王文麗 姜彩霞 王一斐 周江明 王曉東
(1江山市長臺(tái)鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心,浙江江山324106;2江山市峽口鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心,浙江江山324100;3江山市雙塔街道農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)站,浙江江山 324100;4江山市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,浙江江山324100;第一作者:1466312561@qq.com;*通訊作者:man_0034@163.com)
自上世紀(jì)60年代初期我國應(yīng)用化肥以來,糧食生產(chǎn)得以快速發(fā)展,20世紀(jì)80年代全國5 000多個(gè)試驗(yàn)顯示,在水稻、小麥及玉米上施化肥平均增產(chǎn)48%[1]。由于化肥在糧食生產(chǎn)中的顯著增產(chǎn)作用,促進(jìn)了我國化肥消費(fèi)量的快速上升,1993年以來,我國成為并一直維持世界第一化肥消費(fèi)大國地位[2]。然而,隨著大量甚至過量化肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用,除其利用率和增產(chǎn)效率降低外,土壤酸化及鹽漬化[3-5]、水體富營養(yǎng)化[6-7]、作物病蟲害增多[8]、生態(tài)環(huán)境污染[9-10]等問題也逐漸顯現(xiàn),已嚴(yán)重制約了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,因此迫切需要優(yōu)化施肥技術(shù)來減輕化肥的負(fù)面影響。緩釋肥因能夠調(diào)控養(yǎng)分釋放速度而具有增加糧食產(chǎn)量、提高肥料利用率、降低肥料用量以及減少環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn),在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用日益增多[2,11-12]。為提高緩釋肥施用技術(shù),筆者特在水稻生產(chǎn)上開展了緩釋肥減量試驗(yàn)。
2017年在浙江省江山市清湖鎮(zhèn)九村水稻田進(jìn)行試驗(yàn),前茬冬種綠肥,耕作層約17 cm,供試土壤為沙壤土,土壤全氮1.46 g/kg、有效磷9.9 mg/kg、速效鉀81.0 mg/kg、有機(jī)質(zhì) 25.1 g/kg、pH 值 5.1,屬于肥力中等的偏酸性土壤。供試驗(yàn)水稻品種為秈粳雜交稻春優(yōu)927。供試肥料為常規(guī)復(fù)合肥(蘇州東洋化肥有限公司生產(chǎn),N、P、K 含量分別為 15%、15%、15%)、控釋肥(紅圖投資集團(tuán)有限公司生產(chǎn),N、P、K含量分別為28%、6%、7%)、普通尿素(含N 46%)、鈣鎂磷肥(含P2O512%)和氯化鉀(含K2O 60%)。
試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)處理:CK,常規(guī)施肥,農(nóng)戶習(xí)慣施肥量;SRF1,施控釋肥,施肥量為CK 的 90%;SRF2,施控釋肥,施肥量為CK的75%;SRF3,施控釋肥,施肥量為CK的50%。由于春優(yōu)927品種莖稈粗壯、產(chǎn)量高、需肥量較大,農(nóng)戶常規(guī)施肥中,其N、P2O5、K2O用量分別為17.0 kg/667 m2、8.5 kg/667 m2、8.5 kg/667 m2;SRF 處理氮磷鉀用量則均按上述比例計(jì)算,如SRF1處理N、P2O5、K2O 用量分別為 15.5 kg/667 m2、7.7 kg/667 m2、7.7 kg/667 m2,以控釋肥氮含量為基礎(chǔ)計(jì)算,不足磷鉀含量以鈣鎂磷肥和氯化鉀調(diào)節(jié)。小區(qū)面積35 m2,3次重復(fù),隨機(jī)區(qū)組排列。各小區(qū)間用20 cm寬、20 cm高的田埂隔開,田埂用薄塑料膜包裹防滲,小區(qū)獨(dú)立灌排,四周設(shè)保護(hù)行。
