不同肥料对水稻产量、养分吸收和积累的影响

2023-08-30蒋敏华丁懿李宽潘奕旻鲍苗青柳丹

安徽农学通报 2023年14期

蒋敏华丁懿李宽潘奕旻鲍苗青柳丹

摘要为探究不同配方缓控释肥在水稻生产上的应用效果，本研究通过小区试验对比施用好乐耕（18-5-10）、晨耕（20-10-15）和劲驼（20-10-15）缓控释肥、常规施肥和无肥对照对水稻长优1103产量、养分吸收和积累的影响。结果表明，施用肥料可以不同程度地提高水稻产量以及养分的吸收和积累，与不施肥相比，晨耕、好乐耕、劲驼和常规施肥的产量显著提高70.73%、61.14%、72.28%和64.25%（P < 0.05），稻谷稻草养分含量也得到了显著提升。在本试验条件下，水稻以施用劲驼（20-10-15）和晨耕（20-10-15）缓控释肥的增产效果和养分吸收效果较为显著，可以在水稻生产上进行推广使用。

关键词缓控释肥；常规施肥；水稻产量；经济性状；养分吸收

中图分类号 S511 文献标识码 A

文章编号 1007-7731（2023）14-0012-04

水稻是我国第二大粮食作物[1]，种植面积占全国粮食种植面积的24%左右，对保障国家粮食安全和社会稳定作出了卓越贡献[2]。肥料是水稻生产中的重要投入品[3]，化肥施用强度与其单产水平之间具有显著关联效应[4-5]。目前，水稻生产所用肥料多为速效肥料，无法保证养分的长时间供应，需要多次追肥才能满足水稻在不同生长阶段的养分需求[6]。而施肥量过大不仅增加了成本，而且降低了肥料的利用效率和增产效果[7]。

当前，随着肥料产业升级和施肥技术的革新，缓控释肥等新型肥料在农业生产化肥减施增效中发挥着重要的作用。缓控释肥具有养分利用率高、省工节肥、对环境影响较小的特点，养分释放能够与作物养分吸收需求相对同步，可以有效减少肥料施用量和施肥次数，提高肥料的利用效率[8-10]。为探明不同配方缓控释肥对水稻产量、养分吸收和积累的影响，本试验以水稻长优1103为试验材料，通过对比空白不施肥、常规施肥以及施用缓控释肥，进一步研究缓控释肥在水稻生产上的应用效果，以期为大面积推广应用化肥减施增效新技术提供试验依据和技术支撑，推动水稻化肥减施增效方案实施，促进绿色发展模式大面积应用。

1 材料与方法

1.1 研究區域概况

试验地点位于浙江省金华市婺城区，该地区属亚热带季风气候，四季分明，气温适中，热量丰富，雨量充沛。年平均气温为17.9 ℃，年平均降水量为1 400 mm。土壤类型为水稻土，土壤pH 5.25，有机质31.35 g/kg，碱解氮187.21 mg/kg，速效钾39.85 mg/kg。

1.2 供试材料

水稻品种：长优1103，为当地主栽晚稻品种。供试肥料：尿素（N=46%）购于河南心连心化肥有限公司。钾肥（K2O≥60%）购于浙江惠多利农资有限公司。过磷酸钙（P2O5≥12%）购于江苏美乐肥料有限公司；好乐耕（N∶P2O5∶K2O=18∶5∶10）万里神农有限公司；晨耕（N∶P2O5∶K2O=20∶10∶15）购于湖北茂盛生物有限公司；劲驼（N∶P2O5∶K2O=20∶10∶15）购于沃稞生物科技（大连）有限公司。

1.3 试验设计

试验共设置5个处理，分别为空白不施肥、常规施肥、好乐耕（18-5-10）、晨耕（20-10-15）和劲驼（20-10-15），具体肥料用量见表1。每个处理重复3次，共15个试验小区，小区面积100 m2（长20 m，宽5 m）。每个小区均设置单独进、出水口，防止串水串肥。于2022年7月26日移栽，采用人工移栽的插秧方式，株行距13.2 cm×23.1 cm，每小区20行，每行50株，每株2苗。

1.4 样品采集

于2022年12月1日水稻收获时每个小区内取3株水稻样品，根部用去离子水洗净后，将水稻植株置于鼓风干燥箱中105 ℃杀青30 min，随后转至80 ℃烘干至恒重。水稻植株分为稻谷和稻草两部分，利用植物粉碎机（浙江武义海纳电气有限公司，HC-300）将样品粉碎，置于4 ℃冰箱保存，待测。

