控释肥对水稻生长和土壤养分含量的影响

Effects of Controlled-Release Fertilizer on Soil Nutrient Content and Growth of Rice

梁海波 Haibo LIANG , 高璐阳 Luyang GAO

1 东营市农业农村局山东东营 257091 Dongying Agricultural and Rural Bureau, Dongying, Shandong 257091, China 2 山东新洋丰肥业有限公司山东菏泽 274000 Shandong Xinyangfeng Fertilizer Co., Ltd., Heze, Shandong 274000, China 3 新洋丰农业科技股份有限公司湖北荆门 448000 Xinyangfeng Agricultural Technology Co., Ltd., Jingmen, Hubei 448000, China

Author notes:

Correspondence to: 高璐阳(1987—)，男，硕士，农艺师，主要从事新型肥料研发及养分资源高效利用研究；gaoluyang81@126.com

摘要：

为了解控释肥对土壤理化性状及水稻产量的影响，开展了田间小区试验。试验设置4个处理，以普通肥料处理为对照，测定了土壤理化性状及水稻产量。结果表明：在水稻生长中后期，施用控释肥处理的土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量以及叶片中叶绿素相对含量(SPAD值)均高于对照处理的；控释肥处理的水稻增产效果明显，在施用的总养分与对照处理等量或减少23.3%的情况下，增产率为30.8%~37.1%。施用控释肥对水稻生产有促进作用，其施用量可根据当地实际情况，与对照处理等养分总量或养分总量减少23.3%~35.0%施用。

关键词：

水稻; 控释肥; 土壤; 养分含量; 产量;

Abstract：

In order to understand the effects of controlled-release fertilizer on soil physical and chemical properties and rice yield, a field plot experiment is carried out. Four treatments are set up in the experiment. The soil physical and chemical properties and rice yield are measured with common fertilizer treatment as the control. The results show that in the middle and late stages of rice growth, the content of soil alkali-hydrolyzed nitrogen, available phosphorus, available potassium and the relative chlorophyll content (SPAD value) of the leaves in the controlled-release fertilizer treatment are higher than those in the control treatment. The controlled-release fertilizer treatment has a significant increase in rice yield. When the total nutrient applied is equal to or 23.3% less than that of the control treatment, the yield increase rate is 30.8% to 37.1%. The application of controlled-release fertilizer has a promoting effect on rice production, and the application amount can be the same as the total amount of nutrients in the control treatment, or 23.3%-35.0% less than the total amount of nutrients applied according to the actual local conditions.

Keyword：

rice; controlled-release fertilizer; soil; nutrient content; yield;

水稻是世界上最主要的粮食作物之一，在我国粮食生产和消费中一直处于主导地位^[1]。水稻施用氮、磷、钾肥具有显著的增产效果^[2]，但过量施肥、忽视土壤养分供应也造成了资源浪费和肥料利用率偏低^[3]。随着生态农业的发展和国家对环境保护的日益重视，探索新型肥料以弥补并改善传统肥料不足的研究备受关注^[4-7]。控释肥肥效期长、养分释放稳定，少次甚至一次施用就能满足作物整个生育期对养分的需求^[8-9]，可有效减少施肥次数与施肥成本。本文旨在探索不同控释肥处理对土壤理化性状及水稻产量的影响，以期为水稻种植的科学合理施肥提供一定的技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验设在山东省东营市垦利区黄河口镇，土壤为轻度盐渍化滨海潮土，供试土壤基本理化性状见表 1。

表 1

供试土壤基本理化性状

w(碱解氮)/(mg·kg^-1)	w(有效磷)/(mg·kg^-1)	w(速效钾)/(mg·kg^-1)	w(有机质)/(g·kg^-1)	pH
67.83	5.28	33.40	18.90	8.21

1.2 试验设计

供试水稻品种为盐丰47。2020年6月21日插秧，10月9日收获。采用田间小区试验，小区面积为30 m²(长6 m，宽5 m)。试验共设4个施肥处理，依次施用普通肥(CCF)、控释肥(CRF1、CRF2、CRF3)，每个处理重复3次，小区按随机区组排列。田间小区按当地农民习惯插秧密度插秧，行距×穴距=30 cm×10 cm。

供试肥料：控释肥为新洋丰农业科技股份有限公司生产的水稻专用控释掺混肥(20-5-20)，控释氮占肥料全氮的70%，控释磷占肥料全磷的28%，控释钾占肥料全钾的7%；普通肥料为尿素(N质量分数46%)、磷酸二铵(N质量分数17%，P₂O₅质量分数45%)、氯化钾(K₂O质量分数60%)，市场采购。

水稻施肥方案见表 2。肥料撒施做基肥一次施入，CRF1处理的总养分量与CCF处理的相等；CRF2处理的总养分量比CCF处理的减少23.3%；CRF3处理的总养分量比CCF处理的减少35.0%。

表 2

水稻施肥方案

处理	N-P₂O₅-K₂O/(kg·hm^-2)	总养分/(kg·hm^-2)
CCF	225.0-56.3-225.0	506.3
CRF1	225.0-56.3-225.0	506.3
CRF2	172.5-43.2-172.5	388.2
CRF3	146.3-36.6-146.3	329.2

