2020—2021年冬小麥新型肥料肥效試驗(yàn)研究

周脈昆

（山東省陽谷縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，山東陽谷 252300）

1 試驗(yàn)?zāi)康?/h2>

為配合2020年開展的土壤耕地質(zhì)量保護(hù)提升與減肥增效項(xiàng)目的實(shí)施，為探明新型肥料緩釋肥在冬小麥上的增產(chǎn)效果和施肥效益，2020年在冬小麥上安排了習(xí)慣施肥、緩釋肥1和緩釋肥2（藥肥）肥效比較和示范試驗(yàn)，研究緩釋肥、藥肥和習(xí)慣施肥對冬小麥的增產(chǎn)效應(yīng)和施肥效益，以期為新型肥料在冬小麥的推廣和合理施用提供科學(xué)依據(jù)。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)3個(gè)處理分別為：處理1：緩控釋肥1；處理2：緩控釋肥2；處理3：習(xí)慣施肥；每處理小區(qū)面積為333 m2，除施肥，各小區(qū)其他田間管理措施相同。

2.2 供試肥料

緩釋肥1（27-12-11）：金正大化工股份有限公司生產(chǎn)；緩釋肥2（27-10-0）：河南省好年景生物科技有限公司生產(chǎn)；磷酸二銨（18-46-0）由濟(jì)南匯盛化工有限公司生產(chǎn)；尿素（N 46%）：由齊魯石化公司生產(chǎn)。

2.3 供試作物和品種

冬小麥，品種：濟(jì)麥23。

2.4 各處理施肥量

處理1：基肥播前結(jié)合耕地一次施入，用量60 kg/667m2；處理2：基肥播前結(jié)合耕地一次施入，用量60 kg/667m2；處理3：基肥磷酸二銨300 kg/667m2，翌年4月上旬小麥拔節(jié)期追施尿素30 kg/667m2。

2.5 試驗(yàn)時(shí)間和地點(diǎn)

時(shí)間：2020年10月—2021年6月。

地點(diǎn)：在陽谷縣僑潤辦事處八里營宋士云地塊，肥力中等，地勢平坦，肥力均勻，灌溉及排澇條件優(yōu)越，試驗(yàn)地塊為壤質(zhì)土。常年冬小麥產(chǎn)量在550～600kg/667m2。試驗(yàn)地塊土壤養(yǎng)分含量狀況見表1。

表1 試驗(yàn)地土壤養(yǎng)分含量情況

3 結(jié)果與分析

3.1 對小麥生長和產(chǎn)量因子的影響

小麥的生長和產(chǎn)量受多種因素影響，肥料及施肥方法的差異也會(huì)對小麥生長特征以及產(chǎn)量等條件帶來不同影響。小麥的產(chǎn)量通常取決于畝穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重等要素。新型肥料等不同施肥處理對小麥畝穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重的影響見表2。由表2可以看出小麥的穗粒數(shù)各處理之間差異均不顯著，可能是小麥生育穗分化時(shí)期對養(yǎng)分的需要量，各種處理間均可以滿足小麥的發(fā)育需求，所以對小麥穗粒數(shù)的影響不明顯；各處理之間小麥的畝穗數(shù)差異均顯著，緩釋肥2河南省好年景生物科技有限公司生產(chǎn)的藥肥兼用新型肥料，畝穗數(shù)顯著高于其它2個(gè)處理。金正大公司生產(chǎn)的緩釋肥1處理千粒重顯著高于其它處理，分析原因可能是其NPK三要素的配比適宜，其它兩個(gè)處理的肥料中不含鉀素，植物體內(nèi)鉀元素對后期的灌漿和千粒重影響較大，造成千粒重出現(xiàn)差異。

表2 施肥模式對小麥生帶來的影響

3.2 不同處理增產(chǎn)效應(yīng)

不同肥料的養(yǎng)分比例和釋放速率有較大差異，控制肥料養(yǎng)分釋放速率和釋放時(shí)間，以滿足植物的營養(yǎng)需求，從而達(dá)到減少化肥的施用、損失和提高肥料利用率目的，減少勞動(dòng)力和化肥投入，提高施肥效益，實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能和化肥減量。習(xí)慣施肥、緩釋肥和冬小麥優(yōu)化配方肥各處理對冬小麥的增產(chǎn)效應(yīng)詳見表3。由表3可以看出，不同處理之間產(chǎn)量差異不顯著，緩控釋肥可以一次性用于小麥基肥施用，可以減少小麥?zhǔn)┓侍镩g管理的勞動(dòng)強(qiáng)度和成本投入。

