腐植酸控释肥对机插水稻产量和经济效益的影响

王世伟 杨洪国 王新娟

摘要：以临稻16为材料，研究了腐植酸控释水稻免追肥对机插水稻（Oryza sativa L.）产量和经济效益的影响。结果表明，施用腐植酸控释水稻免追肥显著影响产量及产量构成因子，与常规施肥处理（CK）相比，能够减少机插水稻无效分蘖，提高成穗率，增加有效穗数，全生育期供肥平衡，后期无早衰。实际产量随腐植酸控释水稻免追肥用量的增加而增加；经济效益则随施肥量的增加先增加后减少，施肥量为1 050 kg/hm2时效益最高，但后期水稻出現部分倒伏，存在减产风险，施肥量900 kg/hm2的处理群体最优，无倒伏，效益略降低，因此，腐植酸控释水稻免追肥在山东省临沂库灌稻区适宜用量在900～1 050 kg/hm2。

关键词：腐植酸控释肥；水稻（Oryza sativa L.）；产量；经济效益

中图分类号：S511；S143.5 文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2019）03-0048-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.03.013 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Abstract： The effects of humic acid controlled release fertilizer on the yield and the economic benefits of mechanical transplanted rice（Oryza sativa L.） were studied with Lindao 16. The results showed that the application of humic acid controlled-release fertilizer could significantly influence the yield and yield components. Compared with the conventional fertilization （control treatment）， it could reduce the ineffective tillers of mechanical transplanted rice， increase the percentage of productive tiller， increase the number of productive panicle， balance the fertilizer supply in the whole growth period， and was no premature in the later period. The actual yield increased with the increase of the amount of humic acid controlled-release fertilizer. Economic benefits increased first and then decreased with the increase of fertilizer application. When the amount of fertilizer was 1 050 kg/hm2， the benefits was the highest， but in the later stage， partial rice appeared lodging and the risk of yield decline. The treatment group with the fertilizer amount of 900 kg/hm2 was the best， no lodging， the benefits was slightly lower. Therefore， the amount of humic acid controlled-release fertilizer in Linyi rice area of Shandong province was within the range of 900 to 1 050 kg/hm2.

Key words： humic acid controlled-release fertilizer； rice（Oryza sativa L.）； yield； economic benefits

水稻（Oryza sativa L.）是中国种植面积最大、总产最多的粮食作物，在中国粮食生产中占有十分重要的地位[1]。中国的水稻生产成本中，肥料一般要占50%以上[2]，过量、不合理施肥是施肥中存在的主要问题，它使中国水稻的氮肥利用率降低，约为30%～35%，远低于世界发达国家水平[3-5]。提高化学肥料的利用率，减少因施用化学肥料而造成的环境污染，发展可持续高效农业已成为世界各国共同关注的问题[6]。控释氮肥是一种能够调节或控制养分释放与作物生长发育需肥要求协调一致的新型肥料[7]，相较于传统化肥，缓/控释氮肥具有节约施肥量、提高肥料利用率、减少环境污染等优点，且一次性基施，降低了人力成本，提高了劳动生产率[8，9]。缓控释肥作为一种新型肥料，在水稻上的研究报道主要集中于中国南方稻区，有学者[10-12]研究认为，缓控释肥料供给养分的释放速度基本能与水稻生长发育的需求同步，促进了水稻氮素的吸收，提高了氮素利用效率，从而可达到增产效果。侯红乾等[13]研究认为，减量20%施用缓/控释肥的早晚稻氮肥吸收利用率、农艺利用率和偏生产力均显著提高，且氮肥生理利用率与推荐施肥相当。在山东省稻区，鲜有水稻控释肥对机插水稻产量及经济效益影响的报道。为此，以山东农大肥业科技有限公司生产的腐植酸控释水稻免追肥为材料，在山东省临沂库灌稻区进行了试验研究。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试肥料有山东农大肥业科技有限公司生产的腐植酸控释水稻免追肥（45%，氮、磷、钾养分分别占27%、8%、10%，零售120元/40 kg）、农民习惯用的复合肥（网联配方肥氮、磷、钾养分分别占17%、12%、17%，零售120元/50 kg）、尿素（46%，零售85元/50 kg）。供试水稻品种为临稻16。

