不同缓控释肥料对水稻秀水134产量的影响及其效益研究

李静宜

[摘要]不同缓控释肥料会对水稻的基本产量与经济效益产生明显的影响，这是地方水稻栽培种植长期实践所得出的结果。本文从理论层面论述了缓控释肥料相关技术应用原理的内容，并结合两大试验深入科学地研究了不同缓控释肥料对水稻秀水134产量所带来的影响及产出效益，以期对简化水稻施肥技术和节约劳动力成本提供帮助。

[关键词]缓控释肥料；水稻；秀水134；试验；产量影响；生产效益

中图分类号：S-3 文献标识码：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.20180822

水稻是全球超过半数人口的主食，在我国更是第一大粮食作物。但近年来我国的水稻种植面积却呈现出明显的下降趋势，这是由于农户在种植水稻时持续增肥所导致的。虽然持续增肥能够为农户种植节约大量的成本与时间，保证粮食总产量的稳定增长，但实际上不合理的施肥容易造成农作物肥料利用率偏低，导致水稻产量受到严重影响。我国氮肥、磷肥和钾肥的利用效率分别为35%、20%和50%，普遍低于发达国家55%～70%的氮肥、磷肥和钾肥的利用效率水平。而对氮肥的滥用还造成了严重的生态环境污染问题，如地表水富营养化、气态活性氮过量引起雾霾天气、温室气体二氧化氮的直接排放导致地方生物多样性下降等。为解决上述问题，地方水稻栽培种植需要思考创新解决策略。

1对缓控释肥料的理论研究

缓控释肥料是一种特殊的新型肥料，它能对肥料中的养分进行有效的释放延缓，同时还能实现对释放速度的控制，是一种典型的“智能化”肥料。缓控释肥料的营养元素可在土壤中实现缓慢释放，有效减少营养元素的损失，具有较长、较稳定的肥效期，可源源不断地为植物提供生育期所需要的所有养分。考虑到肥料释放缓慢的基本特性，利用缓控释肥料可切实减少肥料流失，增加整体的肥料利用效率，对减少施肥数量及次数也有一定的帮助，为农户种植水稻节约了成本。

目前市面上的缓控释肥料种类相当多，包括物理型缓控释肥料（如包膜肥料、无机包膜肥料、有机化合物聚合包膜肥料）和物理化学型缓释控肥料（如生化脲酶或抑制剂肥料、脲甲醛类肥料）。其中各种肥料的营养元素含量也各不相同，大部分中都含有硫元素、微量元素和尿素等营养成分，所以缓控释肥料的整体售价相比于普通复合肥要高出不少，一般緩控释肥料价格为140～200元/kg，相比普通复合肥高出7～10倍。目前越来越多的实践证明缓控释肥料能够满足农作物在不同生长阶段的肥料需求，它通过提高作物生长后期的供肥能力以促进作物生长，最终提高产量。目前各地都在对不同的缓控释肥料进行分析比较试验，以期获得较好的缓控释肥料应用效果，确保地方水稻的高产、高效栽培。

相关研究表明，采用缓控释肥料要根据作物本身的生长发育需求进行肥料的养分释放速度控制，提高肥料中的氮素利用率以及水稻作物产量。中科院朱兆良院士在针对南方地区所开展的大面积水稻一次性施肥技术研究获得试验结果，结果表明应该在水稻秧苗移栽前实施一次基础施水缓控释肥料施肥，施肥量为0.045～0.065kg/m²，这一用量可基本满足水稻在整个生育期对养分的基本需求。而从功能作用角度来讲，缓控释肥料采取以习性基础施肥，对降低肥料径流和淋溶损失很有帮助。目前采用缓控释肥料施肥可保证对氮肥的利用率超过60%，最高达到85%，比普通氮肥的利用率提高了近40%，对减少水稻的淋溶损失也很有帮助，可大幅度降低NO₃-N的污染。将缓控释肥料与普通尿素对比，发现其能够有效降低稻田中的NO₃^--N、NH₄⁺-N以及TN等径流损失量（分别为30.58%、22.45%、18.77%）。结合之前学者对缓控释肥料用于水稻的相关研究报告，可以进一步了解如果将单一的缓控释肥料集中施于水稻中，无法实现水稻产量及养分利用率的提高，对水稻的经济效益影响也相对不大。因此需要深入研究缓控释肥料对水稻的产量影响，特别是一次性基肥施肥对水稻产量的实际影响。整体来讲，就是研究不同缓控释肥料对水稻整体产量、经济性状与效益的影响，最终筛选出性价比更高且更易于推广的缓控释肥料，保证该新型肥料能够在我国水稻种植中大规模应用，为水稻的健康栽培与产量增产带来更多技术参考。

