1、田文涛，党程成，郝蓉蓉，等 缓释肥一次性施肥在水稻上增产增效的农学基础研究J 江苏农业科学，2023，51(4):71 77doi:10 15889/j issn1002 1302 2023 04011缓释肥一次性施肥在水稻上增产增效的农学基础研究缓释肥一次性施肥在水稻上增产增效的农学基础研究田文涛1，2，党程成1，2，郝蓉蓉1，2，孙振1，田小海1，2(1 长江大学农学院，湖北荆州 434025;2 主要粮食作物产业化湖北省协同创新中心，湖北荆州 434025)摘要:采用田间试验，研究 2 种缓释肥料及不同施用量对水稻产量和产量构成因子、养分吸收及肥料利用率的影响，以期为水稻生产中缓释肥的合
2、理施用提供理论依据。研究结果表明，施用缓释肥料可显著提高水稻产量。与不施肥相比，施用掺混树脂控释复合肥料处理平均增产 29 3%45 5%，施用腐殖酸缓释型复合肥料处理增产 26 6%529%。各施肥处理水稻产量提高的主要原因是增加了有效穗数;本研究不同缓释肥处理与农民习惯施肥相比，均提高了整精米率，降低了垩白粒率。减氮 20%肥料用量条件下，掺混包膜型缓释复合肥处理和腐殖酸缓释肥处理，与农民常规施肥相比产量下降不显著，但提高了肥料利用率，减少了施肥成本。掺混肥料相同施氮量下，肥料质量显著大于腐殖酸缓释肥料，增加了用工成本。该地区水稻应优先选用腐殖酸缓释型复合肥料，适宜用量为 144 kg/h
3、m2。关键词:缓释肥;腐殖酸;一次性施肥;产量;稻米品质;肥料利用率中图分类号:S511 06文献标志码:A文章编号:1002 1302(2023)04 0071 06收稿日期:2022 03 30基金项目:湖北省重点研发计划(编号:2020BB060)。作者简介:田文涛(1989)，男，山东淄博人，博士研究生，主要从事植物营养研究。E mail:tianwentaocjdx sina com。通信作者:田小海，博士，教授，博士生导师，主要从事作物栽培和抗逆生理生态研究。E mail:xiaohait sina com。湖北省中稻常年种植面积达 200 万 hm2，占全省粮食总产量的 60%，
4、是我国水稻生产大省1。水稻种植逐渐向机械化和轻简化发展，传统的分次施肥虽然能提高肥料利用率2，但施肥方式费时费力，极大地限制了水稻种植业的发展。一次性施肥技术是以作物专用缓/控释肥料为支撑，同时可将传统多次施肥习惯进行简化，实现大幅节省劳动力成本的目的，更加迎合水稻种植业的发展趋势3。施用缓释肥可以有效提高肥料利用率、减少养分损失、达到作物高产优质的生产目的4 5。腐殖酸具有促进作物生长发育6 7、增强抗逆性8、改善品质9、改良土壤10 等作用，成为天然的缓释肥包膜材料。前人研究表明，减少缓控释氮肥施用量，水稻也可以获得高产11 12。本研究采用田间试验，研究施用腐殖酸缓释肥料和树脂包衣掺混肥
5、料在180 kg/hm2(氮含量)和减氮 20%144 kg/hm2(氮含量)施肥量条件下，对水稻产量和产量构成因子、氮素吸收及肥料利用率的影响，比较不同性质缓释肥料的施用效果，为本地区水稻缓释肥料的合理施用提供科学依据。1材料与方法1 1试验材料与地点试验于 2020、2021 年在湖北省随州市随县安居镇(113 15E，31 84N)进行。试验地土壤基本情况见表 1。供试水稻品种为 N 两优 1 号。供试肥料:缓释肥料 (HCF)为湖北丰乐种业科技有限公司生产并提供的腐殖酸缓释型复合肥料(含 N22%、P2O58%、K2O 12%);缓释肥料 (PCF)为金正大集团提供的缓释期3 个月的树
6、脂包衣尿素(含N 43%)，与普通尿素(含 N 46%)、过磷酸钙(含 P2O512%)、氯化钾(含 K2O 60%)掺混，尿素氮含量占掺混肥料总氮量的 15%;农户常规施肥(CK)选用普通尿素(含 N 46%)、过磷酸钙(含 P2O512%)、氯化钾(含 K2O 60%)，无氮(N0)处理选用过磷酸钙(含P2O512%)、氯化钾(含 K2O 60%)。1 2试验设计试验设 6 个处理，具体见表 2。每个处理 3 次重复，随机区组排列，每个小区面积为 20 m2，设置单独进水口、排水口，小区间筑宽 30 cm、高 30 cm田埂，田埂覆盖薄膜防止窜水、窜肥，四周设置保护行，全生育期其他管理措施
