?長(zhǎng)效多元復(fù)合肥在水稻上的施用效果研究

?萬強(qiáng) 謝運(yùn)河 田發(fā)祥 周陳剛 付東升 黃建伊 周艷

摘 要：為了明確長(zhǎng)效多元復(fù)合肥在水稻生產(chǎn)中的施用效果和作用機(jī)理，于2017—2019年進(jìn)行了大田小區(qū)對(duì)比和大田示范試驗(yàn)。結(jié)果表明：大田小區(qū)對(duì)比試驗(yàn)中，施用高濃度復(fù)合肥的對(duì)照田水稻平均產(chǎn)量為490.43 kg/667m2，施用長(zhǎng)效多元復(fù)合肥的處理3 a平均水稻產(chǎn)量為566.43kg/667m2，增產(chǎn)76kg/667m2，平均增產(chǎn)率為15.50%，差異達(dá)極顯著水平;大田示范對(duì)比試驗(yàn)中，對(duì)照田水稻平均產(chǎn)量為563.88kg/667m2，處理田水稻平均產(chǎn)量為644.42kg/667m2，增產(chǎn)80.54kg/667m2，增產(chǎn)率為14.28%?？偟膩砜?，長(zhǎng)效多元復(fù)合肥氮、磷、鉀養(yǎng)分配比合理，且富含中微量元素，適宜在水稻生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：水稻;長(zhǎng)效多元復(fù)合肥;施用效果

中圖分類號(hào)：S511文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-060X（2020）04-0019-04

Study on the Application Effect of Long-Term Multi-Element Compound Fertilizer on Rice

WAN Qiang1，XIE Yun-he1，TIAN Fa-xiang1，ZHOU Chen-gang2，F(xiàn)U Dong-sheng3，

HUANG Jian-yi4，ZHOU Yan1

（1. Hunan Institute of Agricultural Environmental Ecology， Changsha 410125， PRC; 2. Hunan Longfutianxia Agricultural Technology Development Co.， Ltd.， Changsha 410014， PRC; 3. Qiqihare Rice Cultivation Technology Guidance Association of Heilongjiang，

Qiqihare 161000， PRC; 4. Yili Simplified Agricultural Technology Service Co.， Ltd， Yili 835000， PRC）

Abstract：In order to clarify the application effect and mechanism of long-term multi-element compound fertilizer on rice， the field plot contrast experiment and the demonstrative field contrast test were conducted during 2017—2019. The control group was conventional high concentration compound fertilizer， the treatment is long-term multi-element compound fertilizer. The results of 3-year field plot experiment in Changsha County showed that the average rice yield of the treatment was 8 496.45 kg/hm2， 1140 kg/hm2 higher than 7 356.45 kg/hm2 of the control， increased by 15.50%， reaching the extremely significant difference level. In 3-year demonstrative field contrast test in Hunan， Hubei， Heilongjiang， Xinjiang， etc， the average rice yield of the treatment was 9 666.3 kg/hm2， 1 208.1 kg/hm2 higher than 8 458.2 kg/hm2

of the control， up 14.28%. The long-term multi-element compound fertilizer has a reasonable nutrient ratio of N， P， K， and is rich in medium and trace elements， which is suitable for popularization in rice production.

Key words：rice; long-term multi-element compound fertilizer; application effect

近年來，隨著農(nóng)村大批青壯年勞力外出務(wù)工，在農(nóng)村種田的主要是老人和婦女，他們的勞動(dòng)能力有限，更習(xí)慣施用濃度比較高、用量比較少、前期效果好的高濃度復(fù)合肥。比如45%復(fù)合肥（N-P2O5-K2O=

