轻简化施肥技术对水稻产量和氮肥利用的影响

王伟彪， 伍少福

(绍兴市粮油作物技术推广中心，浙江 绍兴 312000)

水稻是我国重要的粮食作物之一，提高水稻产量对于保证国家粮食安全至关重要。适宜的氮肥用量能显著提高水稻产量[1-2]。然而，在实际农业生产中，传统的水稻施肥技术为多次施肥，通常3～4次，导致劳动力成本投入较高，同时，追施的肥料施于土壤表层易造成农业面源污染[3]，特别是氮肥的使用存在很大程度的盲目性和不合理性，不仅不会提高水稻产量，还可能会导致水稻产量、品质及氮肥利用率的下降[4]。因此，在水稻生产中迫切需要一种既可以提高肥料利用率，同时又具有轻简化特点的施肥技术。

缓释肥作为一种新型肥料，能够缓慢释放养分，基本能与作物养分吸收同步，从而提高肥料利用率和作物产量[5-8]。在氮肥用量减20%的条件下，缓释肥一次施用较常规施肥仍可维持水稻产量，具有省工节本的作用[3]。本研究通过大田试验以缓释肥为水稻用肥，研究其一次性施用轻简化技术对水稻产量、氮肥利用等方面的影响，以期为该技术在水稻生产上的应用提供技术依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验在绍兴市越城区富盛镇进行。供试土壤pH 7.3，有机质57.5 g·kg-1，有效磷6.9 mg·kg-1，速效钾108.3 mg·kg-1。供试肥料有尿素(N 46.4%)、钙镁磷肥(P2O512%)、氯化钾(K2O 60%)和缓释肥(N 18%，P2O55%，K2O 10%)。供试水稻品种为甬优12，5月20日播种，6月10日施用底肥，6月11日统一按照30 cm×25 cm的密度进行双本移栽，6月18日施分蘖肥，于11月4日采用机械收割的方式收获。

1.2 处理设计

设5个处理：不施氮肥(CK)，折施P2O560 kg·hm-2、K2O 100 kg·hm-2，所有肥料一次性基施；农民习惯施肥(PF)，折施N 200 kg·hm-2、P2O560 kg·hm-2、K2O 100 kg·hm-2，尿素50%基施、50%追施(分蘖肥)，其余肥料基施；缓释肥一次性基施(CRF)，折施N 200 kg·hm-2、P2O560 kg·hm-2、K2O 100 kg·hm-2，所有肥料一次性基施；缓释肥一次性基施+追施(CRF+FU)，折施N 200 kg·hm-2、P2O560 kg·hm-2、K2O 100 kg·hm-2，缓释肥一次性基施，尿素追施(分蘖肥)，其余肥料基施；缓释肥减量10%一次性基施+追施，90%(CRF+FU)，折施N 180 kg·hm-2、P2O560 kg·hm-2、K2O 100 kg·hm-2，缓释肥一次性基施，尿素追施(分蘖肥)，其余肥料基施。小区面积66.7 m-2，水分管理、病虫防治等按常规栽培措施进行。

1.3 数据采集

试验前取0～20 cm耕层基础土样，用常规方法测定pH、有机质、有效磷、速效钾。小区产量实割实收，收获前2 d在每小区内避开边行和两端，随机而均匀地选取2个20 cm×20 cm的面积采集植株样品，沿根茎结合处取地上部分作为一个混合样品，并按照相关标准检测植株(茎秆、谷粒)水分和氮素含量。株地上部总氮量是水稻茎叶、籽粒含氮量与其相应部位干物重乘积之和。氮肥偏生产力=施氮区水稻籽粒产量/施氮量；氮肥农学利用率=(施氮区水稻籽粒产量-空白区水稻籽粒产量)/施氮量；氮肥回收率=100%×(施氮区地上部吸氮量-空白区地上部吸氮量)/施氮量。

2 结果与分析

2.1 对水稻产量和经济效益的影响

试验结果(表1)表明，施氮能够提高水稻产量和增加经济效益。施氮处理中，缓释肥能够明显提高水稻产量，比不施氮肥对照增产5.0%～7.9%。CRF+PU处理增产效果高于CRF，在缓释肥减量10%的条件下仍表现良好。由于当前市场上缓释肥价格较高，因此，用肥成本中缓释肥处理明显高于常规肥料处理，其中，以一次性基施缓释肥+尿素追施处理(CRF+PU)用肥成本最高，达0.33万元·hm-2，但由于缓释肥处理产量明显高于其他处理，所以最终利润仍以缓释肥处理较高。缓释肥用量减少10%与全量用肥利润相等，说明本试验条件下，适当减少氮肥用量仍可保证水稻稳产，这对于促进农业生态环境改善有重要意义。

