不同水稻专用新型肥料减肥增效对比研究

2019-06-11吴文革习敏李红春凌新军

安徽农业科学 2019年2期

关键词：水稻

吴文革习敏李红春凌新军

摘要[目的]探讨不同水稻专用新型肥料在水稻生产中减肥、节本、增效、增收效果差异。[方法]以籼型两系杂交水稻隆两优688组合为试验材料，以不施肥为对照，研究水稻专用控失肥、炭基长效肥、保持性肥料、活性增效肥、活性糖肽肥和常规复合肥对水稻生长、产量、肥料利用效率和经济效益的影响。[结果]施用水稻专用新型肥料促使水稻植株分蘖高峰期延长，分蘖数和有效穗数大幅增长;新型肥料处理减氮12.51%、减磷6.67%、减钾6.67%，节省肥料成本184.65 kg/hm2，同时少施一次穗肥，节省人工成本1 125元/hm2，尽管各处理小幅减产，但肥料农学利用效率和偏生产力明显提高，净收入总体提高。其中，与常规肥处理相比，活性糖肽肥处理有效穗数提高14.76%，每穗总粒数也小幅增长，增产4.8%，N农学利用效率和N偏生产力分别提高29.3%和19.6%，P和K农学利用效率均提高21.4%，偏生产力则均增加12.3%，增收2 573.85元/hm2，减肥、节本、增效、增收效果最为显著。[结论]不同水稻专用新型肥料处理按增效增收效果表现为活性糖肽肥>炭基长效肥>活性增效肥>控失肥>保持性肥料。

关键词水稻;新型肥料;减肥增效

中图分类号S14;S511文献标识码A

文章编号0517-6611（2019）02-0135-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.02.040

施氮是目前提高水稻产量最直接、有效的途径之一。然而，我国水稻栽培普遍存在氮肥施用量过高、施用方式不合理、养分损失严重等问题[1-2]，氮肥利用率仅为28.3%[3]，远低于国际水平，同时造成严重环境污染[4-5]，直接威胁人们的健康。优化氮肥投入技术，减少氮肥损失，实现农业节氮减氮、提高氮肥利用率的同时做到稳产增产，是农业生产和环境和谐共存、可持续发展的必然趋势。新型肥料如缓控释肥料、稳定性肥料、水溶性肥料、功能型肥料、微生物肥料、增值尿素等，因具有一次性施入、缓/控释肥、应用范围广泛以及与作物不同生育期养分需求吻合等特点，更易实现减肥、节本、增效、增收的目的，得到迅速推广使用[6-11]。以往对江淮水稻精准施肥有较多研究[12-13]，但目前在安徽水稻生产中不同新型肥品种的筛选研究鲜见报道。笔者通过试验对比控失肥、炭基长效肥、保持性肥料、活性增效肥、活性糖肽肥等水稻專用新型肥料在水稻上的应用，以期在不施或少施穗肥的基础上，验证其对水稻生长、产量、肥料利用效率和经济效益的影响，旨在为探索适宜安徽水稻减肥增效的栽培技术提供理论依据。

1材料与方法

1.1试验地概况试验于2017年5—10月在安徽省池州市贵池区升金湖畔的牛头山镇万兴圩（贵池区粮丰示范基地）实施。试验田前茬为小麦，土壤为水稻土属灰泥田土种，有机质24.5 g/kg，碱解氮153.1 mg/kg，速效磷8.3 mg/kg，速效钾102.5 mg/kg，pH 6.1。

1.2试验材料供试品种选用籼型两系杂交水稻隆两优688组合（安徽隆平高科公司），该品种分蘖力中等，抗逆性强，常年产量为9 t/hm2。

1.3试验设计

选用48%（25-8-15）控失肥、48%（25-8-15）炭基长效肥、48%（25-8-15）保持性肥料、48%（25-8-15）活性增效肥、48%（25-8-15）活性糖肽肥等水稻专用新型肥料共5种，48%（25-8-15）常规肥1种，均由安徽帝元生物科技有限公司提供。其中，上述5种新型肥料施肥量和运筹方式均为“一基一追”，48%（25-8-15）常规肥为3次施肥（基肥、分蘖肥、穗肥），并以不施肥为空白对照（CK），共计7个处理，随机区组排列，3次重复，小区面积3 m×7 m=21 m2。分蘖肥和穗肥均使用普通尿素。各处理肥料运筹方式及养分含量见表1。为防止肥水串灌，小区间做埂覆膜，且做到单排单灌。