15-15-15）、51%復(fù)合肥（N-P2O5-K2O=17-17-17）、57%

復(fù)合肥（N-P2O5-K2O=19-19-19），這些高濃度全水溶復(fù)合肥，氮、磷、鉀養(yǎng)分含量高，用量少，見效快，施用

后2～5 d水稻秧苗就會(huì)快速旺長(zhǎng)，呈現(xiàn)深綠或黑綠色，深受大部分種田農(nóng)戶的歡迎。高濃度的復(fù)合肥，如45%～57%復(fù)合肥的生產(chǎn)成本相比低濃度復(fù)合肥如35%～40%復(fù)合肥，以及單元素的肥料生產(chǎn)成本更低，利潤(rùn)空間就更大。因?yàn)楦邼舛葟?fù)合肥除氮、磷、鉀外，很少或不添加其他輔助成分。所以，復(fù)合肥廠愿意生產(chǎn)高濃度的復(fù)合肥。高濃度復(fù)合肥在水稻上的應(yīng)用越來越普遍，施用量越來越大，由此也帶來一系列的問題。

高濃度全水溶復(fù)合肥很少或不添加中微量營(yíng)養(yǎng)元素，如鈣、鎂、硅、硫、鋅、硼、鉬和錳等。原因之一是沒有空間可添加，原因之二是會(huì)增加生產(chǎn)成本，降低競(jìng)爭(zhēng)能力。農(nóng)民長(zhǎng)期施用這些高濃度復(fù)合肥，必然造成土壤中的中微量營(yíng)養(yǎng)元素越來越少，逐步形成抑制水稻豐產(chǎn)的短板元素或最小養(yǎng)分。長(zhǎng)期施用還會(huì)造成土壤酸化，土壤板結(jié)，重金屬鎘活性增強(qiáng)，隔超標(biāo)現(xiàn)象越來越普遍[1]。

要遏制這種狀況的持續(xù)惡化，就必須生產(chǎn)和推廣中濃度長(zhǎng)效復(fù)合肥[2-4]。這種復(fù)合肥除含有氮、磷、鉀外，還含有豐富的硫、鈣、鎂、硅等中量營(yíng)養(yǎng)元素，以及目前我國(guó)耕地普遍缺乏的鋅、硼、鉬、鐵和錳等微量營(yíng)養(yǎng)元素。并且這種復(fù)合肥的肥效持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)且利用率高，農(nóng)民通過一次性基施長(zhǎng)效多元復(fù)合肥，就基本能滿足當(dāng)季水稻對(duì)各種營(yíng)養(yǎng)元素的需求，使水稻從苗期到成熟，一直都處在土層松軟、土壤環(huán)境良好、各種營(yíng)養(yǎng)元素齊全的優(yōu)越條件下，這樣的水稻才可能獲得豐產(chǎn)，農(nóng)民特別是種田大戶才能獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。

2015年湖南省農(nóng)業(yè)環(huán)境生態(tài)研究所基于水稻高產(chǎn)理念，開始研究長(zhǎng)效多元水稻專用復(fù)合肥，經(jīng)過多年的研究和試驗(yàn)，該復(fù)合肥基本定型?，F(xiàn)將長(zhǎng)效多元水稻專用復(fù)合肥的田間試驗(yàn)情況總結(jié)整理，以期為該復(fù)合肥的應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試長(zhǎng)效多元復(fù)合肥，由湖南省農(nóng)業(yè)環(huán)境生態(tài)研究所研制，該復(fù)合肥氮、磷、鉀含量為20-8-12，氮、磷、鉀總量為40%，另外還含有15%左右的硫、鈣、鎂、硅等中量營(yíng)養(yǎng)元素，3%左右的鋅、硼、鉬、鐵和錳等微量營(yíng)養(yǎng)元素。該復(fù)合肥中還添加了4%的養(yǎng)分控失劑（由中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)研究院研究提供）以及適量的脲酶抑制劑、硝化抑制劑和其他輔助成分。該復(fù)合肥委托湖北大型復(fù)合肥生產(chǎn)企業(yè)，經(jīng)過科學(xué)配方、配料、攪拌、氨化、酸化、轉(zhuǎn)鼓造粒、篩分、噴油上膜等多道工藝生產(chǎn)而成。

