王孟兰 孙 婷 苏 舜
(江苏省南京市江宁区耕地质量保护站 211100)
传统肥料及其施肥方式存在肥料利用率低、易造成资源浪费及环境污染、费时费力等问题,而缓控释BB肥是我国缓控释肥料的发展方向[1],具有提高肥料利用率、降低化肥施用量、减少环境污染以及易于开展测土配方施肥等优点。目前,缓控释肥在水稻[2]和小麦[3]生产上的应用效果已有报道,陈文超等[4]通过田间试验证明,在稻麦轮作模式下,一次性基施控释 BB 肥具有省工节肥、增产增收的效果。此外,缓控释肥能缓慢释放养分,一次性基施即能满足水稻全生育期对养分的需求,但相配套的施肥技术对缓控释肥的应用效果至关重要[5]。
控释肥机械侧深施,是采用插秧施肥一体化机械,在插秧的同时,将配制好的肥料按既定施用量一次性施入植株一侧3~5 cm、耕层土壤2~5 cm下的施肥技术。该技术在节省肥料及劳动力成本的同时,能提高氮肥利用率、控制农业面源污染[6]。因此,本研究拟通过进行不同控释BB肥施用量和施肥方式与农民习惯施肥方式的对比,探索控释BB肥机械侧深施对水稻产量、氮肥利用率和经济效益的应用效果,以期为控释BB肥侧深施施肥技术的推广应用提供科学依据。
试验于2018年设在江苏省南京市江宁区湖熟街道一农田内进行。试验田土地平整、肥力均匀、排灌方便、形状规整,前茬作物为小麦,土壤类型为河淤土,供试土壤pH为6.8、有机质含量为24.65 g/kg、全氮含量为1.72 g/kg、有效磷含量为19.5 mg/kg、速效钾含量为128.5 mg/kg。
供试水稻品种为“南粳5055”。供试肥料为水稻专用控释BB肥(江苏艾萨斯新型肥料工程技术有限公司,N-P2O5-K2O为30-10-12,40%的氮为控释氮)、46%尿素、45%复混肥。
试验设6个处理,具体试验设计见表1,每处理重复4次,随机区组排列,小区面积为784 m2(98 m×8 m), 试验区四周设保护行,距离试验区2 m。肥料机械侧根施深度为5~10 cm,距水稻横向距离为5~8 cm。
2018年6月15日整地,6月16日机械插秧施肥,插秧行距为18 cm、株距为10 cm。常规施肥处理中,45%复混肥作基肥一次性施入,后期追施46%尿素2次,追肥日期分别为8月29日和10月14日,追肥方式为人工撒施,氮肥施用比例为基肥∶分蘖肥∶穗肥=7.5∶1.5∶1。试验期间进行正常的田间管理。
11月9日收割,实收测产,并在每小区选取1 m2样方,测定水稻相关农艺性状,计算氮素利用率。具体计算公式:植株氮素累积量(kg/hm2)=地上部生物量(kg/hm2)×植株含氮量(%);氮素表观利用率(%)=[(施氮区地上部吸氮量-无氮空白区地上部吸氮量)÷施氮量]×100。
采用Excel 2007及SPSS 18.0进行试验数据的统计与分析。
表1 各处理施肥量及施肥方式
由表2可知,各施肥处理的水稻产量均显著高于不施肥对照(CK),其中处理(2)的实产最高,达11 515.5 kg/hm2,比处理(1)(常规施肥)增产3.95%。同时,在侧根深施条件下,随着控释BB肥用量的减少,水稻产量呈递减的趋势,但各处理间水稻实产无显著差异,说明施用水稻控释BB肥可在适当减少氮肥施用量的同时,达到水稻增产或不减产的目的。此外,处理(5)的产量低于处理(3),说明相对常规撒施,侧根深施更能有效提高水稻产量。
由表2可知,在每穗粒数、有效穗数、千粒重、结实率、株高方面,除CK表现较差外,其他各处理间上述各指标均无显著差异。
表2 各处理水稻产量及农艺性状比较
由表3可知,各施肥处理的水稻干物质量和氮素累积量均显著高于CK,但处理(1)、(2)、(3)、(4)、(5)之间无显著差异,其中处理(2)的干物质量和氮素累积量为最高,分别为28 992.0 kg/hm2和275.70 kg/hm2。同时,氮素表观利用率以处理(4)为最高,达50.0%,常规施肥处理为最低,为29.9%,说明施用水稻专用缓控释BB肥能提高当季氮素利用率。此外,处理(3)的当季氮素表观利用率高于处理(5),说明侧根深施的氮肥利用率高于常规撒施。
表3 各处理水稻干物质量、氮素累积量及当季氮素利用率比较
由表4可知,CK的净收益最小,仅为6 630.00元/hm2,处理(2)的净收益最大,达15 042.75元/hm2;处理(2)、(3)、(4)的净收益均高于常规施肥处理(1),分别较处理(1)增加15.09%、9.52%和10.56%,说明施用控释BB肥可在减氮情况下,明显增加净收益;处理(3)比处理(5)的净收益增加10.89%,说明侧根深施可在提高氮素利用率的基础上,增加水稻产量和净收益。
表4 各处理水稻种植收益比较 (单位:元/hm2)
本试验结果表明,水稻专用缓控释BB肥侧根深施可在适当减氮的基础上,提高氮素利用率,达到水稻增产或稳产的目的,同时能增加净收益,这与前人的研究结果相似[7-8]。诸海焘等[9]探讨了施用不同用量缓控释复混肥对水稻的增产效果,发现施用等氮量的缓控释复混肥比常规施肥的水稻增产7.06%,氮肥利用率提高2.9%;符建荣[10]研究结果表明,速效肥料与树脂包膜类控释肥合理配施,或控释肥单施,其肥料回收率、氮素生理效率和农学效率等均高于常规尿素和硫铵分次施用;也有研究表明,在一定范围内,增施氮肥可显著增加水稻产量,超过一定范围或氮肥施用不足均会导致水稻产量下降[11]。在本试验中,减氮10%和减氮20%控释BB肥侧根深施处理的水稻产量均低于与常规施肥等氮量的控释BB肥处理,这可能是减氮后氮肥供应不足所致。王睿等[12]研究发现,缓/控释肥侧条施用能改善水稻农学性状,提高籽粒产量和肥料利用率,这与本研究结果一致,即在相同施肥水平下,侧根深施肥料的利用率高于常规撒施,且水稻产量与净收益均有增加。
综合产量、氮素利用率和净收益,以与常规施肥等氮量的侧根深施控释BB肥处理的施肥水平和施肥方式为最优,水稻净收益达15 042.75元/hm2。鉴于水稻专用控释BB肥一次性侧根深施可增加水稻产量,提高氮肥利用率,促使农民增收,该肥料及其施用方式值得在水稻生产中大面积推广应用。