表1 不同施肥处理的水稻产量与经济效益表现

2.2 对水稻氮素吸收的影响

表2表明，水稻籽粒的含氮量和吸氮量明显高于秸秆。各施氮处理籽粒吸氮量、秸秆吸氮量、地上部分吸氮量均明显高于CK，可能与施氮处理植株含氮量较高、生物量较大有关。

施氮处理中，CRF、CRF+PU和90%(CRF+PU) 籽粒含氮量均高于PF，但在秸秆中从高到低顺序是CRF>PF>CRF+PU>90%(CRF+PU)，同时，CRF、CRF+PU和90%(CRF+PU)处理中籽粒、秸秆吸氮量均高于PF，说明缓释肥可能有助于水稻吸收的氮向籽粒转移，对于缓释肥对提高水稻品质是否有促进作用有待下一步研究。

表2 不同施肥处理的水稻氮吸收情况

缓释肥处理中，地上部分吸氮量CRF>CRF+PU>90%(CRF+PU)，其中 CRF+PU和90%(CRF+PU)吸氮量低于CRF，但在籽粒中表现恰好相反，说明缓释肥与尿素追施相比一次性基施有助于水稻吸收的氮向籽粒转移。

2.3 对水稻氮素利用的影响

氮肥偏生产力、农学利用率和回收率是评价作物对氮肥吸收利用的几个重要指标。由表3可见，所有施氮处理中，缓释肥氮肥偏生产力、农学利用率和回收率均明显高于常规肥料。等氮条件下，氮肥偏生产力、农学利用率CRF+PU优于CRF，回收率表现略差。减氮条件下，90%(CRF+PU)氮肥偏生产力、农学利用率和回收率均明显高于CRF和CRF+PU，说明本试验条件下氮肥总体利用率随着施肥水平提升而降低。

表3 不同施肥处理的水稻氮利用情况

3 小结与讨论

轻简化施肥技术核心是肥料品种选择和施肥方式改变。在化肥减量政策实施和劳动力成本逐年增高的形势下，选择肥料利用率高且可减少施肥次数的缓释肥是比较好的技术模式。目前，市场上缓释肥产品价格比普通复合肥高20%～30%，但如果能够实现作物增产和用工成本节省，缓释肥产品还是具有较大的推广应用前景。不同缓释肥对水稻生产和增产效果有一定的差异。唐拴虎等[9]研究结果表明，控释肥 BCUF、BNF、BLF 处理在水稻移栽后的前 30 d 内氮素养分释放量高，中后期氮素供应充足，成穗率高、实粒数多，较对照 SRSF 处理产量分别增长 21.6%、6.4%和5.5%，氮素利用率增加；而控释肥BTF和BAF处理因养分的释放过于缓慢，限制了分蘖增长和穗发育，以致穗数、实粒数显著减少，较SRSF处理产量分别降低9.2%和28.7%，养分利用率也显著降低。王强等[10]多点小区试验结果表明，在合适的缓释氮肥支持下，长江下游单季稻一次性施肥大部分试验点可获与尿素常规分次施用处理持平或略增的产量，不同缓释氮肥品种支持的一次性施肥效果在不同水稻品种类型间也有明显差异。在氮肥用量减20%的条件下，缓释肥一次施用仍可维持常规施肥的水稻产量[3]。本试验结果表明，缓释肥能够明显提高水稻产量，一次基施缓释肥+一次尿素追施处理(CRF+PU)增产效果高于一次基施缓释肥和尿素处理(CRF)，在缓释肥减量10%的条件下仍表现较好，利润从高到低的顺序依次为90%(CRF+PU)=CRF+PU>CRF>PF，说明本试验轻简化施肥选择的肥料品种具有一定的推广应用价值。

氮肥的利用率与其用量有一定的关系[11]。候云鹏等[4]研究结果表明，水稻氮肥农学利用率和偏生产力随着施氮水平的提高而下降，氮肥回收率随氮肥用量增加(60～180 kg·hm-2)而提高，用量超过180 kg·hm-2时则显著下降。本试验90%(CRF+PU)氮肥偏生产力、农学利用率和回收率均明显高于CRF和CRF+PU，与其研究结果基本一致。