河南省農(nóng)業(yè)科技發(fā)展中心 馬洌揚(yáng)
緩釋肥料是通過添加特殊材料和使用特殊工藝制成的,是一種使肥料中氮、磷、鉀養(yǎng)分在設(shè)定時間內(nèi)緩慢釋放的肥料。緩釋肥料的作用原理為:緩釋肥料施入土壤后,經(jīng)過水分的浸透與淋溶后,其養(yǎng)分開始緩慢溶解并逐漸以水溶液的形式釋放出來。當(dāng)溫度較高時,植物代謝加快,所需要的養(yǎng)分量增大,緩釋肥料能夠較多地釋放養(yǎng)分。反之,當(dāng)溫度較低時,植物代謝減慢,對養(yǎng)分的需求量減少,緩釋肥料又能夠減少對養(yǎng)分的釋放,從而達(dá)到養(yǎng)分的釋放與植物生長需求相吻合的效果。另外,植物吸收養(yǎng)分多時,肥料內(nèi)部與土壤環(huán)境之間的養(yǎng)分濃度差增大,促使緩釋肥料釋放養(yǎng)分。相反,當(dāng)植物吸收養(yǎng)分較少時,肥料內(nèi)部與土壤環(huán)境之間養(yǎng)分濃度差降低,使得養(yǎng)分釋放率降低,在一定程度上起到了智能釋放的效果。
美國最先對緩釋肥料進(jìn)行研究。尿素與甲醛縮合反應(yīng)生成脲醛類物質(zhì),微溶,具有緩慢分解溶解的特性。1955 年脲醛類的商品化利用,開啟了緩釋肥料在農(nóng)業(yè)應(yīng)用中的先河。隨后,緩釋肥料在全球范圍內(nèi)得到研究與發(fā)展。目前許多國家都在大力發(fā)展緩釋肥料,尤其是一些發(fā)達(dá)國家,如以色列、美國、日本等,其中,美國緩釋肥料消費(fèi)量最大,其次是日本。我國對緩釋肥料的研究開始于對包膜長效氮肥碳酸氫銨的探究,整體可分為3 個階段,第一階段:對碳銨和脲醛類緩釋肥料的研究,處于起步探究階段,發(fā)展相對緩慢;第二階段:對包膜緩釋肥料的研究,即以價格低廉、成本較低、環(huán)境友好型的硅藻土、磷酸鹽和硫黃等材料為原料,將其與肥料物理包覆;第三階段:對新型環(huán)保、集吸水保水與緩釋一體的功能多樣型緩釋肥料的研究。
施用緩釋肥料具有很多優(yōu)點(diǎn),如化肥淋溶揮發(fā)損失降低,施用量減少且利用率提高,節(jié)約了投入成本;使用方便,省工安全,可作為基肥一次性施用;施入土壤后肥效穩(wěn)長,后期不脫肥,抗病抗倒,增產(chǎn)效果明顯。目前在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,緩釋肥料雖然進(jìn)行了大面積的推廣應(yīng)用,但整體還處于研究探討階段,某些技術(shù)不夠完善成熟。為進(jìn)一步評價緩釋肥料在花生上的施用效果,本研究設(shè)置了大田試驗示范,以期為緩釋肥料的推廣應(yīng)用提供技術(shù)支撐。
示范設(shè)置在駐馬店市上蔡縣百尺鄉(xiāng)前王村,于2020 年6—9 月進(jìn)行。該地區(qū)屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候,四季分明,冬季寒冷干燥,春季干旱少雨,夏季炎熱多雨,秋季日照充足。示范田遠(yuǎn)離村莊,地勢平坦,灌溉方便,土壤類型為黃褐土,前茬作物為冬小麥。示范設(shè)置前采集0~20 cm 土層土壤樣品進(jìn)行實驗室檢測。土壤養(yǎng)分狀況為土壤有機(jī)質(zhì)含量15.20 g/kg、土壤全氮1.02 g/kg、土壤有效磷11.50 mg/kg、土壤速效鉀113.00 mg/kg、土壤pH 為5.90。
供試肥料為緩釋復(fù)合肥料(N-P2O5-K2O 為20-11-10),對照肥料為常規(guī)復(fù)合肥(N-P2O5-K2O 為18-12-10)。供試作物為夏花生,品種為豫花37。
示范設(shè)2 個處理,不設(shè)重復(fù),示范田和對照田面積各為0.2 hm2。處理1(示范):每667 m2施種肥同播緩釋復(fù)合肥料40 kg;處理2(對照):每667 m2施種肥同播常規(guī)復(fù)合肥料40 kg。
2 個處理在花生其他生育期均不再施肥,且其他田間管理措施一致。2020 年6 月8 日花生播種,每667 m2播種量14 kg。9 月20 日花生收獲。
花生收獲前在每個處理內(nèi),隨機(jī)選取3 個25 m2樣方,進(jìn)行實收計產(chǎn),同時進(jìn)行田間調(diào)查與考種。
采用Excel 2016 處理試驗數(shù)據(jù)。
由表1 可以看出,與處理2 相比,處理1 花生主莖高、側(cè)枝長、總分枝數(shù)和結(jié)果枝數(shù)均有所增加,單株結(jié)果數(shù)增加0.5,百果質(zhì)量增加9.3 g,百粒質(zhì)量增加6.6 g,出籽率增長2.0%。處理1 花生每667 m2產(chǎn)量為333.3 kg,較處理2 增加28.1 kg,增長率為9.2%。說明施用緩釋肥改善了花生的生物學(xué)性狀,提高了花生產(chǎn)量。
表1 不同處理條件下花生生物學(xué)特性和產(chǎn)量
由表2 可以看出,2 個處理間農(nóng)資和用工機(jī)械投入均相同,所以總投入成本相同。處理1 每667 m2產(chǎn)值2533 元,每667 m2收益1653 元,較處理2 每667 m2增加收益213 元,增長14.8%,同時產(chǎn)投比提高0.3。
表2 不同處理條件下每667 m2 經(jīng)濟(jì)效益分析
與施用常規(guī)復(fù)合肥相比,在花生上施用緩釋肥料能夠改善花生生物學(xué)性狀,提高產(chǎn)量,增長率達(dá)到9.2%,同時增加了經(jīng)濟(jì)效益。建議根據(jù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實際推廣應(yīng)用緩釋肥料。本示范周期為1 年,可進(jìn)行多年定點(diǎn)示范研究緩釋肥的持續(xù)應(yīng)用效果。