不同配比控释肥对水稻植株生长及产量的影响

陈 萍　王素梅　张萍　李丽　伍德春　杨义雄

摘要：试验在湖北省荆门市沙洋县曾集镇比较了宜施壮控释肥不同的控释时间及施肥方式对水稻（Oryza sative L.）植株生长及产量的影响。结果表明，水稻生长施用控释肥具有缓慢释放养分的作用，能与水稻的生长期保持一致，并能满足水稻高产稳产需求;控释肥处理区的株高、穗长、千粒重和水稻专用肥区、常规施肥区均无太大差别，但可以明显提高水稻有效穗数、每穗实粒数;水稻控释肥CRU1产量最高，比不施氮肥对照增产3 135.0 kg/hm2，增产率为43.5%;比常规施肥对照增产1 800 kg/hm2，增产率为21.1%。

关键词：控释肥;水稻（Oryza sative L.）;产量;经济效益

中图分类号：S511         文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2019）15-0022-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.15.005           开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effects of different ratio of controlled release fertilizers on growth and yield of rice plants

CHEN Ping1，WANG Su-mei1，ZHANG Ping1，LI Li1，WU De-chun1，YANG Yi-xiong2

（1.Jingmen City Soil and Fertilizer Workstation，Jingmen 448000，Hubei，China;

2.Zengji Agricultural Technology Extension Center in Shayang County，Shayang 448200，Hubei，China）

Abstract： The experiment was conducted in Zengji town， Shayang county， Jingmen city， Hubei province， to compare the effects of different controlled-release time and fertilization methods on rice （Oryza sative L.） plant growth and yield. The results showed that controlled-release fertilizer could release nutrients slowly and keep pace with the growth of rice， and could meet the demand of high and stable yield of rice. The plant height， panicle length， 1 000-grain weight of controlled-release fertilizer treatment area were not significantly different from those of special fertilizer area and conventional fertilizer area， while the application of controlled-release fertilizer could significantly increase the effective panicle and the number of grains per panicle of rice. Controlled release fertilizer CRU1 increased yield by 3 135.0 kg/hm2 and 43.5% compared with no fertilization control， and 1 800 kg/hm2 and 21.1% compared with conventional fertilization control.

Key words： controlled release fertilizer; rice（Oryza sative L.）; yield; economic benefits

水稻（Oryza sative L.）是中國南方最主要的粮食作物，在水稻生产中常规施肥技术往往需要1次基肥、1～3次追肥。由于施肥环节繁琐，不易掌握其技术要点，常存在肥料运筹不当、养分配比不科学等问题，经常引起早衰、贪青、倒伏等现象，从而造成农业成本高，损失严重[1-3]。而中国目前主要粮食作物的氮、磷、钾肥的当季利用率分别为30%～35%、10%～20%和35%～50%，也显著低于发达国家水平[4]。因此，合理施用肥料、提高肥料利用效率是当前水稻生产提质增效，实现化肥、农药施用零增长的重要措施之一。

近年来，国内外研究者将水稻专用营养技术与养分控释技术相结合开发出水稻控释肥料，实现一季水稻只施1次肥，为现代作物生产简化施肥、降低施肥劳动强度、提高肥料利用率提供了可能。世界缓释和控释肥的生产和消费在逐年增加，其中包膜控释肥的消费以平均每年9%～10%的速率递增[5，6]，且已有的研究表明，不同的缓控释肥，在水稻、玉米[7]、小麦[8]等粮食作物以及白菜[9]、棉花[10]等经济作物上均有不同程度的增产增效作用。为此，本试验通过比较宜施壮控释肥不同的控释时间及施肥方式对水稻植株生长及产量的影响，旨在为提高肥料利用率，降低农业生产成本、保证作物高产的目的[11]寻求合理的施肥方法，同时也为宜施壮控释肥在水稻上大面积推广、应用提供一定的理论依据。

1  材料与方法

1.1  供试土壤与作物品种

本试验安排在湖北省荆门市沙洋县曾集镇张池村王方明责任田（东经112°18′22″，北纬30°42′59″），夹黄泥田，地力水平中等，2018年5月15日取基础土样。试验前采集土壤农化样，测定土壤理化指标结果显示，土壤有机质含量为27.6 g/kg、碱解氮含量为129 mg/kg、有效磷含量为9.7 mg/kg、速效钾含量为103 mg/kg、pH 6.7。

供试作物为水稻和两优332。试验肥料品种为40%宜施壮水稻专用肥（氮、磷、钾养分含量分别为22%、6%、12%）、宜施壮水稻控释肥系列产品（氮、磷、钾养分含量分别为22%、6%、12%），由湖北宜施壮农业科技有限公司提供;30%洋丰复合肥（氮、磷、钾养分含量分别为16%、5%、9%）及46%尿素，由湖北新洋丰肥业股份有限公司提供。