1.5 样品测定

土壤基础理化性质参考《土壤农化分析》方法测定[11]，包括pH、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾5个指标。其中，pH使用酸度计法测定，有机质测定采用重铬酸钾容量法，碱解氮采用碱解扩散法测定，有效磷采用钼锑抗比色法，速效钾采用醋酸铵浸提—火焰光度计法。

成熟期取样进行水稻考种，各小区分别调查30穴的穗数，选取长势均匀的10穴稻株作样本，调查每穗粒数、结实率、千粒重等产量构成因子，评估水稻产量。样本带回实验室洗净晾干，区分稻谷与稻草，去除杂质，区分饱满粒和不饱满粒，全部植株样品经过高温烘干至恒重，在密封条件下进行冷却，分别测定稻谷、稻草和秕粒的干重，计算每穗粒数、千粒重（烘干重）和结实率[12]。株高、穗长采用卷尺进行测量。样品烘干后对稻谷和稻草进行磨碎，用于测定水稻籽粒及稻草的氮、磷、钾含量，稻谷和稻草采用H2SO4-H2O2消煮，全氮用凯氏定氮法，全磷用钒钼黄比色法，全钾用火焰光度计法测定[13]。

1.6 分析方法

试验数据均采用WPS 2019进行数据处理，使用SPSS 23软件进行非参数统计和单因素方差分析（One-way ANOVA），采用邓肯（Duncan）法对试验数据做多重比较，差异显著性水平为P<0.05，Origin 2021完成图形的制作，试验数据均采用平均值±标准差（SD）表示。

2 结果与分析

2.1 不同处理对水稻经济性状的影响

由表2可知，劲驼处理的株高、有效穗数和穗粒数均比其他处理高，分别为94.17 cm、234.45 万穗/hm2和227.59粒，晨耕处理的千粒重和穗长比其他处理高，分别为25.27 g和19.44 cm。不施肥处理的水稻株高、有效穗数、千粒重、穗长和穗粒数最低，分别为81.70 cm、139.80 万穗/hm2、20.17 g、15.50 cm和165.13粒。对于株高，晨耕、好乐耕和劲驼处理分别比不施肥处理显著提高12.44%、11.79%和15.26%（P<0.05）。对于穗长，晨耕比不施肥处理显著提高25.42%（P<0.05）。对于穗粒数，晨耕、好乐耕、劲驼和常规施肥处理比不施肥处理显著提高32.55%、25.80%、37.82%和27.60%（P<0.05）。

2.2 不同处理对水稻产量的影响

由表3可知，所有施肥处理的稻谷产量、稻草产量、谷草比和结实率均比空白不施肥高，增幅分别为61.14%～72.28%、38.73%～74.26%、2.11%～18.95%和20.51%～26.24%。劲驼处理的稻谷产量和稻草产量最高，分别为6.65、7.11 t/hm2。晨耕处理的谷草比和结实率最高，分别为1.13、85.01%。空白不施肥处理的稻谷产量、稻草产量、谷草比和结实率均最低，分别为3.86 t/hm2、4.08 t/hm2、0.95和67.34%。对于稻谷产量，晨耕、好乐耕、劲驼和常规施肥处理分别比空白不施肥处理显著提高70.73%、61.14%、72.28%和64.25%（P<0.05）。对于稻草产量，晨耕、好乐耕、劲驼和常规施肥处理分别比空白不施肥处理显著提高44.61%、38.73%、74.26%和49.75%（P<0.05）。对于结实率，晨耕、好乐耕、劲驼和常规施肥处理分别比空白不施肥处理显著提高26.24%、20.51%、25.97%和24.55%（P<0.05）。

2.3 不同处理对水稻养分吸收和积累的影响

由表4可知，劲驼处理的稻谷氮、磷、钾含量与稻草氮、钾含量最高，分别为11.81、4.01、3.59、6.07和32.31 g/kg。晨耕处理稻草磷含量最高（2.02 g/kg）。空白不施肥处理各指标含量均最低。对于稻谷磷含量，劲驼比空白不施肥、晨耕、好乐耕和常规施肥处理分别显著提高37.33%、15.90%、21.52%和24.15%（P<0.05）。对于稻谷钾含量，劲驼比空白不施肥、晨耕、好乐耕和常规施肥处理分别显著提高22.53%、15.43%、9.45%和13.61%（P<0.05）。对于稻草氮含量，劲驼比空白不施肥、晨耕和常规施肥处理分别显著提高74.43%、64.50%和25.41%（P<0.05）。对于稻草磷含量，晨耕比空白不施肥、好乐耕和常规施肥处理分别显著提高61.60%、29.49%和30.32%（P<0.05），劲驼比空白不施肥、好乐耕和常规施肥处理分别显著提高32.80%、6.41%和7.10%（P<0.05）。对于稻草钾含量，劲驼比空白不施肥、晨耕和常规施肥处理分别显著提高80.30%、24.32%、27.05%和41.34%（P<0.05）。

