緩釋肥對(duì)冬小麥產(chǎn)量和肥料農(nóng)學(xué)利用率的影響

鄭育鎖 魯民芳 張?chǎng)? 張滈 黃世江

摘 要：運(yùn)用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)，設(shè)置兩個(gè)配方緩釋肥三個(gè)施肥水平、常規(guī)配方肥和空白處理等8個(gè)處理，對(duì)冬小麥的產(chǎn)量和肥料農(nóng)學(xué)利用率進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：緩釋肥1（配方為20-22-6）600 kg·hm-2處理冬小麥產(chǎn)量最高，較不施肥和習(xí)慣施肥處理分別提高了39.2%和18.7%；緩釋肥2（配方為20-16-6）600 kg·hm-2處理經(jīng)濟(jì)效益最佳，為5 558.8元·hm-2，比常規(guī)施肥多2 120.5元·hm-2；緩釋肥1（配方為20-22-6）600 kg·hm-2處理氮肥、鉀肥農(nóng)學(xué)利用率高最高，分別是13.08， 43.61 kg·kg-1；緩釋肥2（配方為20-16-6）中量處理磷肥農(nóng)學(xué)利用率高最高，是16.08 kg·kg-1。

關(guān)鍵詞：緩釋肥；冬小麥；肥料利用率

中圖分類號(hào)：S512 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2018.06.013

Effects of Slow-release Fertilizer on Yield and Fertilizer Agronomic Utilization Efficiency of Winter Wheat

ZHENG Yusuo1，LU Minfang2，ZHANG Xin1，ZHANG Hao1，HUANG Shijiang2

（1.Tianjin Soil Fertilizer Station，Tianjin 300061， China；2.Jing Hai District Farming Development Service Centre， Tianjin 301600， China）

Abstract：The effects of slow-release fertilizer on yield and fertilizer agronomic efficiency of winter wheat were studied through randomized blocks experiment， eight treatments were set， including three fertilization levels of two formulas of slow-release fertilizer， conventional formula fertilizer and non-fertilization treatment. The results showed that， compared with conventional formula fertilizer and non-fertilization treatment， the yield of applying 600 kg·hm-2 slow-release fertilizers （20-22-6） increased 18.7% and 39.2%， respectively. Applying 600 kg·hm-2 fertilizers（20-16-6） had the best economic benefit that was 5 558.8 RMB·hm-2， and the economic benefit was 2 120.5 RMB·hm-2 higher than conventional formula fertilizer. Applying 600 kg·hm-2 slow-release fertilizers （20-22-6） had the highest agronomic efficiency of nitrogen and potassium fertilizer that the value were 13.08， 43.61 kg·kg-1， while applying 600 kg·hm-2 fertilizers（20-16-6） had the highest agronomic efficiency of phosphorus fertilizer that was 16.08 kg·kg-1.

Key words：slow release fertilizer； winter wheat； fertilizer agricultural utilization efficiency