1.2 试验地点及试验田概况

试驗于2017年在山东省郯城县黄墩农场进行，试验田地势平坦，前茬小麦，土壤肥力均匀，排灌条件良好。土壤类型为幼年水稻土，土壤全氮2.0 g/kg，有效磷51.76 mg/kg，速效钾187.15 mg/kg，有机质30.2 g/kg，pH 6.42，可溶性盐106.9 μS/cm。年降水量700 mm左右，年平均气温13 ℃，无霜期200 d左右。

1.3 试验设计

试验设5个腐植酸控释水稻免追肥处理，同时以常规施肥作为对照，具体见表1。每个处理面积667 m2，随机区组排列，每个重复面积222.2 m2。

1.4 栽培管理

2017年5月26日毯盘育秧，6月20日机械插秧，栽插行距30.0 cm，墩距13.5 cm。随机区组排列，小区面积44.5 m×15.0 m，3次重复，小区间做好田埂，将基肥施入田中再进行整地，单排单灌。田间管理按照常规栽培进行。

1.5 测定项目

1.5.1 分蘖动态的调查 移栽后4 d开始，每小区定点5墩，每7 d记载1次，直到分蘖数稳定。

1.5.2 产量及产量构成 在成熟期，每个小区分别在中心区割100墩测产。收获前1 d每个小区调查30墩有效穗，按平均数法取5墩考种，考察水稻产量构成因素。

1.6 统计分析

试验数据用Microsoft Excel 2003和DPS v7.05数据处理系统进行统计分析、作图。

2 结果与分析

2.1 产量与产量构成因素

由表2可知，实际产量随着腐植酸控释水稻免追肥用量的增加而增加，CK实际产量高于T2处理，但低于T3处理，即T5处理>T4处理>T3处理>CK>T2处理>T1处理，且各处理间均达到极显著差异水平。有效穗数也随着腐植酸控释水稻免追肥用量的增加而增加，CK处理的有效穗数高于T3处理，低于T4处理，即T5处理>T4处理>CK>T3处理>T2处理>T1处理。穗实粒数亦随着腐植酸控释水稻免追肥用量的增加而增加，CK处理的有效穗数高于T2处理，低于T3处理，即T5处理>T4处理>T3处理>CK>T2处理>T1处理。结实率和千粒重则随着腐植酸控释水稻免追肥用量的增加而降低，结实率和千粒重均表现为T1处理>T2处理>T3处理>CK>T4处理>T5处理。

逐步回归分析结果表明，实际产量与单位面积有效穗数（r=0.912 2）、穗实粒数（r=971 9）均呈极显著正相关；实际产量与千粒重（r=-0.887 7）、结实率（r=-0.900 6）呈极显著负相关。

2.2 分蘖与成穗

由图1和表3可以看出，各腐植酸控释水稻免追肥处理的分蘖比常规施肥处理（CK）分蘖缓慢，最高茎蘖数以CK最高，各腐植酸控释水稻免追肥处理的最高茎蘖数随施肥量的增加而增加。成穗率的变化随施肥量的增加呈先增加后降低的趋势，T4处理最高，说明施肥量过高，无效分蘖增多；从田间生长情况来看，施肥量高的T4处理和T5处理灌浆后出现部分倒伏现象，且T5处理的倒伏面积大于T4处理。

2.3 节间长度

由表4可知，各腐植酸控释水稻免追肥处理的倒五茎节和倒四茎节长度均比CK短，倒四茎节和倒五茎节的长度随腐植酸控释水稻免追肥用量的增加而增加，但由于T4处理和T5处理后期群体较大，从而出现点片倒伏现象。说明适宜的腐植酸控释水稻免追肥用量能够缩短倒五茎节和倒四茎节长度，提高水稻的抗倒性。节间总长度各腐植酸控释水稻免追肥处理随施肥量的增加呈先增加后降低的趋势，即T4处理>T5处理>T3处理>T2处理>T1处理。