為了研究該長(zhǎng)效多元復(fù)合肥的效果，2017—2019年連續(xù)3 a在湖南省長(zhǎng)沙縣安排了大田小區(qū)對(duì)比試驗(yàn)。2017—2019年先后在湖南、湖北、黑龍江和新疆等全國(guó)各地開展了大田示范對(duì)比試驗(yàn)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 大田小區(qū)對(duì)比試驗(yàn) 大田小區(qū)對(duì)比試驗(yàn)，安排在湖南省長(zhǎng)沙縣黃花鎮(zhèn)大興鄉(xiāng)某農(nóng)戶責(zé)任田中，供試土壤為河流沖積物和第四紀(jì)紅土混合土壤母質(zhì)發(fā)育的黃紅泥。2017年3月取試驗(yàn)地耕層混合土壤測(cè)定，其養(yǎng)分狀況如下：土壤pH值4.90，有機(jī)質(zhì)含量20.7 g/kg，堿解氮93.0 mg/kg，有效磷48.6 mg/kg，速效鉀109.0 mg/kg，全氮1.27 g/kg，全磷0.48 g/kg，全鉀20.9 g/kg，交換性鈣3.71 cmol/kg，交換性鎂0.23 cmol/kg，有效鋅1.0 mg/kg，有效硼0.15 mg/kg，有效鉬0.11 mg/kg，總鎘0.136 mg/kg，有效鎘0.077 mg/kg;屬于中等肥力土壤，中量營(yíng)養(yǎng)元素鎂、微量營(yíng)養(yǎng)元素硼、鉬、鋅都處在 缺乏或潛在缺乏水平，磷有過多現(xiàn)象。

2017—2019年連續(xù)3 a安排大田小區(qū)對(duì)比試驗(yàn)，試驗(yàn)田面積處理和對(duì)照各800 m2。對(duì)照田在犁田后耙田前，基施51%高濃度復(fù)合肥（17-17-17）30?kg/667m2，插秧后7 d，配合除草劑追施尿素10 kg/667m2;曬田后覆水前，追施51%復(fù)合肥10 kg/667m2。

處理田，在犁田后耙田前，基施長(zhǎng)效多元復(fù)合肥40 kg/667m2，插秧返青后7 d，配合除草劑追施尿素10 kg/667m2，后期不再追肥，包括葉面肥。對(duì)照和處理田的其他管理措施均相同。在水稻全生育期，觀察水稻長(zhǎng)勢(shì)。水稻收獲前，處理田和對(duì)照田，各取6個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)10 m2，測(cè)定水稻產(chǎn)量，進(jìn)行方差分析，并進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益分析。

1.2.2 大田示范對(duì)比試驗(yàn) 大田示范對(duì)比試驗(yàn)，選擇同一個(gè)戶主的相鄰田塊，每塊田在1 334 m2以上，栽種相同品種，相同的田間管理，但施肥種類和方式不同。對(duì)照田，按照當(dāng)?shù)氐牧?xí)慣施肥，一般在耙田前基施51%復(fù)合肥（N-P2O5-K2O=17-17-17）、45%復(fù)合肥（N-P2O5-K2O=15-15-15）或者45%復(fù)合肥（N-P2O5-K2O=

25-8-12）、51%復(fù)合肥（N-P2O5-K2O=25-10-16）等各種高濃度復(fù)合肥，但基施總量在30 kg/667m2以上（新疆因?yàn)楣鉁爻渥?，基施量?0 kg/667m2，黑龍江土地肥沃，光溫不足，基施量為20 kg/667m2），水稻插秧后7～10 d，或者直播出苗后3～5葉期追施尿素10 kg/667m2，分蘗后期，曬田后覆水前，再追施同一復(fù)合肥10 kg/667m2，一共一次基肥兩次追肥，施肥總量不少于50 kg/667m2。處理田，在犁田后耙田前，基施長(zhǎng)效多元復(fù)合肥40 kg/667m2（新疆因?yàn)楣鉁爻渥?，基施量?0 kg/667m2;黑龍江土地肥沃，光溫不足，基施量為30 kg/667m2），插秧后7～10 d，或者直播田3～4葉追施尿素10 kg/667m2，后期不再追肥，一共一次基肥一次追肥。對(duì)照田的氮磷鉀復(fù)合肥施用總量與處理田相等，但氮磷鉀養(yǎng)分總量比處理田多12.5%～27.5%。處理田與對(duì)照田的其他管理措施如灌水、排水、防治病蟲草害等均相同。

