.1 植株养分

水稻成熟期每处理按平均茎蘖数取代表性植株5丛，分茎鞘、叶片和稻穗3部分装入样品袋中，于烘箱105℃下杀青30 min，然后于80℃下烘干至恒质量，称量、粉碎、过0.5 mm筛，植株各部位N含量测定采用浓H2SO4-H2O2消化，用FOSS-2400测定。

1.3.2 考种与测产

收割前1 d，每小区调查80丛有效穗数，各小区按平均数法取样5丛进行考种；每小区实割200丛，脱粒后晒干称量测产。

1.4 有关指标计算方法

氮肥吸收利用率（%）＝（施氮区植株总吸氮量－空白区植株总吸氮量）／施氮量×100；氮肥农学利用率（kg/kg）＝（施氮区产量－空白区产量）/施氮量；氮肥生理利用率（kg/kg）＝（施氮区产量－空白区产量）/（施氮区植株总吸氮量－空白区植株总吸氮量）；氮肥偏生产力（kg/kg）＝施氮区产量／施氮量。

1.5 数据处理

运用Excel 2007和SPSS 16.0软件进行试验数据的处理和统计分析，利用Duncan新复极差法进行显著性检验，显著性水平设定为α=0.05。

2 结果与分析

2.1 对水稻产量及构成因素的影响

由表3可知，两试验点水稻产量的变化趋势基本一致，但红壤性稻田各处理产量均高于相应处理的潮沙泥田，各施肥处理水稻产量均显著高于对照（P<0.05）。在等量氮、磷、钾养分条件下，100%CRF、80%CRF处理水稻产量均高于CF处理，增幅为5.17%～6.48%，但处理间差异不显著。说明施用缓/控释肥料能适当提高水稻产量。

表4 不同施肥处理水稻的氮素利用效率

表5 不同施肥处理水稻的经济效益

从表3可见，各施肥处理水稻单位面积有效穗数、结实率均显著高于对照（P<0.05）。在等量氮、磷、钾养分条件下，有效穗数以CF处理最高，其次是80%CRF处理，100%CRF处理最低，但处理间差异不显著；每穗粒数以100%CRF处理最高，其次是CF处理，80%CRF处理最低；结实率以100%CRF处理最高，其次是80%CRF处理，CF处理最低，但各施肥处理间差异不显著；千粒重不同处理间差异不显著。说明适当施用缓/控释肥料有利于提高水稻每穗粒数和结实率，从而有利于提高产量。

2.2 对水稻氮素利用效率的影响

从表4可以看出，在等量氮、磷、钾养分条件下，与CF处理相比，100%CRF、80%CRF处理显著提高了水稻氮素吸收利用率和农学利用率，平均分别提高了5.27～8.01个百分点和2.47～2.53 kg/kg（P<0.05），增幅平均分别为16.2%～24.6%和18.0%～20.2%（P<0.05）；而氮肥生理利用率和偏生产力各施肥处理间差异不显著。说明适量施用缓/控释肥料能显著提高水稻的氮肥利用率和农学利用率，而对氮肥的生理利用率和偏生产力影响不大。

2.3 对水稻经济效益的影响

由表5可知，在等量氮、磷、钾养分条件下，100%CRF、80%CRF处理稻谷产值、肥料成本和净收益均显著高于CF处理（P<0.05），而100%CRF与80%CRF处理间差异不显著；稻草产值、产投比各施肥处理间虽有差异，但差异均不显著。净收益100%CRF、80%CRF处理比CF处理平均增加1 300～1 350元/hm2，增幅为5.87%～6.19%（P<0.05）。说明适当施用缓/控释肥料能显著提高农民种粮的经济效益。

3 讨论与结论

推广应用缓/控释肥料是我国到2020年化肥实现零增长目标的重要措施之一。目前，有关缓/控释肥料的试验报道较多，但施用缓/控释肥料的效果，不同研究者的结果并不完全一致。有研究认为，缓/控释肥料肥效释放缓慢，不能满足水稻前期生长需求，通过增施尿素处理的产量明显高于缓/控释肥料处理[15-16]。但也有研究认为，缓/控释肥料一次性施用可以明显提高稻谷产量和生物产量[17]。究其原因可能与缓/控释肥料配方、作物种类、土壤类型和施用量有关。本研究认为，在等量氮、磷、钾养分供应水平下，100%CRF、80%CRF处理水稻产量均高于CF处理，增幅为5.17%～6.48%，但处理间差异不显著；而100%CRF、80%CRF处理均显著提高了水稻氮素吸收利用率和农学利用率，增幅平均分别为16.2%～24.6%和18.0%～20.2%（P<0.05）；各处理对氮肥的生理利用率和偏生产力影响较小。普遍研究认为，施用缓/控释肥料能提高农民的经济效益[6，9，14，18-19]。本试验条件下，100%CRF、80%CRF处理稻谷产值、肥料成本和净收益均显著高于CF处理（P<0.05），净收益增幅为5.87%～6.19%。

综上所述，在水稻生产中，建议用缓/控释肥料替代部分速效化肥作基肥施用，并在分蘖期和幼穗分化期适当追施一定量的尿素和氯化钾，既有利于增产，又有利于提高肥料利用率和农民的经济收入。

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