化肥是農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展的物質(zhì)保證，是糧食增產(chǎn)的基礎(chǔ)。世界農(nóng)業(yè)發(fā)展的實(shí)踐證明，施用化肥是最快、最有效、最重要的增產(chǎn)措施[1]。但是過(guò)量施用化肥，導(dǎo)致肥料利用率偏低，不僅沒(méi)有促進(jìn)作物增產(chǎn)，還造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染，不利于農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[2]。因此，優(yōu)化施肥管理，提高肥料利用率已成為當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要挑戰(zhàn)。2016年，我國(guó)農(nóng)用化肥總施用量是5 984.1萬(wàn)t，生產(chǎn)量為6 629.62萬(wàn)t，是世界上肥料生產(chǎn)與消費(fèi)量最大的國(guó)家。近年來(lái)，國(guó)家相繼實(shí)施了測(cè)土配方施肥和到2020年化肥使用量零增長(zhǎng)行動(dòng)，力求在不同區(qū)域，根據(jù)不同作物需肥規(guī)律、土壤供肥特性及其肥料效應(yīng)，優(yōu)化氮、磷、鉀及中微量元素，倡導(dǎo)增施有機(jī)肥，實(shí)現(xiàn)減肥增效、提質(zhì)環(huán)保的目標(biāo)。緩控釋肥作為一種環(huán)保、高效、省時(shí)、省工的新型肥料，為解決化肥利用率低的問(wèn)題提出了新的思路和途徑，歷經(jīng)十年快速發(fā)展，現(xiàn)已成為我國(guó)肥料發(fā)展的主要方向。緩釋肥料是采用化學(xué)、物理和生物化學(xué)方法制造的，能夠讓肥料中養(yǎng)分在土壤中緩慢釋放，使其作物有效性明顯延長(zhǎng)的肥料[3-5]。余輝等[6]研究表明，與當(dāng)?shù)亓?xí)慣施肥相比較，緩控釋肥料使小麥增產(chǎn)11.7%，單位面積增加效益1 158元·hm-2，同時(shí)可以節(jié)約用工。汪強(qiáng)等[7]研究表明，緩釋肥對(duì)小麥產(chǎn)量提高3.4%～20.2%，肥料利用率提高7.65%～15.45%，緩釋肥一次性施用基本可以滿足小麥整個(gè)生長(zhǎng)期的需要。但有關(guān)可降解包膜緩釋肥對(duì)冬小麥增產(chǎn)、增效和肥料利用率影響的報(bào)道相對(duì)較少。

本文通過(guò)對(duì)2個(gè)配方的緩釋肥在小麥上不同施肥水平設(shè)計(jì)應(yīng)用效果進(jìn)行研究，旨在為緩釋肥科學(xué)施用提供參考與借鑒。

1 材料和方法

1.1 材 料

試驗(yàn)于2016年10月—2017年6月在靜海區(qū)陳官屯鎮(zhèn)張官屯村進(jìn)行，試驗(yàn)區(qū)土壤為輕壤質(zhì)典型潮土，土壤耕層0～20 cm的理化性狀詳見(jiàn)表1。

供試小麥品種為冀麥605，試驗(yàn)于2016年10月12日播種，播種量為315 kg·hm-2。

試驗(yàn)用的肥料：復(fù)混肥（20-23-8）由農(nóng)戶從農(nóng)資店購(gòu)買；可降解包膜材料緩釋肥由項(xiàng)目組開發(fā)并生產(chǎn)，主要緩釋氮肥，肥芯為尿素，由水溶性環(huán)保無(wú)毒可降解有機(jī)物質(zhì)包裹形成包膜尿素，然后與未包膜尿素、顆粒磷肥和鉀肥按比例混合而成，其中肥料配方20-22-6和20-16-6的包膜尿素∶未包膜尿素∶顆粒磷肥∶顆粒鉀肥的實(shí)物比例分別為2∶1∶4∶1和2∶1∶3∶1。

1.2 方 法

試驗(yàn)共設(shè)8個(gè)處理，其中不施肥和常規(guī)施肥為對(duì)照，各處理詳見(jiàn)表2。

每個(gè)處理3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列。小區(qū)面積30 m2，小區(qū)之間設(shè)畦埂，重復(fù)間設(shè)走道，保護(hù)行寬為2 m。常規(guī)施肥處理2，以復(fù)混肥（20-23-8）為底肥，返青期到拔節(jié)期結(jié)合灌水追施2次尿素，每次120 kg·hm-2；緩釋肥料由包膜肥全部作底肥施用，在小麥的整個(gè)生育期不再追施肥。

1.3 樣品采集與分析測(cè)定

在成熟期取植株樣和籽粒樣，采用多點(diǎn)取樣，避開田邊1 m，按“S”形采樣法采樣，在采樣區(qū)內(nèi)，每小區(qū)采取5個(gè)樣點(diǎn)，每個(gè)樣點(diǎn)取2 m2樣段組成一個(gè)混合樣，籽實(shí)樣品1 kg左右，裝入紙袋，完整植株樣品約2 kg左右，用塑料紙包好。用硫酸—過(guò)氧化氫消煮處理，全氮采用蒸餾滴定法測(cè)定；全磷采用鉬銻抗比色法（分光光度法）測(cè)定；全鉀采用火焰光度法測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析方法參見(jiàn)肥料效應(yīng)鑒定田間試驗(yàn)技術(shù)規(guī)程（NY/T 497）。

