主要糧油作物的緩釋肥應(yīng)用效應(yīng)

汪潔 陸若輝

摘要 緩釋肥可滿足農(nóng)作物全生育期的養(yǎng)分供給，不但能提高養(yǎng)分利用率、降低不合理施肥量，還可減少追肥次數(shù)，從而降低施肥成本，是提升作物施肥技術(shù)、實現(xiàn)糧食增產(chǎn)、農(nóng)民增收和生態(tài)環(huán)境安全的有效措施。本文以浙江省為例，闡述近年來在以水稻為主的糧油作物上的各類緩釋肥應(yīng)用研究進展，并對緩釋肥未來發(fā)展進行展望。

關(guān)鍵詞 糧油作物；緩釋肥；應(yīng)用；浙江

中圖分類號 S512.1? ?文獻標(biāo)識碼 A

文章編號 1007-7731（2023）09-0113-05

肥料是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)，是作物的“糧食”，合理施肥是在為農(nóng)作物生產(chǎn)過程補充營養(yǎng)，能在一定程度上提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)，增加經(jīng)濟效益。當(dāng)前階段，緩釋肥作為推進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的產(chǎn)物，相關(guān)研究、推廣、應(yīng)用工作大量開展。

1 緩釋肥的特點

包膜預(yù)先設(shè)定肥料在作物生長季節(jié)的釋放模式，使緩釋肥養(yǎng)分釋放規(guī)律與作物養(yǎng)分吸收相同步[1]，在減少人工的同時達到提高肥效（肥料利用率）的效果，綜合成本不高，具有普通化肥不具備的優(yōu)勢。緩釋肥料的施用量根據(jù)作物的目標(biāo)產(chǎn)量、土壤的肥力水平和肥料的養(yǎng)分含量等因素綜合考量而定，一季作物可只施用一次肥。緩釋肥主要分為3種：①脲甲醛緩釋肥。脲甲醛緩釋肥由尿素與甲醛縮合而成，根據(jù)配比可制成不同釋放期的脲醛肥料，可在12～16周內(nèi)被水緩慢分解[2]。②硫包衣尿素。硫包衣尿素通過在尿素外面包裹硫磺，聚合微晶蠟密封劑而制成[3]。含一定量作物所需的營養(yǎng)元素硫，兼顧緩釋氮肥和硫肥的功效，可解決耕地和農(nóng)作物缺硫問題，增產(chǎn)、增效、環(huán)保功效顯著。③穩(wěn)定性肥料。穩(wěn)定性肥料通過加入脲酶或硝化抑制劑制作，可減緩尿素的水解和對銨態(tài)氮的硝化-反硝化作用，進而實現(xiàn)肥料氮素緩慢釋放和減少損失，具有成本低、化肥利用率高的優(yōu)勢。穩(wěn)定性肥料在全國農(nóng)業(yè)推廣面積達610.2萬hm2，肥料品種達60多個，應(yīng)用作物27種，發(fā)展前景較為廣闊[4]。

我國緩釋肥主要是脲甲醛、硫包衣尿素和氮磷鉀肥料、硫磺包膜肥料、聚合物包膜氮磷鉀肥料和尿素等。目前，大田作物上大面積應(yīng)用的通常是包膜肥料與速效肥料的摻混肥，其施用量由包膜肥料的養(yǎng)分種類及含量、在肥料中占比等特性決定。緩釋肥料的施用也要針對不同作物的種植和生長發(fā)育特點進行。大量試驗表明，緩釋肥料的緩釋時間基本在2～12個月，在水稻[5]、玉米[6]、小麥[7]、棉花[8]等作物上均有顯著地增加產(chǎn)量、改善品質(zhì)或提高觀賞價值的效果，氮肥利用率比普通對照肥料提高0.5～1倍，在減少1/3～1/2用量的情況下，仍有明顯的增產(chǎn)或促進生長發(fā)育的效果。施用緩釋肥料還可極顯著地降低肥料氮素的揮發(fā)與淋失，大幅度地提高了肥料養(yǎng)分的利用率，既節(jié)省了肥料資源，也減少了施肥對大氣和水環(huán)境的污染。

