1、聚磷酸盐替代部分正磷酸盐增产作用研究普正仙1，宗世荣1，陈泽新2，王芳1，汤利2，柳展3，危常州4（1.云南云天化股份有限公司 研发中心，云南 昆明650228；2.云南农业大学 资源与环境学院，云南 昆明650500；3.勐海曼香云天农业发展有限公司，云南 西双版纳666205；4.石河子大学 农学院，新疆 石河子832003）摘要在等磷量的前提下，研究采用聚磷酸铵或三聚磷酸钾替代部分正磷酸盐，并全部作追肥或全部作基肥条件下对水稻的增产效应，以期为复合肥中添加聚磷酸盐提高磷肥效率奠定基础。实验结果表明，聚磷酸铵或聚磷酸钾替代4%或8%正磷酸盐处理，比只用正磷酸盐施肥处理水稻增产1.15%18
2、.39%，其中聚磷酸铵的增产作用优于三聚磷酸钾。聚磷酸盐替代部分正磷酸盐对水稻品质的影响表现为提高了水稻粗脂肪含量，降低粗蛋白含量；作追肥时降低了水稻粗灰分含量。关键词聚磷酸盐；正磷酸盐；水稻产量；营养品质；外观品质中图分类号S147.2文献标志码B文章编号 1007-6220（2023）01-0048-04Effect of polyphosphate replacing partial orthophosphate on increasing productionPU Zhengxian1,ZONG Shirong1，CHEN Zexin2,WANG Fang1,TANG Li2,LIU
3、Zhan3,WEI Changzhou4（1.Research&Development Center，Yunnan Yuntianhua Co.,Ltd.，Kunming 650228，China；2.College of Resources andEnvironment,Yunnan Agriculture University，Kunming 650500，China；3.Menghai Manxiangyuntian Agriculture Development Co.,Ltd.，Xishuangbanna 666205，China；4.Agronomy College,Shihezi
4、 University，Shihezi 832003，China）Abstract：Under the premise of equal phosphorus content,the yield increase effect of 4%or 8%orthophosphatereplaced by ammonium polyphosphate or potassium tripolyphosphate is studied under the condition that all of themare used as topdressing or base fertilizer,in orde
5、r to lay an foundation for adding polyphosphate to compoundfertilizer to improve the efficiency of phosphate fertilizer.The results show that when 4%or 8%orthophosphate isreplaced by ammonium polyphosphate or potassium polyphosphate,the rice yield is increased by 1.15%to 18.39%compared with that whe
6、n only orthophosphate is used.The yield increase effect of ammonium polyphosphate isbetter than that of potassium tripolyphosphate.The effect of polyphosphate replacing partial orthophosphate on ricequality is to increase the content of crude fat,and reduce the content of crude protein,topdressing r
7、educes thecontent of crude ash.Key words：polyphosphate；orthophosphate；rice yield；nutritional quality；appearance quality收稿日期2022-08-19作者简介普正仙（1970-），女，云南蒙自人，工程师，主要研究方向为新型肥料研发与农业推广。E-mail：通信作者危常州（1966-），男，教授，研究方向为现代施肥技术、新型肥料研究与开发。E-mail：基金项目云南省重大科技专项计划项目（202102AE090053）；云天化股份有限公司科技计划项目（YTH-4320-WB-FW-
8、2021-031373-00）磷与健康、作物和土壤0引言磷肥是主要的肥料品种之一，在农作物增产中的作用举足轻重。但是，正磷酸盐为主要成分的磷肥施入土壤后极易与土壤中Al3+、Fe3+、Ca2+等产生化学沉淀或被土壤吸附固定1-3，致使磷在土壤中移动性差，不易被农作物根系吸收3。研究表明，磷在土壤中的移动以扩散为主，其移动距离仅为35 cm4。增加磷在土壤中的移动性，减少土壤对磷的固定是磷肥减量增效的突破口。聚磷酸类磷肥（聚合度26）作为新型磷源备受关注5-6，该类肥料是磷分子间通过共价缩合而成的一种支链或直链型聚合物7-8。有研究指出，与传统的正磷酸盐磷肥相比，聚磷酸类磷肥可显著提高土壤有效磷