3 讨论

本试验结果表明，施用肥料能够显著提升试验水稻产量以及养分含量。3种缓控释肥处理条件下，晨耕和劲驼处理的水稻穗粒数和千粒重显著高于常规施肥处理，而好乐耕处理条件与常规施肥处理差异不显著；晨耕和劲驼处理的水稻产量显著高于常规施肥处理，而好乐耕处理条件下的产量与常规施肥处理的产量较为接近，差异不显著。这表明晨耕和劲驼可以通过改变穗粒数和千粒重来增加水稻产量。石磊等[14]研究证明，在一次性基施条件下，缓控释肥能够显著提高成穗率，同时穗粒数、结实率和千粒重较同等施氮量的速效肥料均有显著提高。金丹丹等[15]研究表明，缓控释肥能够提高穗粒数、结实率和千粒重达到增产效果。以上研究与本研究结果基本一致，但本研究中除晨耕和劲驼外，好乐耕在增产方面效果不理想，这可能与试验地土壤条件以及不同缓控施肥的原料配比、控释机制等差异有关。

氮、磷、钾为水稻生长所需的主要养分，在水稻的代谢过程中参与蛋白质和糖类等物质的代谢[16]，其在水稻植株中吸收、同化和转运直接影响水稻的生长发育状况，增加水稻的千粒重和产量[17]。侯红乾和毕士留[18]研究表明，使用缓控释肥可促进双季稻高产，增加植株氮素吸收，减少氮素损失。刘晓伟等[19]研究表明，缓控施肥能够显著增加籽粒及茎秆氮、磷、钾元素的积累和吸收利用，提高水稻产量及品质。本研究结果表明，晨耕和劲驼处理的水稻养分吸收显著高于常规施肥处理且产量增加明显，与上述研究结果一致。

4 結论

本研究探讨了不同肥料对水稻产量及养分吸收和积累的影响，结果显示，晨耕（20-10-15）、好乐耕（18-5-10）及劲驼（20-10-15）3种缓控释肥与常规施肥处理下水稻产量及养分吸收情况均显著高于不施肥处理，且晨耕（20-10-15）与劲驼（20-10-15）具有较好的增产增效潜力，建议进行推广使用。

参考文献

[1] 严如玉，甘国渝，赵希梅，等.我国水稻优势产区生产格局及施肥现状研究[J].中国稻米，2023，29（3）：1-8.

[2] 梁玉刚，李静怡，周晶，等.中国水稻栽培技术的演变与展望[J].作物研究，2022，36（2）：180-188.

[3] 宫亮，金丹丹，牛世伟，等.辽河三角洲水稻化肥减施潜力分析与验证[J].中国土壤与肥料，2021，（4）：154-161.

[4] 宋红梅，李廷亮，刘洋，等.我国近20年主要粮食作物产量、进出口及化肥投入变化特征[J].水土保持学报，2023，37（1）：332-339.

[5] 朱满德，李辛一，徐雪高.化肥施用强度对中国粮食单产的影响分析——基于省级面板数据的分位数回归[J].农业现代化研究，2017，38（4）：649-657.

[6] 吴周周，刘佳欣，陈粤彤，等.缓控释肥研究现状及其在水稻上的应用[J].中国稻米，2022，28（1）：13-17.

[7] 吴文革，季雅岚，许有尊，等.新型控释肥机插侧深施对江淮中稻产量及氮肥利用率的影响[J].中国稻米，2021，27（5）：59-63.

[8] 吕健飞，李若晨，吴璀献，等.缓控释肥在水稻甬优1540上的应用效果[J].浙江农业科学，2019，60（1）：45-46，48.

[9] 刘红江，郭智，郑建初，等.不同类型缓控释肥对水稻产量形成和稻田氮素流失的影响[J].江苏农业学报，2018，34（4）：783-789.

[10] 徐春春. 长江中下游地区水稻生产化肥施用、环境效应与减施对策研究[D].扬州：扬州大学，2022.

[11] 鲍士旦. 土壤农化分析[M]. 北京：中国农业出版社，2000.