7、按当地生产习惯进行。1 3测定项目及方法1 3 1水稻顶叶 SPAD 值测定分别于水稻分蘖期、拔节期、齐穗期、成熟期测定顶叶 SPAD 值。各小区随机取 6 株水稻的剑叶，每张叶片测 5 个点，分17江苏农业科学2023 年第 51 卷第 4 期表 1试验地土壤基本性状年份pH 值有效磷含量(mg/kg)速效钾含量(mg/kg)有机质含量(g/kg)全氮含量(g/kg)全磷含量(g/kg)全钾含量(g/kg)202065324 513823411 832 35654202164725 314693522 062 41667表 2施肥处理试验设计处理施氮量(kg/hm2)施肥方式PCF1180基
8、肥一次性施用PCF2144基肥一次性施用HCF1180基肥一次性施用HCF2144基肥一次性施用CK180基肥 分蘖肥=7 3N00P、K 肥基施别为叶上部位、叶中上部位、叶中部、叶中下部位、叶下部位。导出并记录每张叶片不同部位 SPAD 值的平均值，计为叶片的 SPAD 值。1 3 2产量及产量构成因子收获时将每个小区分为测产区和取样区，在取样区随机取长势均匀的水稻 3 穴，考察每穗粒数、结实率、千粒质量等产量性状;在测产区取 20 m2水稻，脱粒风干后测实际产量。1 3 3水稻氮素积累量分别在分蘖期、拔节期、齐穗期和成熟期取长势均匀的水稻植株，每小区取连续 5 穴，齐穗期至成熟期植株分拣为
9、茎鞘、叶、穗并分别装袋，置于烘箱 105 杀青 30 min，然后80 烘干至恒质量，称质量并折算为单位面积干物质积累量。将植株穗、叶、茎鞘分别用植物粉碎机粉碎后，用半微量凯氏定氮法测定植株各部分全氮含量。1 3 4品 质 测 定利 用 稻 谷 出 米 率 检 测 仪(JDMZ100，北京东孚久恒仪器技术有限公司)和碎米分离器(JFQS 13x20，台州市粮仪厂)测定收获稻谷的出糙率、精米率、整精米率，测定方法按NY/T 5932013食用稻品种品质 标准执行;利用大米外观品质检测仪(JMWT12，北京东孚久恒仪器技术有限公司)测定垩白粒率和垩白度。1 4数据处理及相关参数计算试验数据采用 E
10、xcel 2016、SPSS 25 0 进行统计分析。氮肥偏生产力(kg/kg)=稻谷产量/氮肥施用量;氮肥农学利用率(kg/kg)=(施氮区水稻产量 空白区水稻产量)/施氮量;氮肥回收利用率=(施氮区植株氮素总积累量 空白区植株氮素总积累量)/施氮量 100%;氮肥生理利用率(kg/kg)=(施氮区水稻产量 空白区水稻产量)/(施氮区植株总氮素积累量 空白区植株氮素总积累量)。2结果与分析2 1不同肥料处理对水稻产量的影响从表 3 可以看出，2 年试验结果表明，与 N0 相比，HCF 处理增产 26 6%52 9%，PCF 处理增产29 3%45 5%。从 2 年结实率来看，2020 年HC
11、F1 处理的结实率最高，显著高于 PCF1 处理，与其他处理无显著差异。2021 年表现为 CK 和 HCF处理的结实率较高，显著高于 PCF 和 N0 处理。千粒质量方面，2 年 CK 的千粒质量最高，显著高于PCF 处理。2 年每穗粒数方面，相同施肥量条件下，与 CK 相比，2 个缓释肥处理(HCF1 和 PCF1)显著提高了每穗粒数，增幅为 4 1%16 1%。2 年处理有效穗数表现不一致，2020 年表现为 PCF1 和 CK处理的有效穗数差异不显著，显著高于除 HCF1 外的其余处理。2021 年施肥各处理之间有效穗数无显著差异。从表 4 得出，相同施肥量(180 kg N/hm2)