2 緩釋肥的發(fā)展

近年來，在“化肥使用零增長行動方案”的大背景下，我國十分重視緩釋肥的發(fā)展。2006年，國務(wù)院印發(fā)的《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020年）》中提到“重點研究開發(fā)專用復(fù)（混）型緩釋、控釋肥料及施肥技術(shù)與相關(guān)設(shè)備”，第十屆全國人民代表大會第四次會議通過的《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃綱要》中提到“發(fā)展緩釋氮肥適用技術(shù)”；2007年，在中共中央、國務(wù)院印發(fā)的“一號文件”《關(guān)于積極發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)扎實推進社會主義新農(nóng)村建設(shè)的若干意見》中提到“加快發(fā)展適合不同土壤、不同作物特點的專用肥、緩釋肥”，國家發(fā)改委等四部門聯(lián)合公告《當(dāng)前優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點領(lǐng)域指南》中提到“優(yōu)先發(fā)展綠色緩釋肥生產(chǎn)技術(shù)”；2008年起，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心連年發(fā)布的《關(guān)于做好緩控釋肥料示范推廣工作的通知》都提到“結(jié)合測土配方施肥，全面做好緩控釋肥料試驗、示范、推廣工作”；2010年，國務(wù)院通過的《石化產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》提到“重點發(fā)展高效復(fù)合肥、緩控釋肥等高端產(chǎn)品”；2013年，中共中央、國務(wù)院印發(fā)的“一號文件”《關(guān)于加快發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，進一步增強農(nóng)村發(fā)展活力的若干意見》中提到“啟動低毒低殘留農(nóng)藥和高效緩釋肥料使用補助試點”；2017年，由我國主導(dǎo)制定的脲醛緩釋肥料國際標(biāo)準(zhǔn)頒布實施，填補了相關(guān)領(lǐng)域國際空白。這一系列的政策措施起到了引領(lǐng)緩釋肥發(fā)展的作用。

3 緩釋肥在糧油作物上的應(yīng)用效應(yīng)

2021年，浙江省農(nóng)作物播種面積20 145.9 km2，其中糧油作物占比近60%[9]。近年來，浙江省圍繞推進農(nóng)業(yè)綠色高質(zhì)量發(fā)展，以國家耕地質(zhì)量提升保護、果菜茶有機肥替代、綠色種養(yǎng)循環(huán)、化肥減量增效、土壤酸化治理、沃土工程等項目為抓手，以養(yǎng)分替代和肥效提升為路徑，大力推廣有機肥替代化肥、水肥一體化等科學(xué)施肥技術(shù)，推廣包含緩控釋肥料的各類資源節(jié)約、環(huán)境友好型肥料，取得了積極成效。緩釋肥應(yīng)用遵循“減氮控磷穩(wěn)鉀”原則，控制氮肥總量，中微量元素因缺補缺，施用對象以水稻等主要糧油作物居多。

3.1 緩釋肥在水稻上的應(yīng)用實例

緩釋肥可滿足水稻全生育期的養(yǎng)分供給，不但能提高養(yǎng)分利用率、降低水稻施肥量，還可減少水稻生產(chǎn)中的追肥次數(shù)，從而降低施肥成本，是提升水稻施肥技術(shù)、實現(xiàn)糧食增產(chǎn)、農(nóng)民增收和生態(tài)環(huán)境安全的有效措施[10]。

緩釋肥可提高水稻產(chǎn)量。安吉縣通過對有機、無機2種不同類型緩釋肥在單季稻嘉花1號的田間試驗結(jié)果表明[11]，施用緩釋肥處理的水稻產(chǎn)量均高于常規(guī)施肥處理，有機緩釋肥處理的水稻產(chǎn)量高于無機緩釋肥處理；基施有機緩釋水稻專用肥750 kg/hm2，追施尿素112.5 kg/hm2，作分蘗肥可增產(chǎn)10.15%，分別減少氮肥和總養(yǎng)分投入22.06%和38.06%。永康市通過不同緩釋肥在水稻嘉優(yōu)中科的田間試驗發(fā)現(xiàn)[12]，在總養(yǎng)分投入一致的情況下，施用緩釋肥對水稻產(chǎn)量有3.8%～8.2%的增產(chǎn)作用。杭州市臨安區(qū)通過不同類型緩釋肥在砂壤土對單季稻浙粳優(yōu)1578的田間試驗發(fā)現(xiàn)[13]，施用同時添加正丁基硫代磷酸三胺（NBPT）和3，4-二甲基吡唑磷酸鹽（DMP）的生化抑制劑緩釋肥，或有機包裹并同時添加DMPP的生化抑制劑緩釋肥，均可使養(yǎng)分供應(yīng)持效期延長，且產(chǎn)量較常規(guī)施肥對照增長28.4%～28.5%。杭州市蕭山區(qū)通過對兩塊肥力不同的水稻田施用不同緩釋肥的田間試驗發(fā)現(xiàn)[14]，施用木質(zhì)素水稻緩釋肥均顯著提高了水稻“嘉58”的平均株高、穗長、結(jié)實率、千粒重和產(chǎn)量。諸暨市通過連年施用有機緩釋肥的田間試驗發(fā)現(xiàn)[15]，在單季秈粳雜交稻上應(yīng)用有機緩釋肥較常規(guī)配方肥增產(chǎn)15.84%，在減少氮素20%的投入下略有增產(chǎn)，每50 kg稻谷減氮13.68%～22.48%。