肥料農(nóng)學(xué)利用率（kg·kg-1）=[施肥區(qū)籽粒產(chǎn)量（kg·hm-2）-缺素區(qū)籽粒產(chǎn)量（kg·hm-2）]/施肥純養(yǎng)分量（kg·hm-2）

2 結(jié)果與分析

2.1 緩釋肥對(duì)冬小麥產(chǎn)量的影響

由表3可以看出，施肥處理冬小麥產(chǎn)量均顯著高于不施肥處理；施肥處理中除緩釋肥2的高量處理小麥產(chǎn)量與常規(guī)施肥差異不顯著外，其他緩釋肥處理均顯著高于常規(guī)施肥；2種緩釋肥處理均以中量施肥冬小麥產(chǎn)量最高，且同一施肥量均表現(xiàn)為緩釋肥1冬小麥產(chǎn)量高于緩釋肥2處理，但差異未達(dá)顯著水平。綜合而言，8個(gè)試驗(yàn)處理中可降解包膜材料緩釋肥1（配方為20-22-6）中量處理冬小麥產(chǎn)量最高，較不施肥和習(xí)慣施肥處理分別提高了39.2%和18.7%。

2.2 緩釋肥對(duì)冬小麥生物性狀與產(chǎn)量因素的影響

由表4可以看出，與不施肥相比，施肥處理冬小麥的株高、穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量和有效穗數(shù)均有一定程度的增加，其中可降解包膜材料緩釋肥1中量處理冬小麥的穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量最高，顯著高于常規(guī)施肥處理；2種緩釋肥相比較，可降解包膜材料緩釋肥1處理冬小麥的穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量較高，其他指標(biāo)規(guī)律性不強(qiáng)。

2.3 緩釋肥對(duì)冬小麥植株與籽粒的氮、磷、鉀含量的影響

從表5可以看出，籽粒中，施肥處理比不施肥處理的氮、磷、鉀含量高，所有緩釋肥處理全氮含量比常規(guī)施肥處理要高，磷、鉀含量規(guī)律不明顯，方差分析不顯著；秸稈中，施肥處理比空白處理的氮含量高，緩釋肥處理與常規(guī)施肥處理差異不大，各處理的磷、鉀含量規(guī)律不明顯。草谷比分析可看出，緩釋肥1的中量處理最低，說(shuō)明緩釋肥1從肥料用量、配比都有利于籽粒形成。

2.4 緩釋肥對(duì)冬小麥肥料農(nóng)學(xué)利用率的影響

肥料農(nóng)學(xué)利用率是施肥增產(chǎn)效應(yīng)的綜合體現(xiàn)，施肥量的多少，作物的種類和管理措施好壞都會(huì)影響肥料農(nóng)學(xué)效率的高低。具體涉及到不同處理的使用肥料純量與相應(yīng)的產(chǎn)量，各處理施用肥料純量見(jiàn)表6。

各處理氮肥、磷肥和鉀肥農(nóng)學(xué)利用率見(jiàn)表7。由表7可以看出，緩釋肥比常規(guī)復(fù)混肥的氮肥、磷肥、鉀肥農(nóng)學(xué)利用率高，其中緩釋肥1（配方為20-22-6）中量處理氮肥、鉀肥農(nóng)學(xué)利用率高最高，分別較常規(guī)摻混肥提高了8.81 kg·kg-1和32.95 kg·kg-1，緩釋肥2（配方為20-16-6）中量處理磷肥農(nóng)學(xué)利用率高最高，較常規(guī)復(fù)合肥提高了12.37 kg·kg-1；相同施肥水平不同配方的緩釋肥相比，緩釋肥1（配方為20-22-6）比緩釋肥2（配方為20-16-6）處理氮肥、鉀肥農(nóng)學(xué)利用率高，而磷肥農(nóng)學(xué)利用率低；2種緩釋肥高量處理氮、磷、鉀的農(nóng)學(xué)利用率均較低，說(shuō)明試驗(yàn)示范地塊土壤有效磷相對(duì)偏低，為限制因素，肥料配方適合選高磷含量的肥料，同時(shí)通過(guò)適當(dāng)提高肥料配方磷含量可以促進(jìn)氮肥和鉀肥的利用率。

