主要粮油作物的缓释肥应用效应

2023-07-04汪洁陆若辉

安徽农学通报 2023年9期

汪洁陆若辉

摘要缓释肥可满足农作物全生育期的养分供给，不但能提高养分利用率、降低不合理施肥量，还可减少追肥次数，从而降低施肥成本，是提升作物施肥技术、实现粮食增产、农民增收和生态环境安全的有效措施。本文以浙江省为例，阐述近年来在以水稻为主的粮油作物上的各类缓释肥应用研究进展，并对缓释肥未来发展进行展望。

关键词粮油作物；缓释肥；应用；浙江

中图分类号 S512.1 文献标识码 A

文章编号 1007-7731（2023）09-0113-05

肥料是农业生产的基础，是作物的“粮食”，合理施肥是在为农作物生产过程补充营养，能在一定程度上提高作物产量和品质，增加经济效益。当前阶段，缓释肥作为推进农业生产发展的产物，相关研究、推广、应用工作大量开展。

1 缓释肥的特点

包膜预先设定肥料在作物生长季节的释放模式，使缓释肥养分释放规律与作物养分吸收相同步[1]，在减少人工的同时达到提高肥效（肥料利用率）的效果，综合成本不高，具有普通化肥不具备的优势。缓释肥料的施用量根据作物的目标产量、土壤的肥力水平和肥料的养分含量等因素综合考量而定，一季作物可只施用一次肥。缓释肥主要分为3种：①脲甲醛缓释肥。脲甲醛缓释肥由尿素与甲醛缩合而成，根据配比可制成不同释放期的脲醛肥料，可在12～16周内被水缓慢分解[2]。②硫包衣尿素。硫包衣尿素通过在尿素外面包裹硫磺，聚合微晶蜡密封剂而制成[3]。含一定量作物所需的营养元素硫，兼顾缓释氮肥和硫肥的功效，可解决耕地和农作物缺硫问题，增产、增效、环保功效显著。③稳定性肥料。稳定性肥料通过加入脲酶或硝化抑制剂制作，可减缓尿素的水解和对铵态氮的硝化-反硝化作用，进而实现肥料氮素缓慢释放和减少损失，具有成本低、化肥利用率高的优势。稳定性肥料在全国农业推广面积达610.2万hm2，肥料品种达60多个，应用作物27种，发展前景较为广阔[4]。

我国缓释肥主要是脲甲醛、硫包衣尿素和氮磷钾肥料、硫磺包膜肥料、聚合物包膜氮磷钾肥料和尿素等。目前，大田作物上大面积应用的通常是包膜肥料与速效肥料的掺混肥，其施用量由包膜肥料的养分种类及含量、在肥料中占比等特性决定。缓释肥料的施用也要针对不同作物的种植和生长发育特点进行。大量试验表明，缓释肥料的缓释时间基本在2～12个月，在水稻[5]、玉米[6]、小麦[7]、棉花[8]等作物上均有显著地增加产量、改善品质或提高观赏价值的效果，氮肥利用率比普通对照肥料提高0.5～1倍，在减少1/3～1/2用量的情况下，仍有明显的增产或促进生长发育的效果。施用缓释肥料还可极显著地降低肥料氮素的挥发与淋失，大幅度地提高了肥料养分的利用率，既节省了肥料资源，也减少了施肥对大气和水环境的污染。

2 缓释肥的发展

近年来，在“化肥使用零增长行动方案”的大背景下，我国十分重视缓释肥的发展。2006年，国务院印发的《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》中提到“重点研究开发专用复（混）型缓释、控释肥料及施肥技术与相关设备”，第十届全国人民代表大会第四次会议通过的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》中提到“发展缓释氮肥适用技术”；2007年，在中共中央、国务院印发的“一号文件”《关于积极发展现代农业扎实推进社会主义新农村建设的若干意见》中提到“加快发展适合不同土壤、不同作物特点的专用肥、缓释肥”，国家发改委等四部门联合公告《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南》中提到“优先发展绿色缓释肥生产技术”；2008年起，农业农村部全国农业技术推广服务中心连年发布的《关于做好缓控释肥料示范推广工作的通知》都提到“结合测土配方施肥，全面做好缓控释肥料试验、示范、推广工作”；2010年，国务院通过的《石化产业调整和振兴规划》提到“重点发展高效复合肥、缓控释肥等高端产品”；2013年，中共中央、国务院印发的“一号文件”《关于加快发展现代农业，进一步增强农村发展活力的若干意见》中提到“启动低毒低残留农药和高效缓释肥料使用补助试点”；2017年，由我国主导制定的脲醛缓释肥料国际标准颁布实施，填補了相关领域国际空白。这一系列的政策措施起到了引领缓释肥发展的作用。

