楼玲,金忠明,朱焕潮,沈建国*,姚荣建
(1.杭州市余杭区农业生态与植保管理总站,浙江 杭州 311100;2.杭州市余杭区农业机械监督管理总站,浙江 杭州 311100;3.杭州余杭深绿粮油专业合作社,浙江 杭州 311121;4.杭州及时雨植保防治服务专业合作社,浙江 杭州 311113)
缓控释肥是一类新型肥料,可有效减缓肥料养分释放,减少养分损失,提高肥料利用率,达到节约劳力、减少投入、增加产量的目的[1-2]。近年来,我国逐渐重视缓控释肥的研究和应用,缓控释肥得到快速发展[3]。有关水稻缓释肥的应用研究目前已有较多报道[4-6]。但目前市场上缓控释肥品种繁多,由于其生产原料、加工工艺、控释机制等不同,不同肥料产品间质量差异较大,在水稻上的应用效果亦不尽相同[7-10]。好乐耕有机缓释水稻专用肥和辽宁津大螯合缓控肥是杭州地区近年新引进的2种水稻缓控释肥,其中,前者属高分子键合/络合类缓控释肥,后者属螯合类缓控释肥。为了探索不同水稻缓控释肥的应用效果,在杭州市余杭区余杭街道机插水稻上开展对比试验,旨在为该类肥料在当地的推广应用提供技术依据。
试验安排在杭州市余杭街道上湖村城北畈内进行,试验田总面积0.7 hm2。
供试土壤为黄斑青紫泥田,质地为中黏土[11],肥力中等,其土壤基本理化性状如下:pH值5.12,有机质19.8 g·kg-1,阳离子交换量11.8 cmol·kg-1,全氮1.61 g·kg-1,有效磷11.7 mg·kg-1,速效钾60 mg·kg-1。
供试水稻品种为杂交粳稻甬优538。
供试化肥6种:好乐耕33%有机缓释水稻专用肥(以下简称好乐耕),N、P2O5、K2O含量分别为18%、5%、10%,有机质含量≥15%,由欧润尼农业科技有限公司生产;辽宁津大40%螯合缓控肥(以下简称津大),N、P2O5、K2O含量分别为22%、8%、10%,由辽宁津大肥业有限公司生产;48%三元复合肥(以下简称复合肥),N、P2O5、K2O含量分别为16%、16%、16%,由欧洲化学公司生产;尿素,N含量46.4%,由灵谷化工有限公司生产;氯化钾,K2O含量60%,系中化化肥有限公司提供的加拿大进口产品;专用分蘖肥,N含量20%,SiO2含量20%,由辽宁津大肥业有限公司生产。
以常规施肥为对照,分别在化肥总养分等量和减量8%的条件下,比较2种水稻缓控释肥(好乐耕、津大)的应用效果。共设处理4个:T1(CK1),常规施肥,基肥施复合肥375 kg·hm-2,分蘖肥施尿素225 kg·hm-2,促花肥施复合肥225 kg·hm-2,保花肥施尿素75 kg·hm-2;T2(CK2),较常规施肥总养分(折纯)减量8%,基肥施复合肥375 kg·hm-2,分蘖肥施尿素225 kg·hm-2,促花肥施复合肥225 kg·hm-2;T3,较常规施肥总养分(折纯)减量8%,基肥施好乐耕600 kg·hm-2,分蘖肥施尿素和氯化钾各150 kg·hm-2,保花肥施尿素75 kg·hm-2;T4,较常规施肥总养分(折纯)减量8%,基肥施津大600 kg·hm-2,分蘖肥施专用分蘖肥300 kg·hm-2、氯化钾112.5 kg·hm-2,保花肥施尿素52 kg·hm-2。本试验进行大区对比,不设重复,每个大区面积0.2 hm2。
除处理内容外,各处理其他栽培管理均一致。水稻栽培方式为集中盘式育秧机插,于2018年5月25日播种,穴盘规格为60 cm×30 cm,每盘播种量90 g,秧龄15 d,6月9日机插,机插密度为30 cm×23 cm,穴插2~3苗,9月2—3日始穗、7—8日齐穗,11月9日收获。