12、下，2020 年 HCF1 与 CK 农学利用率和氮肥偏生产力无显著差异，2021 年 HCF1 比 CK 氮肥偏生产力提高4 4 kg/kg，农学利用率提高 4 6 kg/kg;PCF1 与 CK相比，2 年的氮肥偏生产力无显著差异，农学利用率增加1 9 2 8 kg/kg，氮肥偏生产力表现为 PCF2 和HCF2 显著大于 CK、HCF1 和 PCF1 处理，农学利用率表现为2020 年 PCF 显著大于 HCF，2021 年 HCF1显著大于 PCF 的 2 个处理，HCF2 与 PCF 这 2 个处理差异不显著。由于 PCF1 处理施氮量多，成熟期植株含氮量高，2 年的氮肥回收利用率最
13、高，2 年氮肥回收利用率分别为 97 8%和 80 0%;2020 年的CK 氮肥生理利用率明显小于 2021 年的 CK。27江苏农业科学2023 年第 51 卷第 4 期表 3不同施肥处理水稻产量及产量构成年份处理产量(t/hm2)有效穗数(104穗/hm2)每穗粒数(粒/穗)结实率(%)千粒质量(mg)2020CK9 7 0 1b285 0 90a1569 141b770 29a263 04aHCF19 6 0 2b2865 90ab1716 154a806 13a261 03aHCF29 5 0 3b2535 120c1844 4 7a817 29a256 07abN07 5 0 1c
14、2100 30d1781 186a786 39a262 02aPCF110 2 0 1a3195 150a1821 6 3a749 29b254 04bPCF29 7 0 3ab2730 60b1892 6 3a789 34a255 04b2021CK9 9 0 2ab264 0 90a1861 27bc80 9 24a255 02aHCF110 4 0 3a2700 30a1937 2 9ab811 08a250 01abHCF29 4 0 5b2685 45a1791 8 8c788 07a247 04bN06 8 0 4b2265 75b1767 109c720 53b250 02abP
15、CF19 9 0 5ab2655 30a2026 175a744 03b242 04bPCF29 8 0 9ab2685 60a2019 6 5a729 09b247 05b注:表中数据为“平均值 标准差”;同列数据后不同小写字母表示同年处理间差异显著(P 0 05)。表 4 至表 7 同。表 4不同施肥处理水稻的氮肥利用率年份处理施氮量(kg/hm2)氮肥偏生产力(kg/kg)氮肥农学利用率(kg/kg)氮肥回收利用率(%)氮肥生理利用率(kg/kg)2020CK180540 07b12 1 07c683 2 3d17 9 0 8bHCF1180531 07b11 9 07c746 1 3c
16、15 1 0 6cHCF2144662 13a13 9 13b773 1 5c18 0 0 6bPCF1180568 03b14 9 03a978 2 0a15 3 0 7cPCF2144677 16a15 4 16a663 3 0b23 2 1 0a2021CK180535 14c13 1 04c663 2 3b25 5 1 4aHCF1180579 08b17 7 08a595 3 2c18 7 3 7bHCF2144653 13a15 0 13b577 2 9c21 0 2 0bPCF1180552 09c15 0 09b800 5 0a15 6 0 8cPCF2144637 10a14 4 10b703 5 6a18 2 2 1c22不同肥料处理对水稻各生育期顶叶 SPAD 值的影响由图 1 可知，不同肥料处理下，2020 年 PCF1 处理分蘖期的顶叶 SPAD 值显著大于其余处理，2021年分蘖期 PCF1 与其余各施氮处理差异不显著，显著高于不施氮的 N0 处理。2 年的顶叶 SPAD 值均表现为拔节期 N0 显著低于其余处理，各施肥处理SPAD 值差异不显著。2020