9、水平9-10、农作物产量11-12和肥料利用率13。然而，由于聚磷酸类磷肥市场价格高于普通磷酸一铵和磷酸二铵，且其在土壤中需要经过水解释放出正磷酸盐才能被农作物吸收，因此其肥效慢于普通磷肥。采用正磷酸盐和聚磷酸盐复合2023年1月第38卷第1期磷 肥 与 复 肥Phosphate Compound Fertilizer48制成含聚磷酸盐复合肥可能是一种兼顾肥效和成本的方法。笔者以2种聚磷酸盐（聚磷酸铵、三聚磷酸钾）为原料，设置几种与普通磷酸二铵的比例，在云南勐海水稻上通过田间试验检验其肥效，为含聚磷酸盐复合肥生产和应用提供理论依据。1材料与方法1.1试验设置聚磷酸铵（APP）和三聚磷酸钾（KT
10、PP）均由云南云天化股份有限公司生产，其主要肥料性质见表 1。试验所用常规肥料为磷酸二铵（w（N）18%，w（P2O5）46%）、尿素（w（N）46%）和氯化钾（w（K2O）60%）。试验以勐海曼香云天农业发展有限公司水稻基地的施肥量为对照，其水稻全生育期N、P2O5、K2O投入量分别为180、90、90 kg/hm2。采用等养分设计，用APP和KTPP替代部分正磷酸盐。对于APP和KTPP，由于其分别含有氮素和钾素，在计算各处理肥料用量时，以磷素确定其作基肥或追肥的用量，其所含的氮素或者钾素分别扣除对应的尿素或者氯化钾相应的量。设置聚磷酸盐全部作基肥或全部作追肥，另设一个不施磷肥对照，以及一
11、个磷酸二铵（DAP）作磷源的处理，合计10个处理（见表2）。田间随机区组排列，各小区面积30 m2（5 m6 m），每个处理3次重复。试验于2020年在云南省西双版纳傣族自治州勐海县勐遮镇曼根村开展，地理位置位于东经10022 27、北纬2194 70，地形平坦。020 cm耕层土壤 pH 5.33，w（速效钾）126.4 mg/kg，w（有效磷）15.7 mg/kg，w（有机质）3.38 g/kg，w（碱解氮）51.7 mg/kg，综合肥力水平为中上。实验水稻品种为籼稻 502，水稻栽种方式为人工栽种，株行距21 cm34 cm。氮肥1/3作基肥，2/3作追肥；钾肥1/2作基肥，1/2作追肥
12、；磷肥1/2作基肥，1/2作追肥，追肥在分蘖期施用。1.2采样和分析项目于移栽后本田生长30、90、120 d取0 20 cm耕 层 土 样，测 定 土 壤 有 效 磷 含 量（0.5 mol/LNaHCO3浸提，钼蓝比色法测定）。水稻在收获时采集植株样品，分茎、叶、穗保存。样品用H2SO4-NaOH消煮，钼锑抗比色法测定全磷含量。干物质量采用烘干称量法测定。并测定稻谷的垩白度、垩白率、整精米率、粗蛋白含量、粗灰分含量、粗脂肪含量。收获时对水稻进行测产，测定产量结构，根据结实率、千粒质量、有效穗数、穗粒数计算水稻产量。1.3计算与数据处理方差分析和多重比较采用SPSS软件，数据计算和制图采用W
13、PS进行。2结果与分析2.1不同聚磷酸盐添加对土壤有效磷含量的影响不同聚磷酸盐添加在不同时期对土壤有效磷含量的影响见图1。追肥之前（图1a.，本田生长30d），4个聚磷酸盐作基肥的处理土壤有效磷含量显著低于对应的追肥处理，也显著低于正磷酸盐处理，显示聚磷酸盐有一定的缓效性。追肥后60 d（图1b.，本田生长90 d），不论聚磷酸盐作基肥还是追肥，土壤有效磷含量均大于正磷酸盐处理，且相同条件下聚磷酸盐添加量8%的处理土壤有效磷含量都大于聚磷酸盐添加量4%的处理。聚磷酸盐作追肥的处理土壤有效磷含量总体大于作基肥的处理。显示聚磷酸盐不论作追肥还是基肥，均具有提高土壤有效磷含量的作用。由于60 90
14、d正是水稻拔节-孕穗的关键时期，因此，聚磷酸盐对水稻生长关键时期改善磷素营养均具有积极作用。在水稻收获后（图1c.，本田生长120 d），聚磷酸盐作追肥的处理土壤有效磷含量均显著高于正磷酸盐处理，也显著高于聚磷酸盐作基肥的处理（APB8处理除外）。再次说明聚磷酸盐具有缓释作用，能较长时期维持土壤的有效磷含量处于高水平。相同条件下，聚磷酸盐替代率为8%的处理土壤有效磷含量全部大于替代率为4%的处理。全生育期中，土壤有效磷含量在3090 d阶段逐渐增加，随后下降。这一特点与水稻吸磷规律基本匹配，其中聚磷酸盐作追肥表现更为明显。表明名称APPKTPPw（N）/%160w（P2O5）/%6045w（K
15、2O）/%052聚合度1.883.00pH6.210.0表1APP和KTPP肥料性质施肥方法聚磷酸盐全部基施处理名称CKPOKPB4KPB8APB4APB8肥料无磷对照正磷酸盐KTPP、正磷酸盐KTPP、正磷酸盐APP、正磷酸盐APP、正磷酸盐m（聚磷酸盐）m（正磷酸盐）0 1004 968 924 968 92施肥方法聚磷酸盐全部追施处理名称CKPOKPT4KPT8APT4APT8肥料无磷对照正磷酸盐KTPP、正磷酸盐KTPP、正磷酸盐APP、正磷酸盐APP、正磷酸盐m（聚磷酸盐）m（正磷酸盐）0 1004 968 924 968 92表2试验处理注：质量分数为1%的水溶液。2023年第38
16、卷第1期普正仙等聚磷酸盐替代部分正磷酸盐增产作用研究49图1聚磷酸盐在不同时期对土壤有效磷含量的影响注：以插秧日计算本田生长日期；多重比较为3个时期组内的比较，不同小写字母表示差异显著（P0.05）。聚磷酸盐添加延长了速效磷肥的供肥时间，改善了肥料的供肥特性。2.2聚磷酸盐处理对水稻产量和磷吸收量的影响在相同养分投入量下，聚磷酸盐替代部分正磷酸盐对水稻磷素吸收产生了显著的影响（见表3），与全部施用正磷酸盐比较，聚磷酸盐处理水稻磷吸收量提高4.7%（APT4）12.9%（KPB8）。增产方面，所有处理都比CK增产，增产幅度为13.7%（PO）34.6%（APT8），聚磷酸盐处理比正磷酸盐处理增产幅度则为 1.15%18.39%。产量方面，APB8 和APT8处理分别获得作基肥和作追肥两种施肥方法的最高产量，分别比PO处理增产18.10%和18.39%，显示在较高替代比例下，聚磷酸盐对水稻的增产作用显著高于普通正磷酸盐磷肥。去除CK和PO处理后，用三因素方差分析（聚磷酸盐种类、聚磷酸盐替代比例、聚磷酸盐作基肥/追肥施用）发现，在水稻吸收磷方面，两种聚磷酸盐处理无显著性差别，作基肥时KTPP