有机缓释肥施用化肥减量减次对婺城地区晚稻产量的影响

蒋敏华，丁懿，孟浩然，李宽，张超，潘奕旻

(金华市婺城区植物保护和耕肥管理站，浙江 金华 321025)

肥料是保障国家粮食安全的战略物资，是实现我国农业可持续发展的物质基础[1]。面对资源、能源、环境保护和粮食安全的巨大压力，开展肥料科技创新、发展新型肥料是我国肥料产业实施质量替代数量发展的战略选择[2-4]。我国新型肥料的发展主要有两个方向，一是对传统肥料进行再加工，使其营养功能得到提高；二是开发肥料新品种。当前新型肥料的研究主要集中在缓控释肥[5-7]，包括聚合物包膜肥料、硫包衣尿素、包裹肥料、脲醛肥料等具有缓释作用的肥料；含脲酶抑制剂、硝化抑制剂的稳定性肥料；以及有机无机复混肥料等等。有机缓释肥属于有机无机复混肥料，其兼具有机肥和无机肥的特点，有机质部分具有分散多孔的结构及特有的活性官能团，可以通过影响肥料的释放及转化等来调节肥料的养分供应，起到养分缓释的效果。为贯彻农业农村部提出的“化肥零增长”[8-9]方案以及“化肥减量增效”技术实践，本试验通过有机缓释肥在晚稻上进行减量减次试验，探究有机缓释肥减量减次对水稻生长发育及产量的影响，以期达到减量增效之目的，同时为有机缓释肥的推广应用打下基础。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于金华市婺城区蒋堂镇蒋堂村，土壤为潴育型水稻土，质地为黏壤土，肥力中等。试验地土壤基本理化性质为全氮含量1.14 g·kg-1、速效氮含量107.00 mg·kg-1、有效磷含量68.40 mg·kg-1、速效钾含量99.00 mg·kg-1、有机质含量21.30 g·kg-1、pH值 5.59。

1.2 供试材料

试验地晚稻品种为甬优15。试验肥料有平衡型复合肥(N 15%、P2O515%、K2O 15%)和万里神农有机-无机型缓释肥(N 18%、P2O55%、K2O 10%，有机质含量≥20%)、尿素(N 46%)。

1.3 试验设计

有机缓释肥减量减次试验共设置6个处理，各处理分别设置3个重复，试验地小区面积均为4.5 m×6.4 m，小区间筑埂隔离，田埂使用黑色薄膜深埋覆盖，以防小区间串水。各小区单灌单排，其他田间管理措施保持一致。

各处理施肥方案如下：

TR-1 CK：水稻整个生育期不施肥。

TR-2常规：基施平衡型复合肥450.0 kg·hm-2，追施187.5 kg·hm-2尿素作分蘖肥，追施75.0 kg·hm-2尿素作穗肥。

TR-3有机(有机缓释肥等N处理)：基施有机缓释肥627.0 kg·hm-2，追施有机缓释肥418.5 kg·hm-2作分蘖肥。

TR-4有机减N 20%(有机缓释肥减N 20%处理)：基施有机缓释肥502.5 kg·hm-2，追施有机缓释肥334.5 kg·hm-2作分蘖肥。

TR-5有机减N 40%(有机缓释肥减N 40%处理)：基施有机缓释肥376.5 kg·hm-2，追施有机缓释肥250.5 kg·hm-2作分蘖肥。

TR-6有机不追(有机缓释肥等N一次基施处理)：一次性基施有机缓释肥837.0 kg·hm-2。

2 结果与分析

2.1 水稻农艺性状

晚稻收获时对试验地各个处理进行考种，考种数据统计如表1。

表1 不同处理下晚稻农艺性状Table 1 Agronomic traits of late rice under different treatments

由表1可知，CK处理水稻株高121.5 cm、有效穗135.90万·hm-2、每穗总粒数208.4、结实率78.6%、千粒重25.8 g、理论产量5 743.5 kg·hm-2；常规处理水稻株高125.8 cm、有效穗167.55万·hm-2、每穗总粒数221.5、结实率81.6%、千粒重28.6 g、理论产量为8 660.0 kg·hm-2；有机等N处理水稻株高127.1 cm、有效穗176.10万·hm-2、每穗总粒数223.7、结实率82.2%、千粒重28.9 g、理论产量为9 358.5 kg·hm-2。从水稻农艺性状各指标来看，由于CK处理水稻全程没有投入肥料，受缺素影响水稻整体长势欠佳，农艺性状各指标均表现较差，理论产量严重偏低；相较常规处理，有机等N处理在晚稻上各农艺性状指标均表现较好，理论产量也较高。有机缓释肥主要通过有机质部分具有的分散多孔结构和特有的活性官能团来影响肥料的释放以及转化，起到养分缓释的效果。在等N投入条件下，有机缓释肥具有良好的增产效果。