表3 各處理生物學(xué)產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量（kg/667m2）和增產(chǎn)率（%）

3.3 施肥效益分析

施肥種類、施肥量大小、肥料的增產(chǎn)效應(yīng)和產(chǎn)品價(jià)格都影響施肥的經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)年糧食和肥料價(jià)格分別為：冬小麥單價(jià)2.50元/kg、尿素單價(jià)2.00元/kg、磷酸二銨單價(jià)2.90元/kg、緩控釋肥1單價(jià)3.20元/kg、緩控釋肥2單價(jià)4.00元/kg。習(xí)慣施肥和緩釋肥的各處理單位面積施肥效益詳見表4。由表4可以看出，施用緩控釋肥增加單位面積收益高于習(xí)慣施肥處理。

表4 不同施肥處理單位面積（667m2）收益分析（元）

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié)論

新型肥料和習(xí)慣施肥各處理之間小麥的穗粒數(shù)差異不顯著，但緩釋肥2河南省好年景生物科技有限公司生產(chǎn)的藥肥兼用新型肥料，畝穗數(shù)顯著高于其它2個(gè)處理。金正大化工股份有限公司生產(chǎn)緩釋肥1處理千粒重顯著高于其它處理；新型肥料和習(xí)慣施肥各處理之間產(chǎn)量差異不顯著，緩控釋肥可以一次性用于小麥基肥施用，減少小麥?zhǔn)┓侍镩g管理的勞動(dòng)強(qiáng)度、成本投入，并可以增加收益。

上文所提到的新型肥料是指經(jīng)過特殊工藝加工的緩控釋肥料，從廣義的角度分析，指肥料養(yǎng)分釋放速率較低、養(yǎng)分釋放總周期長，在小麥不同生長階段中都能滿足小麥生長需求的肥料，也就是說，肥料的釋放速率和作物的養(yǎng)分需求相一致，以需要多少就釋放多少為最佳目標(biāo)。

從狹義上講，緩控釋肥又稱長效肥料，相較于傳統(tǒng)肥料來說，在施肥后被植物所吸收的有效養(yǎng)分速率更緩慢。在實(shí)際生產(chǎn)中，土壤的PH值、結(jié)構(gòu)、含量含水量、微生物活性等都會(huì)對緩控釋肥的釋放速速度與持續(xù)周期會(huì)產(chǎn)生一定的影響。如果并不能夠均勻地釋放化肥，那么釋放養(yǎng)分的速度可能難以跟進(jìn)作物生長中的營養(yǎng)需求，并且緩控釋肥一般都是相對氮肥而言，所以在實(shí)際生產(chǎn)中針對不同的作物和土壤環(huán)境要選擇相適應(yīng)的緩控釋肥品種。

從嚴(yán)格上來說，緩釋肥和控釋肥是兩種不同的概念，緩釋肥是一種通過營養(yǎng)物質(zhì)的化學(xué)復(fù)合或物理作用，隨著時(shí)間的流失，它釋放化肥肥料的養(yǎng)分狀態(tài)也會(huì)越來越慢；控釋肥是指能夠按照設(shè)定的釋放速率和釋放時(shí)期來控制養(yǎng)分釋放的肥料。但目前市面上所見到的緩控釋肥絕大部分都是控釋肥，用硫包衣或聚合物包衣氮肥的復(fù)合型肥料。因?yàn)?，在土壤中磷肥和鉀肥的釋放速率相對較慢，氮肥的釋放速率相對加快，不同的包衣技術(shù)其商品價(jià)格也有所差異，在生產(chǎn)中應(yīng)用效果也有所不同。

越來越多的研究表明：緩控釋肥滿足作物不同階段對肥料的需求，其通過提高作物生長后期供肥能力，促進(jìn)作物生長，最終達(dá)到降低勞動(dòng)強(qiáng)度，減少成本投入，并可保證作物產(chǎn)量的目的。