用緩釋肥替代化肥能促進水稻生長發(fā)育、改善產(chǎn)量結(jié)構(gòu)，提高水稻產(chǎn)量和肥料利用率。龍泉市通過不同施肥模式的田間比較試驗發(fā)現(xiàn)[16]，施用緩釋肥比常規(guī)配方肥的氮肥利用率提高了10個百分點左右，在等量養(yǎng)分投入下增產(chǎn)0.3%～4.1%。金華市婺城區(qū)通過研究施用不同肥料對連作晚稻甬優(yōu)1540的影響的試驗發(fā)現(xiàn)[17]，施用好樂耕緩釋肥比配方肥在等量養(yǎng)分指標(biāo)投入下增產(chǎn)241.5 kg/hm2，增幅為3.4%，氮、磷、鉀利用率分別提高7.3、5.3、9.1個百分點。安吉縣通過采用不同施肥模式對水稻浙粳86的田間試驗發(fā)現(xiàn)[18]，與常規(guī)施肥比較，氮肥減量20%的緩釋肥一次性基施處理，硝化抑制劑型緩釋肥略有減產(chǎn)，樹脂包膜緩釋肥、聚氨酯包膜緩釋肥均具有穩(wěn)產(chǎn)效果，且聚氨酯包膜緩釋肥水稻產(chǎn)量較常規(guī)施肥增產(chǎn)1.5%；樹脂包膜緩釋肥、聚氨酯包膜緩釋肥提高了氮肥利用率，分別較常規(guī)施肥提高0.1、2.3個百分點。常山縣通過不同施肥處理方式對早稻中早39的田間比較試驗發(fā)現(xiàn)[19]，施用有機緩釋肥較配方肥處理減少養(yǎng)分投入的條件下增產(chǎn)5.6%，氮肥利用率較普通速效肥氮肥當(dāng)季利用率提高13.7個百分點。

緩釋肥對水稻病蟲害和重金屬吸收也起到了防控作用。寧波市鄞州區(qū)通過研究不同肥料對水稻病蟲害影響得出[20]，緩釋肥“浙商1號”與“六國網(wǎng)控釋肥”較配方肥減氮35%且總養(yǎng)分減少15%的情況下，對紋枯病有較好的控制作用，且水稻產(chǎn)量與常規(guī)配方肥相當(dāng)。武義縣通過不同施肥方式作用連作晚稻甬優(yōu)538的田間試驗結(jié)果表明[21]，基施900 kg/hm2以下的有機緩釋肥，追施150 kg/hm2尿素能使產(chǎn)量增加且稻曲病病情處于1級以下。杭州市富陽區(qū)通過研究不同緩釋肥對水稻甬優(yōu)5550重金屬吸收的影響發(fā)現(xiàn)[22]，不同用量有機緩釋肥處理都能降低水稻籽粒對鎘的吸收，籽粒富集系數(shù)降幅為11.0%～23.2%。

3.2 緩釋肥在其他主要糧油作物上的應(yīng)用實例

小麥在浙江省谷類作物中占14%以上。緩釋肥可以緩慢地釋放養(yǎng)分從而更好地滿足小麥各個生長期的營養(yǎng)需求。余姚市通過研究不同施肥方式對冬小麥揚麥20的影響發(fā)現(xiàn)[23]，一次性基施緩釋肥在減少化肥的施用量的同時能增產(chǎn)11.1%。長興縣通過研究不同肥料對稻茬小麥揚麥20影響發(fā)現(xiàn)[24]，基施“好樂耕”緩釋肥比常規(guī)對照減少施用純氮36.40%，減少1次施肥，產(chǎn)量較理想，肥料農(nóng)學(xué)利用效率較高。杭州市余杭區(qū)通過施用不同肥料對小麥揚麥24影響發(fā)現(xiàn)[25]，施用沃夫特緩釋肥和有機緩釋小麥專用肥較當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥分別增產(chǎn)19.2%和26.6%。永康市通過不同施肥模式對小麥揚麥16影響的田間試驗發(fā)現(xiàn)，緩釋肥等氮一次基施、緩釋肥減氮20%一次基施和緩釋肥減氮20%一基一追處理相對常規(guī)施肥處理分別增產(chǎn)11.0%、4.2%和6.4%。桐廬縣通過施用不同肥料對小麥華麥5號影響的田間試驗發(fā)現(xiàn)[26]，有機緩釋小麥專用肥和沃夫特緩釋肥的純氮施用量分別比常規(guī)肥對照減少了46.6%～56.5%和9.6%～26.3%，而產(chǎn)量均未有影響。