有机缓释肥减量减次数据显示：有机减N 20%处理水稻株高126.2 cm、有效穗170.85万·hm-2、每穗总粒数221.6个、结实率81.9%、千粒重28.8 g、理论产量为8 929.5 kg·hm-2；有机减N 40%处理水稻株高125.4 cm、有效穗162.15万·hm-2、每穗总粒数216.8个、结实率81.1%、千粒重27.9 g、理论产量为7 954.5 kg·hm-2；有机不追处理水稻株高125.9 cm、有效穗165.60万·hm-2、每穗总粒数217.3个、结实率81.5%、千粒重28.3 g、理论产量为8 299.5 kg·hm-2。与常规处理相比，减量减次处理水稻农艺性状各指标出现一定程度的浮动，但变化不是很明显。由于各指标的相互叠加效应，有机减N 20%处理理论产量较常规处理有所增加，而有机减N 40%和有机不追处理理论产量均较常规处理有所降低。晚稻常规施肥纯氮投入量为188.25 kg·hm-2，肥料投入量不高。由于普通复合肥养分容易通过淋溶、排水、氨挥发等方式损失，在常规施肥基础上进行减肥对水稻产量可能影响较大，而有机缓释肥具有缓慢释放养分的能力，肥料利用率相对较高，根据试验结果，有机缓释肥可适当减肥20%，具有减量增效的效果。另外，与普通肥料相比，缓释肥具有省时省工的优点，甚至能做到一次施肥就能满足作物生长周期的需求，避免了多次追肥生产成本的增加。但有机缓释肥在常规基础上减N 20%一次性基施晚稻理论产量出现一定程度的降低，这可能跟肥料投入总量不高以及有机缓释肥缓释周期不够长有关。因此，有机缓释肥在进行一次性基施时，应及时关注水稻长势，及时适时追肥，以防止水稻后期脱肥现象的发生。

2.2 水稻产量

试验地晚稻收获时，进行现场实打实收测定籽粒鲜产，并利用作物水分测定仪测定水稻籽粒水分，从而得到籽粒产量；同时采集水稻整株样品5～8丛带回实验室，用实验室小型脱粒机进行脱粒，然后将籽粒和秸秆分别烘干计重，以计算水稻谷草比。谷草比可用于表征水稻光合产物转化效率，通常同一作物品种条件下，谷草比一般随着作物产量水平的提高而增加。各处理晚稻产量及谷草比记录如表2。

表2 不同处理下晚稻产量及谷草比Table 2 Late rice yield and grain-to-grass ratio under different treatments

由表2可知，CK处理水稻谷草比0.79、实际产量5 475.0 kg·hm-2，较常规处理减产32.2%；常规处理水稻谷草比0.92、实际产量8 079.0 kg·hm-2；有机等N处理水稻谷草比0.97、实际产量8 739.0 kg·hm-2，较常规处理增产8.2%；有机减N 20%处理水稻谷草比0.92、实际产量8 403.0 kg·hm-2，较常规处理增产4.0%；有机减N 40%处理水稻谷草比0.86、实际产量7 431.0 kg·hm-2，较常规处理减产8.0%；有机减N 20%不追处理水稻谷草比0.90、实际产量7 824.5 kg·hm-2，较常规处理减产3.2%。试验结果显示，有机等N处理晚稻增产幅度最大，有机减N 20%处理次之，而其他处理水稻产量均出现不同程度的降低。因此，试验地水稻种植可施用有机缓释肥替代普通复合肥，同时可适当减肥，具有减量增效的效果。

3 结论

缓释肥是指通过养分的化学复合或物理作用，使其对作物的有效态养分随着时间而缓慢释放的化学肥料，不同类型的缓释肥作用机理不同，肥效结果也稍有差异。有机型缓释肥兼具有机肥和无机肥的特点，还可通过有机质部分具有的分散多孔结构和特有的活性官能团来影响肥料的释放及转化，起到养分缓释的效果。通过晚稻有机缓释肥减量减次试验发现，与常规处理相比，有机等N处理晚稻增产显著，有机减N 20%处理晚稻小幅增产，而有机减N 20%不追处理晚稻产量略有下降，有机减N 40%处理晚稻产量则出现大幅降低。因此，对于婺城区水稻种植，可施用万里神农有机-无机型缓释肥替代普通平衡型复合肥，建议一基一追即可，施用缓释肥可比常规施肥减少一次追肥，达到省时省工的目的，也可适当减少肥料投入，达到减量增效的目的。另外，施用有机缓释肥也可采用一次性基施施肥方式，此方式不建议减肥，同时应及时关注水稻长势，如果水稻后期出现脱肥现象，应及时追肥。