不同类型缓释肥在单季稻浙粳优1578上的施用效果

金一鸣， 俞巧钢， 罗丙芳， 李立增

(1.惠多利农资有限公司，浙江 杭州 310052； 2.浙江省农业科学院 环境资源与土壤肥料研究所，浙江 杭州 310021；3.浙江农资集团临安惠多利有限公司，浙江 杭州 311300)

在长江中下游地区，单季稻种植时间为6—11月，此期间经过的7—8月有雨热同期、高温高湿的气候特点。而目前，水稻施用的复合肥种类中氮源由尿素、碳酸氢铵、氯化铵、硫酸铵、磷酸铵(一铵和二铵)等原料提供[1]，归结为两种氮的形态，即酰胺态氮和铵态氮。由于雨热同期、高温高湿的气候特点，在田间，酰胺态氮一般会快速地水解成铵态氮，并进一步快速地转化成硝态氮，同时在土壤微生物作用下伴有亚硝化作用形成亚硝态氮。氮素可随降雨、灌溉等作用随地表径流、渗漏、淋溶，以及氨挥发和反硝化等形式流失[2]，致使肥料中的氮在土壤中的平均利用率只有28.2%～39.7%[3]。

针对我国肥料利用率低，氮肥流失严重的现状，如何提高肥料利用率，减少肥料流失及农业面源污染等环境问题[4]，实现浙江省推行的化肥定额施用下水稻生产中既能减少化肥施用量和施用次数，又能降低氮肥流失，提高氮肥利用率，同时水稻不减产的目标，是广大农技工作者共同关注的课题。提高肥料利用率，传统农艺技术措施主要有适宜的氮肥施用量[5]、肥料深施[6-7]、少量多次施肥、适宜的肥水管理[8]和平衡施肥等。也有通过改变肥料理化性状来调节养分释放速率，使之与作物需肥基本同步[9]，从而达到提高肥料利用率的目的，其代表为现代肥料工业发展产物的各类型缓/控释肥料。

目前，市场中在售的缓释肥类型主要分为三大类，即包膜型缓释肥、生化抑制剂型缓释肥和有机包裹型缓释肥。各类型产品作用机理不同，各有优缺点。本试验选用三大类型缓释肥中的典型产品作为供试肥料，旨在探索不同类型缓释肥、常规复合肥在特定土壤立地条件下的施用效果，以便为水稻生产减肥增效和合理选用缓释肥类型提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验于2021年6—10月在杭州市临安区天目山镇藻溪肇村农户承包田进行。试验田面积1 hm2，地势平坦，土壤肥力较为均匀，排灌便利。土壤类型属砂壤土，气、热条件较好。耕作层浅薄，保水保肥性差，肥力水平较低，有机质16.1 g·kg-1，碱解氮106 mg·kg-1，有效磷5.2 mg·kg-1，速效钾60 mg·kg-1，pH 4.3。

供试水稻品种为浙粳优1578。试验用插秧机株行距设定为16 cm×30 cm，种植密度20.83万丛·hm-2。供试肥料：复合肥为常规44%复合肥(N 17%、P2O510%、K2O 17%)，铵态氮含量12%；包膜缓释肥为茂施49%包膜缓释肥(N 23%、P2O58%、K2O 18%)，采用聚氨酯包膜，控释氮含量8%，铵态氮含量2%；生态缓释肥为惠多利47%生态缓释肥(N 21%、P2O58%、K2O 18%)，添加3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)和正丁基硫代磷酸三胺(NBPT)生化抑制剂，铵态氮含量7.8%；有机包裹缓释肥为惠多利25%有机包裹缓释肥(N 13%、P2O55%、K2O 7%)，添加DMPP生化抑制剂，铵态氮含量13%；尿素为普通尿素(N 46%)和包膜尿素为氯吡啶(2-氯-6-三氯甲基吡啶)包膜尿素(N 43%)。