水稻收獲時(shí)，實(shí)打?qū)嵤?，測(cè)定對(duì)照田和處理田的水稻實(shí)際產(chǎn)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 大田小區(qū)對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 長(zhǎng)效多元復(fù)合肥對(duì)水稻長(zhǎng)勢(shì)的影響 通過田間跟蹤觀察，結(jié)果顯示，水稻苗期到分蘗初期，施用長(zhǎng)效多元復(fù)合肥的處理田水稻長(zhǎng)勢(shì)不如對(duì)照田快，葉片顏色也不如對(duì)照田的深，一般呈現(xiàn)健康的翠綠色。處理田的水稻根系發(fā)達(dá)，特別是白根多，根長(zhǎng)，而對(duì)照田的水稻根系淺，白根少。處理田由于根系更發(fā)達(dá)，為水稻后期生長(zhǎng)吸收較多的土壤養(yǎng)分創(chuàng)造了良好的條件。

水稻分蘗中期，處理田的水稻植株長(zhǎng)勢(shì)逐步趕上并超過對(duì)照田，而且呈現(xiàn)出有效分蘗多，無效分蘗少，根系體積進(jìn)一步增加，到曬田覆水后，長(zhǎng)勢(shì)已超過對(duì)照田的水稻，這與水稻前期長(zhǎng)根為主，中后期吸收的養(yǎng)分更多，加上中微量營(yíng)養(yǎng)元素的配合等有關(guān)。

水稻收獲前1個(gè)月，處理田的水稻根系仍然發(fā)達(dá)，白根不少，生長(zhǎng)旺盛，劍葉挺拔翠綠，灌漿好。而對(duì)照田因?yàn)榈?、磷、鉀肥效快，肥效短，加上缺乏中微量營(yíng)養(yǎng)元素的配合，逐漸出現(xiàn)早衰現(xiàn)象，表現(xiàn)為根部發(fā)黑、劍葉發(fā)黃、籽粒不飽滿、空癟率高等現(xiàn)象。

2.1.2 長(zhǎng)效多元復(fù)合肥對(duì)水稻產(chǎn)量的影響 2017—2019年的大田小區(qū)對(duì)比試驗(yàn)，均為一季晚稻，品種各異。其中雜交稻的增產(chǎn)幅度更大，這可能與雜交稻的吸收養(yǎng)分能力更強(qiáng)，高產(chǎn)潛力更大等有關(guān)。從表1的大田小區(qū)對(duì)比試驗(yàn)平均結(jié)果可見，施用長(zhǎng)效多元復(fù)合肥的處理3 a平均水稻產(chǎn)量為 566.43 kg/667m2，對(duì)照田水稻平均產(chǎn)量為 490.43 kg/667m2，處理田比對(duì)照增產(chǎn) 76 kg/667m2，平均增產(chǎn)率 為 15.50%。3 a的大田小區(qū)對(duì)比試驗(yàn)經(jīng)過t檢驗(yàn)，均達(dá)到極顯著差異水平。