2试验案例一

2.1试验材料及试验地基本介绍

该试验在某地区种植大户农田中展开，其前茬为空闲田块，专门对空闲田块进行了土壤系灰潮土亚类淡涂泥土土属处理。而且该试验用区域拥有相对平坦的地势和相对均匀的肥力，在试验前的土壤基本理化性状检测中就基本明确了这一点。其土壤理化性状条件为土壤中含有有效磷1.25mg/kg、速效钾150mg/kg、碱解氮223.2mg/kg，整体pH值经过测试为6.01。

在试验材料方面首先选择了单质肥料作为试验地块主要施肥肥料，其中主要包含了氮肥尿素，含N量在45.5%以上，单价为2.2元/kg；磷肥则选择了过磷酸钙，含有16%以上的P₂O₅，单价为1.1元/kg；钾肥选择了原产于加拿大的进口氯化钾，K₂O含量大于60%，单价3.9元/kg。

在缓控释肥料选择方面该试验所选择的是永笑脲甲醛缓控释肥料，其整体养分超过50%，其中氮、磷、钾肥三者的成分比例为22%、8%和17%，单价为5元/kg。另外还加入了总养分为52%的“稻坚强”控释掺混肥料，其中氮、磷、钾肥三者的成分比例为26%、11%和16%。另外该试验中还用到了“好乐耕”有机缓控释水稻专用肥、“六国网”复合缓释控掺混肥、袁氏专用缓释控掺混肥以及本试验中的主要试验对象——单季常规晚稻品种秀水134。

2.2试验处理与设计

首先对该缓控释肥料水稻施肥试验进行合理处理，专门设置了7个处理区，分别为无施肥区（处理1）、常规施肥区（施肥过磷酸钾、氯化钾以及尿素，处理2）、缓控释施肥区1（施肥永笑脲甲醛缓控释肥，配合尿素15kg，处理3）、缓控释施肥区2（施肥“稻坚强”缓释控掺混肥40kg，配合尿素15kg，处理4）、缓控释施肥区3（施肥“好乐耕”有机缓释控掺混肥40kg，配合尿素15kg，处理5）、缓控释施肥区4（施肥“六国网”复合缓释控掺混肥42kg，配合尿素15kg，处理6）、缓控释施肥区5（施肥袁氏专用缓释控掺混肥31kg，配合尿素15kg，处理7）。

对上述7个施肥试验区进行对比分析，主要用1个常规施肥区、5个缓控释施肥区与1个无施肥区进行对比观察，肥料成本与常规施肥基本相同，且在重复处理7次以后，可实现对每个试验区的单灌单排，避免串灌串排问题的出现。为此，在每个试验区内都会设置四周的保护航，保证实验区施肥水平与栽培技术措施水平基本保持在同一水平线上。

2.3试验时间

该试验从2016年6月4日开始播种，到7月4日施入35%的氮肥和100%的磷肥与钾肥，再施入100%的缓控释复合肥；7月7日选择移栽，保证移栽后的株行距控制在18.8×21.2cm，每个试验区都栽培水稻800株，且每丛中保证有5株植株；7月14日开始处理基本苗，为水稻施入45%的氮肥和20%的分蘖肥；完成了全部尿素的处理后，8月初在试验区内施入10%的氮肥；11月初对7个试验区进行样本采集分析，主要分析水稻的经济性状；11月中旬正式分区收割水稻稻谷，晒干后称重记录水稻产量。

2.4试验结果分析

试验案例一中基于不同肥料处理的水稻农艺性状与经济性状表现数据见表1。

2.4.1对水稻农艺性状与经济性状的影响分析

据表1可知，7个处理区中对水稻的经济性状表现最明显的是有效穗，其中有效穗最多的处理区为处理4区，处理量达到415.5穗/m²。从各个试验区的农艺性状对比来看，其中水稻植株的尖叶最长与植株最高的为处理2区，这表明处理2试验区中水稻的常规施肥肥力充足，呈现出了水稻植株较为茂盛的群体栽培效果，不过其常规施肥状态下的水稻千粒重在处理数据上表现为7个处理区最低。

2.4.2对水稻整体产量的影响分析

基于不同处理状态下水稻产量在该试验中存在明显差异性。处理1区与处理2区的水稻产量分别为0.69kg/m²和0.61kg/m²，水稻产量在所有处理区域中最低；处理4区的水稻产量达到最高水平1.03kg/m²，产量明显高于其它区域；处理区1、2、3、7水稻产量均低于处理6区。