3 缓释肥在粮油作物上的应用效应

2021年，浙江省农作物播种面积20 145.9 km2，其中粮油作物占比近60%[9]。近年来，浙江省围绕推进农业绿色高质量发展，以国家耕地质量提升保护、果菜茶有机肥替代、绿色种养循环、化肥减量增效、土壤酸化治理、沃土工程等项目为抓手，以养分替代和肥效提升为路径，大力推广有机肥替代化肥、水肥一体化等科学施肥技术，推广包含缓控释肥料的各类资源节约、环境友好型肥料，取得了积极成效。缓释肥应用遵循“减氮控磷稳钾”原则，控制氮肥总量，中微量元素因缺补缺，施用对象以水稻等主要粮油作物居多。

3.1 缓释肥在水稻上的应用实例

缓释肥可满足水稻全生育期的养分供给，不但能提高养分利用率、降低水稻施肥量，还可减少水稻生产中的追肥次数，从而降低施肥成本，是提升水稻施肥技术、实现粮食增产、农民增收和生态环境安全的有效措施[10]。

缓释肥可提高水稻产量。安吉县通过对有机、无机2种不同类型缓释肥在单季稻嘉花1号的田间试验结果表明[11]，施用缓释肥处理的水稻产量均高于常规施肥处理，有机缓释肥处理的水稻产量高于无机缓释肥处理；基施有机缓释水稻专用肥750 kg/hm2，追施尿素112.5 kg/hm2，作分蘖肥可增产10.15%，分别减少氮肥和总养分投入22.06%和38.06%。永康市通过不同缓释肥在水稻嘉优中科的田间试验发现[12]，在总养分投入一致的情况下，施用缓释肥对水稻产量有3.8%～8.2%的增产作用。杭州市临安区通过不同类型缓释肥在砂壤土对单季稻浙粳优1578的田间试验发现[13]，施用同时添加正丁基硫代磷酸三胺（NBPT）和3，4-二甲基吡唑磷酸盐（DMP）的生化抑制剂缓释肥，或有机包裹并同时添加DMPP的生化抑制剂缓释肥，均可使养分供应持效期延长，且产量较常规施肥对照增长28.4%～28.5%。杭州市萧山区通过对两块肥力不同的水稻田施用不同缓释肥的田间试验发现[14]，施用木质素水稻缓释肥均显著提高了水稻“嘉58”的平均株高、穗长、结实率、千粒重和产量。诸暨市通过连年施用有机缓释肥的田间试验发现[15]，在单季籼粳杂交稻上应用有机缓释肥较常规配方肥增产15.84%，在减少氮素20%的投入下略有增产，每50 kg稻谷减氮13.68%～22.48%。

用緩释肥替代化肥能促进水稻生长发育、改善产量结构，提高水稻产量和肥料利用率。龙泉市通过不同施肥模式的田间比较试验发现[16]，施用缓释肥比常规配方肥的氮肥利用率提高了10个百分点左右，在等量养分投入下增产0.3%～4.1%。金华市婺城区通过研究施用不同肥料对连作晚稻甬优1540的影响的试验发现[17]，施用好乐耕缓释肥比配方肥在等量养分指标投入下增产241.5 kg/hm2，增幅为3.4%，氮、磷、钾利用率分别提高7.3、5.3、9.1个百分点。安吉县通过采用不同施肥模式对水稻浙粳86的田间试验发现[18]，与常规施肥比较，氮肥减量20%的缓释肥一次性基施处理，硝化抑制剂型缓释肥略有减产，树脂包膜缓释肥、聚氨酯包膜缓释肥均具有稳产效果，且聚氨酯包膜缓释肥水稻产量较常规施肥增产1.5%；树脂包膜缓释肥、聚氨酯包膜缓释肥提高了氮肥利用率，分别较常规施肥提高0.1、2.3个百分点。常山县通过不同施肥处理方式对早稻中早39的田间比较试验发现[19]，施用有机缓释肥较配方肥处理减少养分投入的条件下增产5.6%，氮肥利用率较普通速效肥氮肥当季利用率提高13.7个百分点。