5月27日SRF處理撒施50%磷肥作基肥,6月15日在水稻4葉1心時(shí)第1次追肥,CK區(qū)撒施氮、磷、鉀總量的30%、50%、50%,氮肥低施防燒小秧苗;SRF處理施氮、磷、鉀總量的30%、20%、20%,其余肥料6月29日作第2次追肥施用。
5月28日播種,播種方式為直播,用種量1.0 kg/667 m2,11月28日收獲。除施肥水平不一致外,其他水分、病蟲害防治等管理參照當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶習(xí)慣統(tǒng)一進(jìn)行。
試驗(yàn)前采集試驗(yàn)田土樣進(jìn)行測定,水稻成熟時(shí)對(duì)小區(qū)水稻實(shí)割測產(chǎn),同時(shí)采集植株考種。
圖1 不同處理的水稻株高
采用DPS 16.05和Excel軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。
株高與水稻品種高產(chǎn)潛力密切相關(guān),適當(dāng)提高株高有利于產(chǎn)量提升,但過高則會(huì)降低抗倒性[13]。如圖1所示,水稻平均株高以SRF2處理最高,達(dá)130.8 cm,CK和SRF3處理相對(duì)較低,但各處理間差異不顯著。表明水稻株高主要由品種特性決定,一般情況下環(huán)境因素影響很小,這一結(jié)果和陳俊宇等[13]認(rèn)為株高由基因決定相符。但合理施用緩釋肥有利于改善水稻植株性狀,適當(dāng)提高其株高,可為水稻增產(chǎn)打下基礎(chǔ)。
施肥是糧食生產(chǎn)的重要技術(shù)措施,對(duì)單位面積糧食增產(chǎn)的貢獻(xiàn)可達(dá)55%[2],而過度施肥又容易引起面源污染,因而在對(duì)產(chǎn)量影響不大的條件下,合理減少化肥用量是環(huán)保增效的重要途經(jīng)。從表1可以看出,除SRF3處理產(chǎn)量顯著低于CK和SRF1處理外,其他處理間產(chǎn)量差異不顯著。SRF3處理產(chǎn)量顯著下降主要是有效穗數(shù)顯著減少造成,表明用肥量過少會(huì)導(dǎo)致分蘗數(shù)下降(表1)。不同處理間總粒數(shù)和千粒重差異不顯著,這可能和水稻每穗分化小花數(shù)及灌漿由品種特性決定有關(guān)[14-15]。結(jié)實(shí)率受施肥量影響較大,從表1可以看出,SRF 處理結(jié)實(shí)率要高于 CK(增 2.0%~5.5%),但除SRF2處理外,其他處理間差異不顯著。說明施用新型緩釋肥料,在比常規(guī)施肥減少10%~25%用量的情況下并不會(huì)引起產(chǎn)量顯著下降,緩釋肥養(yǎng)分緩慢釋放特性有利于提高水稻的結(jié)實(shí)率,從而促進(jìn)水稻增產(chǎn)。
從表2可見,經(jīng)濟(jì)效益從大到小依次為SRF1>CK>SRF2>SRF3,除SRF1處理收益稍高于CK外,SRF2和SRF3處理由于產(chǎn)量降低導(dǎo)致收益比CK分別低 93.2 元/667 m2和 235.5 元/667 m2,降幅達(dá) 7.5%和18.9%。收益大小與上述產(chǎn)量高低基本一致,表明在此試驗(yàn)中,種糧經(jīng)濟(jì)效益高低受產(chǎn)量影響較大。同時(shí)也說明,高效肥料雖然價(jià)格高于常規(guī)肥料,但由于合理降低施用量并能增加水稻產(chǎn)量,總體上可以達(dá)到節(jié)本增效的效果,因而純收益反而高于常規(guī)施肥。
隨著我國越來越嚴(yán)的生態(tài)環(huán)境管理,減少農(nóng)業(yè)面源污染被納入農(nóng)業(yè)基層的主要工作之中,推廣新型肥料、新施肥技術(shù)等有效措施可降低農(nóng)業(yè)環(huán)境面源污染的風(fēng)險(xiǎn)。本研究認(rèn)為,應(yīng)用比農(nóng)戶習(xí)慣性施肥量低10%~25%的緩釋肥料并不會(huì)引起水稻產(chǎn)量的顯著下降,特別是減量10%處理經(jīng)濟(jì)效益還比常規(guī)施肥處理稍高,具有節(jié)本、增效、環(huán)保的效果,值得生產(chǎn)上推廣應(yīng)用。