1.4试验方法

于2017年5月16日播种，湿润育秧，6月15日划小区做埂，6月19日覆膜完工，同时各处理按表1施入基肥。6月21日移栽，移栽时苗高23.8 cm，叶龄6.2，主茎绿叶数5.8，分蘖数1.3，茎基宽0.57 cm，栽插规格为25 cm×17 cm，每穴栽1～2本。栽后采取湿润灌溉法，7月初烤田，中后期“浅-搁-湿”灌溉，10月12日断水。7月3日使用6%稻喜、10%卫稻夫（氰氟草酯）和60%耙面除（丁草胺）喷雾防除杂草，用量参照说明。病虫害防治分别于7月23日、8月22日、9月17日防治稻蓟马、稻纵卷叶螟、二化螟、稻飞虱、纹枯病及稻曲病。10月30日收割，各小区采取单打单晒方法。

1.5测定项目与方法

1.5.1茎蘖动态。水稻移栽后，采用定点定株方法，分别于6月28日、7月4日、7月11日、7月18日、7月26日、8月1日、8月10日计数单穴分蘖数，每次定点查10穴。

1.5.2产量及产量构成因素。各小区于成熟期调查100株水稻，计算有效穗数，按平均茎蘖法取6株，测定每穗粒数、千粒重和结实率。同时，各小区实收测产。

N、P、K农学利用效率（kg/kg）=（施氮区水稻产量-无氮区水稻产量）/N、P、K施用量，N、P、K偏生产力（kg/kg）=水稻产量/N、P、K施用量

1.6数据分析试验数据采用Microsoft Excel 2016和SPSS 23.0软件进行分析;Duncan新复极差法进行差异显著性检验（P<0.05），Origin2018软件制图。

2结果与分析

2.1不同新型肥料对水稻分蘖动态的影响由图1可知，新型肥料处理（T1～T5）中水稻起始分蘖速度略慢于常规肥处理（T6），移栽20 d后，T1～T5处理分蘖速度明显加快，且分蘖高峰期较T6提早8 d左右，后期各处理间分蘖消亡速度低于T6。处理间比较发现，炭基长效肥（T2）处理中水稻分蘖数最高，其次为控失肥（T1）和保持性肥料（T3）。

2.2不同新型肥料对水稻产量及产量构成因素的影响由表2可知，与常规肥处理（T6）相比，新型肥料（T1～T5）处理减氮12.51%，减磷6.67%，减钾6.67%，同时减少1次穗肥操作。由表2可知，活性糖肽肥处理（T5）产量显著高于T6处理，增产4.8%，T1～T4处理产量则低于T6处理，减产2.12%～4.71%。从产量构成因素看，新型肥料处理较T6处理大幅提高有效穗数和每穗总粒数，降低千粒重，结实率影响较小。其中，活性糖肽肥处理（T5）有效穗数较T6处理提高14.76%，这是其增产的主要原因，T1～T4处理有效穗数增长幅度远小于千粒重降低幅度，导致减产。

2.3不同新型肥料对水稻肥料利用效率的影响由表3可知，与常规肥处理（T6）相比，活性糖肽肥处理（T5）在减氮12.51%、减磷6.67%、减钾6.67%、少施一次穗肥且增产4.8%的同时，N农学利用效率和N偏生产力分别增长29.3%和19.6%，P和K农学利用效率均提高21.4%，偏生产力则均增加12.3%。其次，炭基长效肥处理（T2）在相同条件下小幅减产，降幅为2.1%，但其N、P、K的农学利用效率和偏生产力均明显提高。其余新型肥料处理的产量和农学利用效率降低幅度和偏生产力提高幅度均低于活性糖肽肥处理（T5）和炭基长效肥处理（T2）。

2.4经济效益分析由表4可知，在减少肥料投入的情况下，新型肥料处理（T1～T5）较常规肥处理（T6）减氮12.51%、减磷6.67%、减钾6.67%，按尿素、普钙、氯化钾的单价1.91、0.70和2.60元/kg计，节省肥料成本184.65元/hm2;少施1次穗肥，按0.5个工、150元/工计算，节省人工成本1 125元/hm2;稻谷价格按2.6元/kg计算，活性糖肽肥处理（T5）较T6处理产量增收1 264.2元/hm2，T1～T4处理则因减产导致产量收益降低558.75～1 241.85元/hm2。综上因素，不同新型肥料处理较T6处理净增收表现为活性糖肽肥>炭基长效肥>活性增效肥>控失肥>保持性肥料，其中活性糖肽肥净增收达2 573.85元/hm2，远高于其他处理。