緩控釋肥的應(yīng)用是一套新型技術(shù)，在保證產(chǎn)量不降低的同時(shí)，減少了肥料用量，提高了肥料利用率，同時(shí)減少了面源污染，響應(yīng)了國家減肥增效的號召。

緩控釋肥的應(yīng)用，提高了作物生育期間的生理生態(tài)指標(biāo)，如灌漿速率、光合速率、植株含氮量、葉綠素含量等，作物生長所需要肥料的釋放速度與肥料所釋放的速度相同，這樣對作物的正常生產(chǎn)具有重大意義。也解決了生產(chǎn)上由于底肥過多導(dǎo)致的根系周圍鹽分濃度過高造成的傷苗。

4.2 討論

新型肥料緩控釋肥在冬小麥畝穗數(shù)的影響差異顯著，但需要對冬前群體進(jìn)行調(diào)查進(jìn)一步驗(yàn)證。金正大化工股份有限公司生產(chǎn)的緩釋肥1處理千粒重顯著高于其它處理，關(guān)于這一點(diǎn)是否是各個(gè)處理間氮磷鉀養(yǎng)分比例有差異造成的，可以通過測定作后期物體內(nèi)各養(yǎng)分含量和吸收量等，有待進(jìn)一步進(jìn)行針對性研究。

新型肥料可以用于小麥等作物基肥一次施用，減少施肥勞動(dòng)強(qiáng)度，但施肥量應(yīng)增加，造成成本的增加。若試驗(yàn)設(shè)計(jì)增加不施肥對照處理（CK），可以計(jì)算施肥增產(chǎn)效應(yīng)，進(jìn)一步分析單位養(yǎng)分增產(chǎn)量、施肥效益和產(chǎn)投比，以及計(jì)算各種肥料的利用效率。

優(yōu)質(zhì)的控釋肥其釋放養(yǎng)分的速率與作物吸收養(yǎng)分的速率高度一致，雖然作物不同生長階段的需肥狀況有所差別，但養(yǎng)分吸收的多釋放的也多，吸收少時(shí)則同理，大大提升了肥料利用率。因此控釋肥相較于傳統(tǒng)肥料更具科技性，能夠只能把控釋放效果，可以使用不同作物和不同土壤環(huán)境。

控釋肥的養(yǎng)分釋放原理為，利用高分子樹脂包膜外殼，它的核心技術(shù)則是將復(fù)合肥或單質(zhì)肥外覆一層膜，在進(jìn)入土壤后，外層膜的孔隙允許土壤水分滲入，將養(yǎng)分溶解后再經(jīng)過孔隙釋放出養(yǎng)分。隨著氣溫的升高，植物生產(chǎn)的速度越來越快，對養(yǎng)分的需求也越來越大，溫度也影響著植物生產(chǎn)的過程。于此同時(shí)，肥料溶釋的速度也與氣溫、植物生產(chǎn)的速度逐漸提高。當(dāng)氣溫下降時(shí)，植物的生長也會(huì)變得很慢或者是不生長。肥料釋放的速度也會(huì)隨著植物生長速度的變慢而逐漸減少釋放或者是停止釋放。此外，當(dāng)作物的養(yǎng)分吸收得過多時(shí)，肥料顆粒膜外面的養(yǎng)分濃度也會(huì)隨之下降，從而導(dǎo)致膜內(nèi)滲透壓較大，肥料溶解釋放的速度也越來越快。這樣，肥料釋放的方式與速度就與作物所需求的肥料釋放的方式和速度一樣，能夠最大程度地使用肥料。

緩控釋肥想要確保一開始就能夠降低釋放速度，可以通過包膜技術(shù)的手段來完成?？梢匝泳徸魑飳徔蒯尫饰盏臅r(shí)間，并根據(jù)作物所需要的養(yǎng)分來進(jìn)行釋放的速度或者來對釋放的肥料來進(jìn)行把控。緩控釋肥的優(yōu)點(diǎn)大致有：利用率高、減少施肥次數(shù)、較少施肥用量、減少肥料殘留、降低投入成本、減少環(huán)境污染、提高農(nóng)作物產(chǎn)量。不過，緩控釋肥最突出的特點(diǎn)是它能夠根據(jù)作物生長的規(guī)律來放快或減慢自身的釋放塑料，最大程度地提升了肥料養(yǎng)分的利用效率。在過去的緩控釋肥的最外面的包裝上有一個(gè)十分特殊的膜，確保釋放速度與釋放量能夠根據(jù)作物的需求而進(jìn)行調(diào)整，確保二者能夠一致。由于緩控釋肥具有以上多種優(yōu)點(diǎn)，已成為目前肥料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。