缓释肥对水稻病虫害和重金属吸收也起到了防控作用。宁波市鄞州区通过研究不同肥料对水稻病虫害影响得出[20]，缓释肥“浙商1号”与“六国网控释肥”较配方肥减氮35%且总养分减少15%的情况下，对纹枯病有较好的控制作用，且水稻产量与常规配方肥相当。武义县通过不同施肥方式作用连作晚稻甬优538的田间试验结果表明[21]，基施900 kg/hm2以下的有机缓释肥，追施150 kg/hm2尿素能使产量增加且稻曲病病情处于1级以下。杭州市富阳区通过研究不同缓释肥对水稻甬优5550重金属吸收的影响发现[22]，不同用量有机缓释肥处理都能降低水稻籽粒对镉的吸收，籽粒富集系数降幅为11.0%～23.2%。

3.2 缓释肥在其他主要粮油作物上的应用实例

小麦在浙江省谷类作物中占14%以上。缓释肥可以缓慢地释放养分从而更好地满足小麦各个生长期的营养需求。余姚市通过研究不同施肥方式对冬小麦扬麦20的影响发现[23]，一次性基施缓释肥在减少化肥的施用量的同时能增产11.1%。长兴县通过研究不同肥料对稻茬小麦扬麦20影响发现[24]，基施“好乐耕”缓释肥比常规对照减少施用纯氮36.40%，减少1次施肥，产量较理想，肥料农学利用效率较高。杭州市余杭区通过施用不同肥料对小麦扬麦24影响发现[25]，施用沃夫特缓释肥和有机缓释小麦专用肥较当地常规施肥分别增产19.2%和26.6%。永康市通过不同施肥模式对小麦扬麦16影响的田间试验发现，缓释肥等氮一次基施、缓释肥减氮20%一次基施和缓释肥减氮20%一基一追处理相对常规施肥处理分别增产11.0%、4.2%和6.4%。桐庐县通过施用不同肥料对小麦华麦5号影响的田间试验发现[26]，有机缓释小麦专用肥和沃夫特缓释肥的纯氮施用量分别比常规肥对照减少了46.6%～56.5%和9.6%～26.3%，而产量均未有影响。

玉米是我国重要的粮食、饲料以及能源作物，也是农民自食和创收的重要农作物之一，在浙江省谷类作物中约占1/10。武义县通过施用不同肥料对玉米天贵糯932影响的田间试验发现[27]，施用缓释肥处理及添加脲酶抑制剂处理，玉米农艺性状指标相对常规施肥处理均有所提升；缓释肥基施、缓释肥等氮一次基施和常规施肥+脲酶抑制剂处理相对常规施肥处理玉米分别增产11.6%、5.0%和7.8%。东阳县通过施用不同肥料对玉米雪甜7401影响的田间试验发现[28]，在施氮量一致的情况下，选用玉米专用缓释肥作底肥并不影响产量和果穗性状。

油菜是我国最主要的油料作物之一，也是浙江省重要的经济作物。缓释肥具有缓慢释放养分的能力，在满足作物生长发育对养分需求的同时，还能有效减少施肥次数和施肥量，以达到降低生产成本增加效益的作用。浦江县通过施用不同肥料对油菜浙大630的田间试验发现[29]，缓释肥处理与常规施肥处理相比，产量均有一定的增加，其中施用巨隆稳定性肥料处理增产8.6%，施用好乐耕缓释肥处理增产5.9%。

4 展望

随着农业科研技术的不断发展，缓释肥凭借其能有效提高肥料利用率、环境污染小、肥效持续时间长等优点，应用范围越来越广泛。国内缓释肥主要应用在水稻、小麦、玉米、油菜、马铃薯、棉花等作物上。建议借鉴先进发达国家经验，拓宽应用范围，更大程度发挥缓释肥的价值。如日本，缓释肥主要被应用到农业方面，包括种植水稻和水果、蔬菜，还有一部分应用在草坪和园艺方面；美国和欧洲缓释肥应用场景则已经转移至经济效益更高的高尔夫球场、景观园艺和苗圃，以及行政管理部门管辖的草坪、林园等公益性项目中，较少用于农作物、果蔬等农业方向。目前国内缓释肥应用以主要粮油作物为主，缓释肥跨领域大规模应用仍存在一些短板：①缓释肥成本较高，市场价大约是普通肥料的3～8倍，前期一次性投入较大成为了大量推广应用的阻碍因素。②研究不够深入，以1～2年大田试验为主，缺乏长期定位研究，也缺少肥效系统定量评估和释放模型的长期实地模拟。建议加强对各类型缓释肥的深入研究，进而为拓宽研究范围提供参考。主要可以从几方面入手：①创新应用模式。建议创新应用政产学研用联合模式，建立推广应用长效机制。如科研院所等研究机构提供生产理论和技术支撑，经营主体将分散的土地进行整合提供大规模实施条件，企业提供最新的缓释肥料产品、适用设备和一体化服务，实现规模化、现代化的应用模式。②加大科研力度。科研者应开发和应用先进制作技术，发展新型缓释肥，其关键优势主要以制作价格较低而控释效果显著为主。建议建立一套缓释肥养分释放及供应的有效模式，使缓释肥与作物需求同步进行，形成相关多因素影响分析模型，提升优化缓释肥应用效能和价值。

参考文献

[1] 程金秋，朱盈，魏海燕，等. 缓控释肥料在水稻上的应用效果综述[J]. 江苏农业科学，2017，45（17）：11-15.