3结论与讨论

不同新型肥料对促进水稻分蘖、产量形成、肥料利用效率和经济效益等具有显著影响，总体可达到减肥、节本、增效、增收效果。在减氮12.51%、减磷6.67%、减钾6.67%、减少1次穗肥操作的基础上，水稻植株分蘖高峰期延长，分蘖数大幅增长，为提高有效穗数奠定基础，特别是活性糖肽肥处理（T5）有效穗数比常规肥处理提高14.76%，每穗总粒数也小幅增长，最终增产4.8%。崔月峰等[14-15]研究了玉米芯热解-炭基缓释肥对大豆、花生和玉米产量的影响，结果分别增产16.4%、10.1%、11.4%左右，杜衍红等[16]发现炭基缓释肥处理与施加等量纯尿素相比可使玉米产量增加7.64%。该试验中，炭基长效肥等处理尽管有效穗数和每穗粒数均明显增加，但千粒重降低7.52%～9.40%，导致各处理籽粒产量均小幅度降低。

该试验中，肥料投入减少的同时，水稻肥料利用效率大幅提高，特别是活性糖肽肥处理N农学利用效率和N偏生产力较常规肥分别提高29.3%和19.6%，P和K农学利用效率均提高21.4%，偏生产力则均增加12.3%。炭基长效肥尽管小幅减产，但其N、P、K的农学利用效率和偏生产力均明显提高。陈琳等[17]研究发现，施用炭基肥料可明显提高水稻的氮素偏生产力、氮素收获指数和氮素稻谷生产率，其中氮素偏生产力较常规复混化肥提高33.41%～74.09%，青椒和番茄等也有类似结论[18-19]。同时，新型肥料处理减氮12.51%、减磷6.67%、减钾6.67%，节省肥料成本184.65 kg/hm2，同时少施一次穗肥，节省人工成本1 125 元/hm2，尽管各处理均小幅减产，但净收入总体提高，特别是活性糖肽肥比常规肥增收2 573.85元/hm2，减肥、节本、增效、增收效果最为显著。不同新型肥料处理表现为活性糖肽肥>炭基长效肥>活性增效肥>控失肥>保持性肥料。新型肥料施用量和成分配比优化将作为下一步研究重点，以期进一步发挥其节本增效优势。

参考文献

[1] PENG S B，BURESH R J，HUANG J L，et al. Strategies for overcoming low agronomic nitrogen use efficiency in irrigated rice systems in China[J]. Field crops research，2006，96（1）：37-47.

[2] GUO J H，LIU X J，ZHANG Y，et al. Significant acidification in major Chinese croplands[J]. Science，2010，327（5968）：1008-1010.

[3] 张福锁，王激清，张卫峰，等.中国主要粮食作物肥料利用率现状与提高途径[J]. 土壤学报，2008，45（5）：915-924.

[4] GILBERT N. The disappearing nutrient[J]. Nature，2009，461（7265）：716-718.

[5] VITOUSEK P M，NAYLOR R，CREWS T，et al. Nutrient imbalances in agricultural development[J].Science，2009，324（5934）：1519-1520.

[6] 陈惠哲，朱德峰，林贤青，等. 微生物肥对水稻产量及氮肥利用的影响[J].核农学报，2010，24（5）：1051-1055.

[7] 邱现奎，董元杰，胡国庆，等. 新型包膜缓释肥对大白菜生理特性、产量及品质的影响[J].土壤学报，2011，48（2）：375-382.

[8] 王菲，王正银，赵欢，等. 缓释复合肥料对茎瘤芥产量、品质和养分含量的影响[J].中国蔬菜，2012（20）：68-72.

[9] 史鴻志，朱德峰，张玉屏，等. 复合微生物肥应用对水稻产量及效益的影响[J].中国稻米，2016（3）：75-77.

[10] 周宝元，王新兵，王志敏，等. 不同耕作方式下缓释肥对夏玉米产量及氮素利用效率的影响[J].植物营养与肥料学报，2016，22（3）：821-829.

[11] 杜建军，阚玉景，黄帮裕，等. 水肥调控技术及其功能性肥料研究进展[J].植物营养与肥料学报，2017，23（6）：1631-1641.

[12] 吴文革，张玉海，张健美，等.氮肥运筹对机插杂交中籼水稻群体质量及产量形成的影响[J].安徽农业大学学报，2011，38（1）：1-5.

[13] 吴文革，杨联松，苏泽胜，等.不同施氮条件下杂交中籼稻的群体质量与产量形成[J].中国生态农业学报，2008，16（5）：1083-1089.