2.4 经济效益分析

由表5可知，各腐植酸控释水稻免追肥处理的经济效益随施肥量的增加呈先增加后减少的趋势，免追肥用量1 050 kg/hm2的T4处理纯效益最高，达19 001元/hm2，其次为T5处理，再次为T3处理，分别比对照处理高1 724、1 625、983元/hm2；免追肥用量较少的T2处理和T1处理纯效益均比CK低，T1处理比CK减少2 615元/hm2，T2处理减少180元/hm2。

3 小结与讨论

水稻的产量由单位面积的穗数、穗粒数、结实率和千粒重决定。张木等[14]研究认为，缓控释肥能在确保千粒重及结实率的基础上，提高或保持足够的有效穗数和穗粒数。本试验研究表明腐植酸控释水稻免追肥处理最高茎蘖数随施肥量的增加而增加，但各处理最高茎蘖数均低于常规施肥处理（CK），但腐植酸控释水稻免追肥处理的无效分蘖少，成穗率高，当施用量达到1 050 kg/hm2时，有效穗数就超过了常规施肥处理。穗粒数主要取决于幼穗分化时所形成的颖花数及颖花的成育率，同样也与水稻植株营养水平有关[15，16]。本试验各腐植酸控释水稻免追肥穗粒数也随施肥量的增加而增加，当用量达到900 kg/hm2时，有效穗数超过了常规施肥处理，说明适宜的腐植酸控释水稻免追肥能够满足幼穗分化对肥料的需求。有研究表明，在一定的范围内，水稻产量随施氮量的增加而增加，超过一定范围后则产量和部分产量因素下降[17]，即施氮量与产量呈单峰曲线[18]。张洪程等[19]的研究认为，产量以及氮肥利用率均随施氮量的增加而增加，至中肥处理达最大，而高肥处理则显著降低。本研究机插水稻产量随腐植酸控释水稻免追肥施用量增加而增加，而未出现产量下降的情况，其原因应是腐植酸控释水稻免追肥用量未超过肥料施用峰值。

缓控释肥能显著提高水稻生育中后期叶片的光合速率[20]，延缓叶片衰老，促进根系生长[10，21]，增加根系活力，增强植株对养分的吸收和地上部的物质积累，提高氮肥利用效率[10-13，22]，增加子粒产量[23，24]。本研究结果表明，施用腐植酸控释水稻免追肥后水稻生育后期叶色仍青绿，说明肥效持久释放能确保水稻生育后期养分供应充足，叶片不早衰，光合功能期延长，有利于结实期的干物质积累，从而实现增产。

与常规施肥相比，施用腐植酸控释水稻免追肥能够减少机插水稻无效分蘖，降低最高茎蘖数，提高成穗率，全生育期平衡供肥，促进幼穗分化，穗大粒多，后期肥效持久，水稻无早衰现象。

综合产量和经济效益来看，施肥量为1 050 kg/hm2的试验田效益和产量都最高，但后期水稻出现点片倒伏，存在大面积倒伏减产风险。腐植酸控释水稻免追肥用量在900 kg/hm2的处理群体最优，产量和经济效益均较好，因此，腐植酸控释水稻免追肥用量应在900～1 050 kg/hm2。

本试验初步研究了腐植酸控释水稻免追肥用量对机插水稻产量和经济效益的影响，其对机插水稻干物质积累及氮、磷、钾吸收、转运和氮效率的影响有待进一步研究。

参考文献：

[1] 牛 盾.我国农业机械化的新形势和水稻生产机械化问题[J].农业工程学报，2000，16（4）：7-10.

[2] 凌启鸿.水稻精确定量栽培理论与技术[M].北京：中国农业出版社，2007.92-125.