1.3 测定内容及方法

1.3.1 土壤理化性状

主要测定指标有土壤碱解氮、有效磷及速效钾含量。土壤碱解氮含量采用碱解扩散法测定，土壤有效磷含量采用NaHCO₃浸提钼锑抗比色法测定，土壤速效钾含量采用CH₃COONH₄浸提火焰光度法测定。

1.3.2 生物性状

主要测定指标为叶片中叶绿素相对含量(SPAD值)和植株高度。SPAD值采用SPAD502型叶绿素仪测定，植株高度用尺测量。

1.3.3 产量性状

在收获期测定水稻的穗粒数、亩穗数(1亩=667 m²)、千粒质量。

1.3.4 统计分析

采用Excel 2010对数据进行计算制表，采用SPSS 20.0软件进行统计分析，用Duncau(D)法检验P＜0.05水平上的差异显著性。

2 试验结果及分析

2.1 不同施肥处理对土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量的影响

分别在施肥后第30天和第70天于0~20 cm土层土壤进行采样，测定土壤的碱解氮、有效磷、速效钾含量，结果见表 3。

表 3

不同施肥处理的土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量 mg/kg

处理	w(碱解氮)		w(有效磷)		w(速效钾)
处理	第30天	第70天	第30天	第70天	第30天	第70天
CCF	120.7	85.0	43.6	24.3	57.2	45.6
CRF1	111.8	126.7	26.2	28.1	53.4	63.1
CRF2	105.9	108.8	25.2	24.4	51.4	53.1
CRF3	91.0	96.9	19.5	24.3	45.6	49.6

由表 3可知：在施肥后第30天，控释肥CRF1、CRF2、CRF3处理的土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量均低于CCF处理的，土壤养分含量随施肥量的减少而递减；在施肥后第70天，控释肥CRF1、CRF2、CRF3处理的土壤碱解氮、速效磷、有效钾含量均高于或等于CCF处理的，尤其碱解氮含量最明显，分别比CCF处理的增加49%、28%、14%。

2.2 不同施肥处理对水稻株高和叶片SPAD值的影响

分别于施肥后第30天和第70天测定各处理的水稻株高、叶片SPAD值，结果见表 4。

表 4

不同施肥处理的水稻株高及叶片SPAD值

处理	株高/cm		叶片SPAD值
处理	第30天	第70天	第30天	第70天
CCF	65	85	39	25
CRF1	63	92	41	38
CRF2	60	90	39	34
CRF3	59	86	40	31

由表 4可知：在施肥后第30天，CCF处理的水稻株高均高于控释肥处理的，但在施肥后第70天，控释肥处理的水稻株高均高于CCF处理的；水稻叶片SPAD值在施肥后第30天各处理无明显差异，但在施肥后第70天，控释肥处理的水稻叶片SPAD值明显高于CCF处理的，分别提高52%、36%、24%。可见，控释肥前期养分释放较慢，而在后期养分释放较快，更有利于水稻生长后期光合作用的进行和养分的转运。

2.3 不同施肥处理对水稻产量的影响

在水稻收获前测定亩穗数、穗粒数、千粒质量，理论亩产量=亩穗数×穗粒数×千粒质量，实际产量=理论产量×0.85，结果见表 5。

表 5

不同施肥处理的水稻产量性状

处理	亩穗数/穗	穗粒数/粒	千粒质量/g	理论产量/(kg·hm^-2)	折合实际产量/(kg·hm^-2)	增产率/%
注：同列数据中无相同小写字母，表示P＜0.05水平上差异显著
CCF	251 681 b	92.9 b	26.3	9 223.9 b	7 840.3 b
CRF1	286 810 a	107.3 a	27.4	12 648.4 a	10 751.1 a	37.1
CRF2	267 245 ab	115.3 a	26.1	12 063.4 a	10 253.9 a	30.8
CRF3	258 796 ab	111.5 a	24.2	10 474.6 a	8 903.4 a	13.6

由表 5可看出，控释肥处理的水稻穗粒数、理论产量及折合实际产量均显著高于CCF处理的，分别增产37.1%、30.8%、13.6%。

3 结语

普通肥养分释放较快、较集中，维持时间较短。控释肥养分前期释放较慢，中后期较快，养分释放时间长。施肥后70 d，CRF处理的土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量均高于或等于CCF处理的，尤其碱解氮含量最明显，比CCF处理的高14%~49%。在水稻的生长发育阶段，幼穗分化期以及分蘖期是水稻吸收养分的高峰期^[10]，与普通肥相比，控释肥更符合水稻生育期的需肥特性，有利于水稻生长。

在水稻生长前期，CRF处理对叶片SPAD值影响不大；在水稻生长中后期，CRF处理的水稻叶片SPAD值总体较高，其中CRF1和CRF2处理的水稻叶片SPAD值比CCF处理的高36%~52%。可见，与施用普通肥相比，施用控释肥可提高水稻叶片SPAD值，有利于水稻生长中后期光合作用的进行和养分的转运。

CRF处理的水稻穗粒数、理论产量及折合实际产量均显著高于CCF处理的；与施用普通肥相比，CRF1与CRF2处理的水稻增产效果较好，增产率为30.8%~37.1%。

综上所述，控释肥的施用对水稻土壤养分、主要生长指标及产量都有优良表现，用户可根据当地实际情况，按与普通肥等养分总量或养分总量减少23.3%~35.0%施用。

ckwx 参考文献

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