[2] 胡建民，苗俊艳，许秀成. 脲甲醛缓释肥料的研究进展与聚脲甲醛缓释肥料新工艺介绍[J]. 磷肥与复肥，2021，36（11）：18-20.

[3] 张铁岐，徐邦会. 硫包衣缓释尿素示范试验[J]. 种子世界，2015（12）：38-39.

[4] 武志杰，石元亮，李东坡，等. 稳定性肥料发展与展望[J]. 植物营养与肥料学报，2017，23（6）：1614-1621.

[5] 周洁宇，何军，李杜白，等. 不同栽培方式下缓释肥施用对水稻生长特性及产量的影响[J]. 中国稻米，2022，28（3）：92-95.

[6] 陈召月，段巍巍，王贵彦，等. 缓释肥施用方式对夏玉米群体生长和产量的影响[J]. 江苏农业科学，2021，49（5）：92-96.

[7] 秦瑞劼，张民，刘之广，等. 控释尿素配施植物诱抗剂提高小麦产量及氮肥利用率[J]. 水土保持学报，2018，32（4）：327-345.

[8] 于小晶，田晓飞，张民，等.控释氮肥和控释钾肥对棉花产量、品质及土壤肥力的影响[J]. 农业资源与环境学报，2019，36（3）：313-321.

[9] 浙江省统计局. 2022年浙江统计年鉴[EB/OL]. 2022. http：//zjjcmspublic.oss-cn-hangzhou-zwynet-d01-a.internet.cloud.zj.gov.cn/jcms_files/jcms1/web3077/site/flash/tjj/Reports1/2022%E6%B5%99%E6%B1%9F%E7%BB%9F%E8%AE%A1%E5%B9%B4%E9%89%B4/indexcn.html.

[10] 周洁宇，何军，李杜白，等. 不同栽培方式下缓释肥施用对水稻生长特性及产量的影响[J]. 中国稻米，2022，28（3）：92-95.

[11] 金月，侯建军，裴惠民. 安吉单季稻上缓释肥的施用效果[J]. 中国农技推广，2020，36（1）：76-78.

[12] 胡新春，王新溪，吴春艳. 不同缓释肥对水稻嘉优中科13-1产量的影响[J]. 浙江农业科学，2021，62（2）：261-262.

[13] 金一鸣，俞巧钢，罗丙芳，等. 不同类型缓释肥在单季稻浙粳优1578上的施用效果[J]. 浙江农业科学，2022，63（6）：1204-1207.

[14] 施波，周华萍，应金耀. 水稻缓释肥对水稻嘉58生长和产量的影响[J]. 浙江农业科学，2017，58（12）：2143-2145.

[15] 张耿苗，王京奇，汪东东，等. 长期施用有机缓释肥对单季稻中甬优15产量与土壤养分的影响[J]. 浙江农业科学，2020，61（6）：1075-1077.

[16] 王忠林. 缓释肥对水稻甬优1540产量、土壤地力与肥料利用率的影响[J]. 浙江农业科学，2020，61（11）：2205-2207.

[17] 卢忠诚，傅丽青，黄其颖，等.缓释肥对水稻甬优1540产量及肥料利用率的影响[J]. 农技服务，2022，39（11）：1-4.

[18] 金月，侯建军，裴惠民，等. 缓释肥一次性基施对浙粳86产量及氮肥利用率的影响[J]. 浙江农业科学，2022，63（3）：449-450，455.

[19] 周率，王中秋，汪东东，等. 有机缓释肥定额施用提高早稻化肥利用率分析[J]. 浙江农业科学，2022，63（1）：46-47.

[20] 张晓萌，王先挺，翟婧，等. 不同缓释肥对水稻纹枯病发生与防控的影响[J]. 浙江农业科学，2022，63（11）：2646-2648.

[21] 李若晨，吴璀献，吕健飞，等. 有机缓释肥施用对甬优538连作晚稻稻曲病发生影响初报[J]. 中国农技推广，2018，34（7）：55-56.