緩釋肥的釋放過程受土壤結(jié)構(gòu)、pH值、含水量等多種因素左右，在生產(chǎn)實(shí)踐中肥料的養(yǎng)分釋放速率和作物的營養(yǎng)需求難以實(shí)現(xiàn)100%同步，多數(shù)肥料為氮肥等單體肥。N-P-K復(fù)合肥，或再加上微量元素的全營養(yǎng)肥就組成了控釋肥，在施肥后，肥料的釋放速率僅受溫度因素影響。由于土壤溫度也會(huì)左右作物的生長狀態(tài)，因此在既定的溫度區(qū)間中，土壤溫度提升時(shí)會(huì)加速植物的生長，這樣，還能夠促使控釋肥養(yǎng)分釋放的速度也與作物的快速生長而不斷地加快，從而達(dá)到同步的效果。在作物所需要養(yǎng)分的過程中，控釋肥釋放的速度與釋放的量總能夠與其保持相同。這樣就能夠更好地滿足作物在發(fā)芽、生長、結(jié)果等不同地階段對養(yǎng)分的需求。

與普通肥料相比，緩控釋肥擁有太多的優(yōu)點(diǎn)：第一，能夠最大程度地減少化肥的使用量，化肥利用率提升。由于其能夠與農(nóng)作物的生產(chǎn)需求相一致，所以能夠?qū)实臍鈶B(tài)、淋洗等損耗最大程度地降低。經(jīng)過多方實(shí)驗(yàn)研究能夠看出：其利用率由原來的35%提高一倍左右，氮肥的流失率明顯降低，可節(jié)約氮肥30%～50%。第二，緩控釋肥能夠有效降低施肥的頻率。隨著社會(huì)的發(fā)展，現(xiàn)在的農(nóng)村給農(nóng)作物只施一次肥的情況十分普遍?，F(xiàn)在市場上常見的只需求施一次的肥料大多是速效高氮型復(fù)合肥，但這種肥具有作物后期脫肥的缺點(diǎn)。而緩控釋肥卻能夠很好地解決這個(gè)缺點(diǎn)，能夠從始至終地滿足農(nóng)作物的所有生長需求。第三，促使作物高產(chǎn)。氮肥的用量直接決定著作物病害發(fā)生程度與作物品品質(zhì)，而緩控釋肥能夠有效預(yù)防氮素被作物吸收過量，從而確保防止作物病害，以及提升產(chǎn)品的重要作用。

但控釋肥的施用也具有一定的局限性，它不適宜干旱土地及沙質(zhì)土地使用。在缺少水分的情況下，養(yǎng)分無法有效釋放，可能導(dǎo)致作物因無法吸收有效養(yǎng)分而影響長勢，造成作物減產(chǎn)，包裹劑的殘留有造成二次污染的可能。

小麥作為我們北方的主要糧食作物，其生育期相對較長，對緩控釋肥的要求也較高，選擇肥料的原則是肥料的養(yǎng)分釋放速率要與作物的養(yǎng)分需求規(guī)律同步，釋放期太長，小麥前期氮素供應(yīng)不足，發(fā)苗差，影響后期生長和產(chǎn)量形成；釋放期太短，氮素在生育前期釋放量大，容易出現(xiàn)狂長現(xiàn)象甚至燒苗，加劇氮肥流失，而中后期氮素供應(yīng)不足，最終影響產(chǎn)量。

所以，農(nóng)民朋友在選擇緩控釋肥時(shí)，要先學(xué)習(xí)一些緩控釋肥的基本知識，做到有的放矢，事半功倍。緩控釋肥或含緩控釋肥的復(fù)合肥一般作為基肥施用，大多數(shù)緩控釋肥只需進(jìn)行一次施肥，不需再次追肥，可有效降低勞動(dòng)成本，但緩控釋肥或含緩控釋肥的復(fù)合肥的價(jià)格偏高，在施用這些肥料時(shí)一定要考慮其經(jīng)濟(jì)效益。