玉米是我國重要的糧食、飼料以及能源作物，也是農(nóng)民自食和創(chuàng)收的重要農(nóng)作物之一，在浙江省谷類作物中約占1/10。武義縣通過施用不同肥料對玉米天貴糯932影響的田間試驗發(fā)現(xiàn)[27]，施用緩釋肥處理及添加脲酶抑制劑處理，玉米農(nóng)藝性狀指標(biāo)相對常規(guī)施肥處理均有所提升；緩釋肥基施、緩釋肥等氮一次基施和常規(guī)施肥+脲酶抑制劑處理相對常規(guī)施肥處理玉米分別增產(chǎn)11.6%、5.0%和7.8%。東陽縣通過施用不同肥料對玉米雪甜7401影響的田間試驗發(fā)現(xiàn)[28]，在施氮量一致的情況下，選用玉米專用緩釋肥作底肥并不影響產(chǎn)量和果穗性狀。

油菜是我國最主要的油料作物之一，也是浙江省重要的經(jīng)濟作物。緩釋肥具有緩慢釋放養(yǎng)分的能力，在滿足作物生長發(fā)育對養(yǎng)分需求的同時，還能有效減少施肥次數(shù)和施肥量，以達到降低生產(chǎn)成本增加效益的作用。浦江縣通過施用不同肥料對油菜浙大630的田間試驗發(fā)現(xiàn)[29]，緩釋肥處理與常規(guī)施肥處理相比，產(chǎn)量均有一定的增加，其中施用巨隆穩(wěn)定性肥料處理增產(chǎn)8.6%，施用好樂耕緩釋肥處理增產(chǎn)5.9%。

4 展望

隨著農(nóng)業(yè)科研技術(shù)的不斷發(fā)展，緩釋肥憑借其能有效提高肥料利用率、環(huán)境污染小、肥效持續(xù)時間長等優(yōu)點，應(yīng)用范圍越來越廣泛。國內(nèi)緩釋肥主要應(yīng)用在水稻、小麥、玉米、油菜、馬鈴薯、棉花等作物上。建議借鑒先進發(fā)達國家經(jīng)驗，拓寬應(yīng)用范圍，更大程度發(fā)揮緩釋肥的價值。如日本，緩釋肥主要被應(yīng)用到農(nóng)業(yè)方面，包括種植水稻和水果、蔬菜，還有一部分應(yīng)用在草坪和園藝方面；美國和歐洲緩釋肥應(yīng)用場景則已經(jīng)轉(zhuǎn)移至經(jīng)濟效益更高的高爾夫球場、景觀園藝和苗圃，以及行政管理部門管轄的草坪、林園等公益性項目中，較少用于農(nóng)作物、果蔬等農(nóng)業(yè)方向。目前國內(nèi)緩釋肥應(yīng)用以主要糧油作物為主，緩釋肥跨領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用仍存在一些短板：①緩釋肥成本較高，市場價大約是普通肥料的3～8倍，前期一次性投入較大成為了大量推廣應(yīng)用的阻礙因素。②研究不夠深入，以1～2年大田試驗為主，缺乏長期定位研究，也缺少肥效系統(tǒng)定量評估和釋放模型的長期實地模擬。建議加強對各類型緩釋肥的深入研究，進而為拓寬研究范圍提供參考。主要可以從幾方面入手：①創(chuàng)新應(yīng)用模式。建議創(chuàng)新應(yīng)用政產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)合模式，建立推廣應(yīng)用長效機制。如科研院所等研究機構(gòu)提供生產(chǎn)理論和技術(shù)支撐，經(jīng)營主體將分散的土地進行整合提供大規(guī)模實施條件，企業(yè)提供最新的緩釋肥料產(chǎn)品、適用設(shè)備和一體化服務(wù)，實現(xiàn)規(guī)?；?、現(xiàn)代化的應(yīng)用模式。②加大科研力度。科研者應(yīng)開發(fā)和應(yīng)用先進制作技術(shù)，發(fā)展新型緩釋肥，其關(guān)鍵優(yōu)勢主要以制作價格較低而控釋效果顯著為主。建議建立一套緩釋肥養(yǎng)分釋放及供應(yīng)的有效模式，使緩釋肥與作物需求同步進行，形成相關(guān)多因素影響分析模型，提升優(yōu)化緩釋肥應(yīng)用效能和價值。

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（責(zé)編：張 蓓）

基金項目 浙江省“三農(nóng)六方”科技協(xié)作項目（CTZB-F1509 22AWZ-SNY1）。

作者簡介 汪潔（1990—），女，浙江寧波人，碩士，農(nóng)藝師。研究方向：耕地質(zhì)量建設(shè)與肥水技術(shù)推廣。