2.4.3对水稻生产经济效应的影响分析

如果在肥料成本相同的情况下，需要思考不同肥料处理背景下所產生的经济效益不同。结合实验结果分析无肥区、常规施肥区以及5个缓控释施肥区的产值与纯收入对比，5个缓控释施肥区在收入上均比无肥区更高，而常规施肥区则位居第6位。其中纯收入最高的为处理4区，它的收入可达到2.98元/m²，而无肥区收入最低，只有1.05元/m²。

可结合试验筛选出运用不同缓控释施肥对水稻秀水134产量的影响。采用常规施肥可有效减少肥料投入量和追肥次数，节省成本，为水稻增产增效，但相比较而言采用缓控释肥料的效果更好，结合实际的地力情况，可推断出试验区内氮肥的施入临界量为15kg左右。其中在等价肥料投入条件下，缓控释肥料相比于常规肥料可减少施入20%左右的氮肥，为农户水稻种植节约成本。

3试验案例二

3.1试验材料与处理设计

试验案例二在2017年5-10月展开，选择年降水量为1200.6mm、年平均气温为17.3℃、无霜期为245d、年日照时数为1520.7h的试验区域。另外经过考察该试验田块的土壤理化性质为pH值6.8，其中全氮含量为1.8g/kg，施入有效磷17.9mg/kg，还配备了速效钾95mg/kg。所采用的试验水稻依然是秀水134，试验肥料包括木质素缓释肥、脲甲醛缓释肥、水稻配方肥、氯化钾、复合肥以及碳酸氢钾等。

3.2试验方法

试验田块选择大区展开，专门设置5个处理区域，其中处理1区采用木质素缓释肥和尿素15kg；处理2区采用基肥配合45%的脲甲醛缓释肥40kg、尿素15kg；处理3区采用稳定性非配合40%基肥、尿素15kg；处理4区采用水稻配方肥，配合44%基肥和氯化钾1.0kg；处理5区采用常规施肥专门作为对比区。

该试验选择在水稻成熟期（10月末）展开植株采样和水稻经济性状测试，专门对水稻的株高、有效穗、每穗实粒数、结实率以及千粒重进行对比分析。实验中采用了烘干法进行产量折算，最后对水稻生产的经济效益进行了精确评估。

3.3试验结果

试验案例二中基于不同肥料处理的水稻农艺性状与经济性状表现数据见表2。

结合试验结果对水稻的经济性状与产量影响因素进行分析，结果发现对照最高为处理2区，其有效穗数值最高，达到190.8穗/m²，最低为处理5区，即采用常规施肥的对比区；在每穗实粒数方面，处理1区表现最高，可达到313.9粒，而处理3区最低，只有294.8粒。不同施肥处理情况下水稻产量平均值为1.2～1.28kg/m²，其中处理2区最高，采用了脲甲醛缓释肥对水稻产量影响较大，而采用常规施肥处理后的试验5区在水稻产量上位居第4位，超过了木质素缓控释肥处理的处理1区。

针对水稻的化肥用量影响方面，处理4区的施肥次数为3次，缓释肥与水稻配方肥的使用程度相应减少了其施肥用量，相比于常施肥处理5区，它的施肥中纯氮用量减少了18.2%左右。而处理2及处理3区的水稻种植减氮增效效果则相对明显。

该试验中不同试验区对水稻产值的经济影响分析。相比于常规施肥处理，处理2区和处理3区的水稻产值分别增加了2.45%和1.89%，而处理4区和处理1区则分别减少了0.8%和1.2%。可以见得在不同施肥处理状况下根据肥料总投入、所采用肥料的不同，水稻产值会发生较大的经济差异。在施肥次数以外，田间管理生产总成本也有差异，其中处理1区的生产总成本最高达到2.85元/m²，而处理3区最低为2.553元，m²。

4结论

本文主要分析了基于不同缓控释肥料对水稻秀水134产量及经济效益的影响，结合两个试验案例中的多个处理区，通过不同缓控释肥料施肥、常规施肥及无施肥区进行试验对比发现，一般施用缓控释肥料可提高10%～15%的水稻作物产量，肥料利用率可提高25%，效果明显。而在试验中发现施肥脲甲醛缓释肥效果最佳，脲甲醛缓释肥是被目前公认的稳定性最佳的缓释控肥料，在有效减氮的同时可以提高水稻的氮素吸收利用率，对简化水稻施肥技术和节约劳动人力成本都有好处。