[3] 彭少兵，黄见良，钟旭华，等.提高中国稻田氮肥利用率的研究策略[J].中国农业科学，2002，35（9）：1095-1103.

[4] 薛正平，曹卫星.精准农业水稻最佳氮肥施用量研究[J].中国农业生态学报，2003，11（1）：53-55.

[5] 谢建昌.世界肥料使用的现状与前景[J].植物营养与肥料学报，1998，4（4）：321-330.

[6] 许秀成，李药萍，王好斌.包裹型肥料/控释肥料的专题报告 第三报 包膜（裹）型控释肥料各国研究进展[J].磷肥与复肥，2000，

15（6）：7-l2.

[7] 郑圣先.世界可控制释放肥料的发展现状与展望[A].土壤科学与农业可持续发展[C].长沙：湖南地图出版社，2001.9-15.

[8] 邹 煜.缓控释肥对水稻的应用效应研究[J].山东农业科学，2009（9）：74-76.

[9] 胡春花，罗革彬，曾建华，等.不同类型缓释氮肥对水稻产量和氮肥利用率的影响[J].中国农学通报，2011，27（15）：174-177.

[10] 彭 玉，马 均，蒋明金，等.缓/控释肥对杂交水稻根系形态、生理特性和产量的影响[J].植物营养与肥料学报，2013，19（5）：1048-1057.

[11] 郑圣先，聂 军，熊金英，等.控释肥料提高氮素利用率的作用及对水稻效应的研究[J].植物营养与肥料学报，2001，7（1）：11-16.

[12] 李 玥，李应洪，赵建红，等.缓控释氮肥对机插稻氮素利用特征及产量的影响[J].浙江文学学报（农业与生命科学版），2015， 41（6）：673-684.

[13] 侯红乾，黄永兰，冀建华，等.缓/控释肥对双季稻产量和氮素利用率的影响[J].中国水电科学，2016，30（4）：389-396.

[14] 张 木，唐拴虎，黄 旭，等.一次性施肥对水稻产量及养分吸收的影响[J].中国农学通报，2016，32（3）：1-7.

[15] 潘英华，余建平，张 强.水稻穗粒数相关基因的初步定位[J].华北农学报，2013，28（3）：19-24.

[16] 张玉屏，朱德锋，曹卫星，等.不同穗型水稻品种穗部参数及其相互关系[J].云南农业大学学报，25（3）：327-332.

[17] 周瑞庆，萧光玉，汪大明，等.施肥量对水稻产量及产量构成因素的影响[J].作物研究，1991，6（增刊）：21-26.

[18] 唐启源，邹应斌，米湘成，等.不同施氮条件下超级杂交稻的产量形成特点与氮肥利用[J].杂交水稻，2003，18（1）：44-48.

[19] 张洪程，王秀芹，戴其根，等.施氮量对杂交稻两优培九产量、品质及吸氮特性的影响[J].中国农业科学，2003，36（7）：800-806.

[20] 李 敏，郭熙盛，叶舒娅，等.硫膜和树脂膜控释尿素对水稻产量、光合特性及氮肥利用率的影响[J].植物营养与肥料学报，2013，19（4）：808-815.

[21] TANG S H，YANG S H，CHEN J S，et al. Studies on the mechanism of single basal application of controlled-release fertilizers for increasing yield of rice（Oryza saiiva L.）[J].Journal of Integrative Agriculture，2007，6（5）：586-596.

[22] 彭 玉，孙永健，蒋明金，等.不同水分条件下缓/控释氮肥对水稻干物质量和氮素吸收、運转及分配的影响[J].作物学报，2014，40（5）：859-870.

[23] 魏海燕，李宏亮，程金秋，等.缓释肥类型与运筹对不同穗型水稻产量的影响[J].作物学报，2017，43（5）：730-740.

[24] 田吉林，诸海焘，廖宗文，等.包膜尿素的养分释放特征及其肥效[J].水土保持学报，2006，20（6）：128-132.