在试验前采集耕作层土壤样品,采用常规分析方法测定土壤pH值、阳离子交换量,以及有机质、全氮、有效磷、速效钾含量等土壤养分指标[12]。
试验结束前,按小区采集稻株进行考种,测定单位面积有效穗、每穗总粒数、实粒数、千粒重等。水稻收割时,按小区称重并记录稻谷鲜重,测定稻谷含水量,根据含水量折算水稻实际产量。
由表1可知,各处理的水稻株高以T1(CK1)最高,T4最低。
从水稻产量构成的三要素来看:单位面积有效穗数,以T1(CK1)最多,T4最少;每穗实粒数,以T3最多,T2(CK2)最少;千粒重,以T4最高,T2(CK2)最小。从结实率来看,以T4最高,T2(CK2)最低。从水稻理论产量上来看,以T3最高,T4次之,T2(CK2)最小。由此可见,水稻施用缓控释肥后可通过增加每穗实粒数和提高千粒重来达到增产的目的,其中,施用好乐耕的水稻群体结构更合理,有效穗数、每穗粒数和千粒重三者兼顾,为夺取水稻高产奠定了扎实基础。
表1 各处理的水稻经济性状
由图1可知,与T2(CK2)相比,T3和T4分别增产12.4%和10.6%;与T1(CK1)相比,T3和T4分别增产3.9%和2.2%。由此可见,水稻施用缓控释肥后,在化肥养分总量相等的条件下增产明显,在化肥总养分减少8%的条件下也有一定的增产效果。相比而言,水稻施用好乐耕的增产效果要好于津大。
图1 各处理的水稻产量
由表2可知,从水稻增产增效来看,施用好乐耕的效果要好于津大。从施肥成本来看,无论是施用好乐耕还是津大,其成本均要高于对照(CK1和CK2),而两者相比,则是施用津大的成本更高些。综合水稻产值及化肥成本,与对照(CK1和CK2)相比,施用好乐耕综合增效1 066~3 164元·hm-2。
由表3可见,无论在化肥总养分等量还是减量8%的条件下,施用好乐耕或津大的水稻单位产量养分投入量均明显下降,其中磷减量贡献最大,氮减量也有一定贡献。两种缓控释肥相比,施用好乐耕的氮磷减量效果均要好于津大,但好乐耕的钾投入量比津大有所增加。总体而言,施用好乐耕的化肥减量效果好于津大。
表2 各处理水稻节本增效效果比较 单位:元·hm-2
注:肥料成本按采购的市场价格核算,水稻产值按2018年政府出台的晚稻收割指导价格2.66元·kg-1计算。
表3 各处理的水稻化肥投入量
本研究表明,在机插水稻上施用供试的2种水稻缓控释肥(好乐耕、津大)均具有较好的增产、增效和减肥效果,其主要通过增加每穗实粒数和提高千粒重来达到增产目的。相比而言,无论是在总养分量相同还是在减量8%的条件下,施用好乐耕的处理在水稻增产、节本增效及化肥减量等方面均优于施用津大的处理。在本试验条件下,施用好乐耕的处理较常规施肥及其减量处理分别增产3.9%、12.4%,增效1 066、3 164元·hm-2,单位产量养分投入降低11.6%、10.9%。
综合在水稻上应用的增产效果来看,好乐耕较津大更具优势,可能有以下2方面的原因:一方面,好乐耕采用了独有的有机缓释技术,其养分释放特点是前期强度缓慢上升,至顶峰后缓慢下降并保持一段时间的平稳释放,使养分释放高峰处于作物需肥高峰范围内,更加契合作物的需肥规律;另一方面,好乐耕中含有一定含量的有机质,能进一步提高肥效,其活性有机质中的一部分有机营养(如小分子氨基酸、核酸、多糖等)可直接被作物吸收利用,此外,其中的活化腐殖酸还可络合土壤中的铁、铝、钙、镁等金属离子,从而减少土壤对磷的固定。同时,有机营养对无机养分有吸持作用,有助于减少无机养分的流失,从而实现养分高效利用和作物高产稳产。综上,好乐耕33%有机缓释水稻专用肥可作为研究区的主要水稻缓控释肥品种之一加以推广应用。