1.2 处理设计

采用大区试验，设6个处理：农户习惯施肥对照(CK)，面积0.173 hm2，基肥施复合肥375 kg·hm-2，分蘖肥施尿素277.2 kg·hm-2，穗肥施复合肥225 kg·hm-2，折N 229.5 kg·hm-2、P2O560.0 kg·hm-2、K2O 102.0 kg·hm-2；减氮15%施生态缓释肥处理(HDLCF)，面积0.167 hm2，基肥施生态缓释肥600 kg·hm-2，分蘖肥施尿素150 kg·hm-2，折N 195.0 kg·hm-2、P2O548.0 kg·hm-2、K2O 108.0 kg·hm-2；减氮15%施有机包裹缓释肥和生态缓释肥处理(HDLORCF)，面积0.173 hm2，基肥施有机包裹缓释肥750 kg·hm-2，分蘖肥施尿素143.5 kg·hm-2，穗肥施生态缓释肥150 kg·hm-2，折N 195.0 kg·hm-2、P2O549.5 kg·hm-2、K2O 79.5 kg·hm-2；减氮15%施包膜缓释肥处理(MSCF1)，面积0.173 hm2，基肥施包膜缓释肥540 kg·hm-2，分蘖肥施尿素153.9 kg·hm-2，折N 195.0 kg·hm-2、P2O543.2 kg·hm-2、K2O 97.2 kg·hm-2；等氮施包膜缓释肥处理(MSCF2)，面积0.134 hm2，基肥施包膜缓释肥600 kg·hm-2，分蘖肥施尿素198.9 kg·hm-2，折N 229.5 kg·hm-2、P2O548.0 kg·hm-2、K2O 108.0 kg·hm-2；减氮15%施复合肥处理(NIT)，面积0.173 hm2，基肥施复合肥600 kg·hm-2，分蘖肥施包膜尿素22.5 kg·hm-2、尿素181.1 kg·hm-2，折N 195.0 kg·hm-2、P2O560.0 kg·hm-2、K2O 102.0 kg·hm-2。各处理总养分量和纯氮投入量均基于浙江省定水稻化肥定额施用标准(总养分量≤390 kg·hm-2，纯氮投入量≤255 kg·hm-2)。基肥于6月10日机械深施，分蘖肥于6月17日撒施，穗肥于8月15日撒施。浙粳优1578于5月16日播种，6月11日插秧，10月22日收割。

1.3 考查方法

采用各处理随机定位3点，每点10丛的方法，调查基本苗、最高苗和有效穗。成熟期对各点位水稻植株测定剑叶叶绿素和氮含量。各处理实收计产，考查经济性状。

2 结果与分析

2.1 分蘖

2.2 剑叶氮含量及叶绿素含量

稻谷积累的有机物有60%～90%来自于灌浆期叶片的光合产物，剑叶是对籽粒灌浆贡献最大的功能叶片。叶绿素是植物进行光合作用的物质基础，叶绿素含量减少是衡量叶片衰老的重要生理指标。叶绿素含量与多种因素有关，其中郭智等[11]研究表明，氮、磷养分供应不足使剑叶叶绿素含量下降是水稻产量降低的主要因素之一。故而水稻在灌浆至成熟期间剑叶叶绿素含量高低是叶片进行有效的光合作用进而保障籽粒灌浆的主要因素之一，而灌浆期养分尤其是氮的持续有效供应，是保障剑叶叶绿素含量的重要基础。