2.5 施用緩釋肥對(duì)冬小麥經(jīng)濟(jì)效益的影響

不同施肥措施下冬小麥產(chǎn)量、產(chǎn)值、成本、效益不同。從表8可以看出，緩釋肥2（配方為20-16-6）中量處理經(jīng)濟(jì)效益最佳，為5 558.8元·hm-2，比常規(guī)施肥多2 120.5元·hm-2；緩釋肥2（配方為20-16-6）中量處理比緩釋肥1（配方為20-22-6）中量處理多133.5元·hm-2。

3 結(jié)論與討論

緩控釋肥料最大的特點(diǎn)是能使養(yǎng)分釋放與作物吸收同步，簡(jiǎn)化施肥技術(shù)，實(shí)現(xiàn)一次性施肥滿足作物整個(gè)生長(zhǎng)期的需要，肥料損失少，利用率高，環(huán)境友好[8]。本試驗(yàn)研究表明：緩釋肥比習(xí)慣施肥處理產(chǎn)量高，肥效明顯優(yōu)于普通復(fù)混肥；冬小麥生物性狀與產(chǎn)量因素統(tǒng)計(jì)分析，可降解包膜材料緩釋肥1（配方為20-22-6）中量處理的穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量最高，分別為5.9 cm、28.2個(gè)、39.0 g；不同施肥措施下經(jīng)濟(jì)效益不同，緩釋肥2（配方為20-16-6）中量處理經(jīng)濟(jì)效益最佳，為5 558.8元·hm-2，比常規(guī)施肥提高了2 120.5元·hm-2。

肥料農(nóng)學(xué)利用率是衡量肥料各養(yǎng)分利用效率的一項(xiàng)重要指標(biāo)，在一定程度上也反映該作物在某種栽培措施下潛在產(chǎn)量的高低[9]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，施用緩釋肥比常規(guī)復(fù)混肥的氮肥、磷肥、鉀肥農(nóng)學(xué)利用率高；緩釋肥1（配方為20-22-6）中量處理氮肥、鉀肥農(nóng)學(xué)利用率最高，緩釋肥2（配方為20-16-6）中量處理磷肥農(nóng)學(xué)利用率最高。

參考文獻(xiàn)：

[1]閆湘，金繼運(yùn)，何萍，等.梁鳴早提高肥料利用率技術(shù)研究進(jìn)展[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，41（2）：450-459.

[2]趙亞南，宿敏敏，呂陽(yáng)，等. 減量施肥下小麥產(chǎn)量、肥料利用率和土壤養(yǎng)分平衡[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2017，23（4）：864-873.

[3]李衛(wèi)華，陳超，黃東風(fēng)，等.緩/控釋肥的最新研究動(dòng)態(tài)及其展望[J].水土保持研究，2008，15（6）：263-266.

[4]王宜倫，李潮海，王瑾，等.緩/控釋肥在玉米生產(chǎn)中的應(yīng)用與展望[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2009，25（24）：254-257.

[5]何永秋，劉國(guó)順，高傳奇，等.緩/控釋肥在煙草上的應(yīng)用與展望[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2012，28（28）：109-113.

[6]余輝.西洋緩控釋肥對(duì)小麥的增產(chǎn)效果研究[J].磷肥與氮肥，2016（7）：7-8.

[7]汪強(qiáng)，李雙凌，韓燕來(lái)，等.緩釋肥對(duì)冬小麥增產(chǎn)與提高氮肥利用率的研究[J].磷肥與氮肥，2006，21（6）：74-75.

[8]古慧娟，石元亮，于閣杰，等.我國(guó)緩/控釋肥料的應(yīng)用效應(yīng)研究進(jìn)展[J].土壤通報(bào)，2011，42（1）：220-223.

[9]梁燕菲，胡輝，李瑞，等.緩釋肥料配方對(duì)辣椒產(chǎn)量和肥料利用率的影響[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017（1）：40-43.