2.1.3 經(jīng)濟(jì)效益分析 大田產(chǎn)值僅計(jì)算稻谷價(jià)值（表2），稻谷按當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)厥召弮r(jià)2.7元/kg計(jì)算，長(zhǎng)效多元復(fù)合肥市場(chǎng)價(jià)格預(yù)計(jì)為3 500元/t，51%復(fù)合肥市場(chǎng)價(jià)為3 500元/t，尿素市場(chǎng)價(jià)格為2 000元/t，人工成本為20元/667m2。經(jīng)計(jì)算，3 a處理田的平均產(chǎn)值1 529.4元/667m2，對(duì)照田的平均產(chǎn)值1 324.2元/667m2。處理田比對(duì)照田平均增加純收入225.2元/667m2，經(jīng)濟(jì)效益更顯著。

2.2 大田示范對(duì)比試驗(yàn)

大田示范對(duì)比試驗(yàn)分別在湖南、湖北、黑龍江和新疆等多地實(shí)施，從示范結(jié)果表3可見，處理田水稻平均產(chǎn)量為644.42 kg/667m2，對(duì)照田水稻平均產(chǎn)量為563.88 kg/667m2，處理比對(duì)照增產(chǎn)80.54 kg/667m2，增產(chǎn)率為14.28%。

3 結(jié)論與討論

施用長(zhǎng)效多元復(fù)合肥，水稻前期植株偏矮，葉色翠綠色，根系發(fā)達(dá)，白根多;中期，水稻長(zhǎng)勢(shì)快速增長(zhǎng)，有效分蘗多，根系體積進(jìn)一步擴(kuò)大;后期根系不早衰，劍葉挺拔翠綠。

施用長(zhǎng)效多元復(fù)合肥的處理田與對(duì)照田相比較，前期長(zhǎng)勢(shì)較慢，但根系發(fā)達(dá)。分析原因是處理田的復(fù)合肥中的氮是長(zhǎng)效、緩釋性的，不是全水溶性，不會(huì)迅速溶解在土壤溶液中，而是與土壤混合后，呈現(xiàn)絮狀沉淀，被埋在5～10 cm的地表下，大部分養(yǎng)分不會(huì)直接進(jìn)入水稻根部，需要水稻根系下扎尋找，主動(dòng)吸收，才能獲得養(yǎng)分。因此，就出現(xiàn)根系發(fā)達(dá)，但植株矮小、葉色淡綠的現(xiàn)象。而對(duì)照田的復(fù)合肥迅速溶解到土壤溶液中，在土壤溶液中與水稻根系內(nèi)部之間形成一個(gè)濃度差，造成水稻被動(dòng)吸收大量養(yǎng)分，特別是氮素，因此，就出現(xiàn)了根系短小、葉色黑綠的現(xiàn)象，這與郭晨等[5]研究相一致。處理田與對(duì)照田的水稻相比，由于根系更發(fā)達(dá)，白根更多，為水稻的后期生長(zhǎng)吸收較多的土壤養(yǎng)分，創(chuàng)造了良好的條件，水稻后期吸收的土壤養(yǎng)分就會(huì)越來越多，產(chǎn)量自然就會(huì)增加。

施用長(zhǎng)效多元復(fù)合肥能夠顯著提高水稻產(chǎn)量，可平均增產(chǎn)197.6 kg/667m2，增產(chǎn)幅度15.50%，平均增加純收入225.2元/667m2，經(jīng)濟(jì)效益非?？捎^。

長(zhǎng)效多元復(fù)合肥氮、磷、鉀養(yǎng)分配比合理，總量只有40%，留出較大的空間，可以添加豐富的中微量營(yíng)養(yǎng)元素如硫、鈣、鎂、硅、鋅、硼、鉬、鐵和錳等，以及養(yǎng)分控失劑和穩(wěn)定劑，在保證氮、磷、鉀長(zhǎng)期有效供應(yīng)的同時(shí)，提高了養(yǎng)分利用率[6]，及時(shí)補(bǔ)充了水稻土壤普遍缺乏的中微量營(yíng)養(yǎng)元素，加高了缺素短板，維持了水稻體內(nèi)氮磷鉀與中微量營(yíng)養(yǎng)元素的平衡，促進(jìn)了水稻豐收。

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（責(zé)任編輯：肖彥資）