表1 各处理对单季稻浙粳优1578分蘖发生的影响

表2结果表明，水稻收割前，HDLCF处理剑叶叶绿素和氮含量较高，分别为26.6(SPAD值)和11.0 mg·kg-1，与CK相比差异显著；HDLORCF处理剑叶叶绿素、氮含量略低于HDLCF处理，分别为25.6和10.7 mg·kg-1，与CK相比差异显著；NIT处理与CK相比，剑叶叶绿素含量差异显著，氮含量差异不显著；MSCF1、MSCF2处理与CK相比，剑叶叶绿素和氮含量均无显著差异。分析原因，施用普通复合肥的CK，前期养分释放快，易造成后期养分供应的不足；MSCF1、MSCF2处理基肥施用包膜缓释肥，包膜颗粒中的养分需要在一定土壤含水量条件下才能被有效释放，对于保水性较差的砂壤土，包膜颗粒内的养分释放较非包膜肥料慢，故而同时期剑叶叶绿素和氮含量田间表现与CK无显著差异；NIT处理施用添加硝化抑制剂氯吡啶尿素，对铵态氮转化成硝态氮有一定的抑制作用，减少了氮的流失；HDLCF处理施用添加脲酶抑制剂NBPT和硝化抑制剂DMPP的肥料，在氮的转化全过程都有抑制作用，HDLORCF处理施用有机包裹无机养分并添加硝化抑制剂DMPP，前期无机养分因被有机物质包裹释放较普通肥料略慢，又因添加DMPP，氮养分也较CK等流失少，故而HDLCF、HDLORCF处理的剑叶叶绿素和氮含量较高，这为水稻增产奠定了物质基础。

表2 各处理对单季稻浙粳优1578成熟期剑叶叶绿素和氮含量的影响

2.3 经济性状和产量

各处理取样考种和实割测产结果(表3)表明，施用不同类型缓释肥处理因分蘖的差异，其田间经济性状和产量表现也有所不同。与CK比较：HDLCF、HDLORCF、NIT处理的每穗总粒数多40.6～70.1粒，每穗实粒数多33.8～60.7粒，千粒重低0.25～0.79 g，产量分别增长28.4%、28.5%和13.8%；MSCF2处理有效穗比对照多27.09万丛·hm-2，每穗总粒数多24.6粒，每穗实粒数多34.4粒，千粒重低2.66 g，产量增长20.7%；MSCF1处理有效穗多22.92万丛·hm-2，每穗总粒数多13.0粒，每穗实粒数多11.4粒，千粒重低1.92 g，产量增长9.6%。

表3 各处理对单季稻浙粳优1578经济性状和产量的影响

3 小结与讨论

不同类型缓释肥养分释放机理不同，对单季稻浙粳优1578生长及产量的影响也有所差异。试验结果显示，施用各类型缓释肥对单季稻均有一定的增产作用，增产率达9.6%～28.5%，增产幅度大小主要取决于有效穗和每穗实粒数的差异，千粒重的影响相对较小。施用惠多利47%生态缓释肥、惠多利25%有机包裹缓释肥的HDLCF和HDLORCF处理在水稻分蘖、每穗实粒数等性状上的综合表现较好，水稻增产幅度较大。这一结果与这两种类型缓释肥养分释放周期较长，基本能满足水稻生育期养分持续有效供应有关，从收获期剑叶叶绿素和氮含量指标也给予印证。

因土壤类型、质地的不同，不同养分释放机理的缓释肥适用性也有所不同。本试验在砂壤土实施，土壤气、热条件好，但保水、保肥性差，施用常规肥料养分容易流失；而包膜型缓释肥因土壤墒情，特别是成熟期土壤含水量较低的环境下，影响了肥料包膜养分的有效释放，对水稻养分供应的有效性降低，具体表现为稻谷千粒重降低。惠多利47%生态缓释肥采用化学物质抑制土壤微生物活性从而调节氮养分在土壤中各形态转化的速率来延长养分供应时长并减少养分流失，惠多利25%有机包裹缓释肥通过有机包裹无机养分，在前期随着有机物质的崩解缓慢释放出无机养分，再在DMPP的作用下，延缓铵态氮向硝态氮转化，从而达到缓释效果。砂壤土水稻田选用同时添加NBPT和DMPP生化抑制剂或有机包裹并添加DMPP生化抑制剂的缓释肥较为合适。