1.2  试验设计

试验设7个处理，分别为：①处理1（CK1），不施氮肥，只施磷、钾肥，即N0P6K12;②处理2，水稻专用肥处理;③处理3，水稻控释肥Ⅰ型处理（CRU1），总养分含量40%（基础肥料占比为75%、CU40占比为5%、CU100占比为12%、CU140占比为8%）;④处理4，水稻控释肥Ⅱ型处理（CRU2），总养分含量40%（基础肥料占比为75%、CU40占比为25%）;⑤处理5，水稻控释肥Ⅳ型处理（CRU3），总养分含量40%（基础肥料占比为75%、CU120占比为25%）;⑥处理6，水稻控释肥Ⅴ型处理（CRU4），总养分含量40%（基础肥料占比为65%、CU40占比为15%、CU120占比为20%）;⑦处理7，常规施肥（CK2），按照当地常规施肥（施肥量和施肥方法）进行施用。其中，处理3至处理6中的CU40、CU100、CU120、CU140指宜施壮控释肥不同的控释天数，数字为天数。

处理1施用12%过磷酸钙750 kg/hm2、60%氯化钾300 kg/hm2，肥料一次性基施;处理2至处理6施肥量均为750 kg/hm2，作底肥一次施用;处理7按照当地常规施肥进行（30%洋丰复合肥作基肥一次性施用750 kg/hm2，返青肥46%尿素75 kg/hm2）;小区面积30 m2，水稻种植密度19.5万穴/hm2。随机区组排列，3次重复，处理间田埂硬实隔水，田块周围设保护行1.5 m。整个生育期注意清沟排渍，加强田间管理，及时防治病虫草害，灭虫除草措施一致。

1.3  土样采集与样品分析

在试验前采集全田基础土样;试验小区划定后，水稻基肥施用前2 d采集各小区耕种层（0～20 cm）土样。土壤理化指标按土壤常规测试法[12]分析;土样碱解氮含量采用碱解扩散法[13]分析。

1.4  試验计产方法

2018年5月17日整田，5月18日进行移栽，9月8日每个处理选取5株长势均衡的植株测定株高、穗长、有效穗数、每穗实粒数、千粒重、结实率等;9月11日水稻成熟时收获，收获时分小区实收[14]，计算实收产量。

1.5  数据处理方法

试验数据采用Excel 2007、DPS 2000统计软件进行方差分析和多重比较（LSD法）。

2  结果与分析

2.1  不同施肥处理对水稻长势的影响

水稻长势的变化代表着肥料的供应能力，叶色反映当季作物可利用的氮。表1反映了随着水稻生育期的进程，作物养分的输送情况动态变化趋势。水稻生产初期（返青期）各控释肥处理间水稻叶色无明显差别，均为淡青色，不施氮肥对照（CK1）因缺氮叶色为黄青色，处理2水稻专用肥和常规施肥对照（CK2）叶色为青色，说明控释肥具有缓慢释放养分的作用;在生长中期（抽穗初期和末期）除不施氮肥对照（CK1）叶色较黄以外，其余处理叶色基本没什么差别，说明控释肥的控释能与水稻的生长期保持一致;在生长后期（成熟期）不施氮肥对照（CK1），叶色深金黄色，有早衰现象，处理5水稻控释肥CRU3叶色偏淡青色，并伴有局部倒伏，可见该处理贪青晚熟，其余的处理叶片均显示金黄色，整体熟色较好，能体现高产稳产趋势。

2.2  不同施肥处理对水稻生育性状的影响

完熟期对水稻的产量构成因素进行调查，结果见表2。由表2可知，与不施氮肥对照（CK1）相比，施用控释肥可以显著提高水稻株高、有效穗、每穗实粒数，其中水稻控释肥CRU1影响最显著;对千粒重影响最显著的为水稻控释肥CRU2，分别比CK1、CK2高2.1、1.4 g，这也表明施用控释肥可以显著增强水稻生长综合素质，为产量的提高打下一定的基础。结实率最高的为不施氮肥对照（CK1），可能是由于不施氮肥造成有效分蘖少，植株生长通风透气，光合作用强，生育后期成熟期提前，无贪青晚熟现象，从而导致空壳数少，结实率高。

同时，从水稻施用不同肥料处理分区可见，控释肥处理区（处理3、处理4、处理5、处理6）的株高、穗长、千粒重和水稻专用肥区、常规施肥区均无太大差别;而有效穗、每穗实粒数水稻控释肥施用区明显高于其他处理，其中，有效穗比不施氮肥区多71.9万穗/hm2，比水稻专用肥区多23.6万穗/hm2，比常规施肥区多40.5万穗/hm2;每穗实粒数比不施氮肥区多44.8粒，比水稻专用肥区多30.5粒，比常规施肥区多7.8粒（表3）。造成以上结果的差异可能与所施缓控释肥用量与肥料复配类型等有重要关系。该结果与Devarajun等[15]的研究结果一致：施用控释肥能明显增加水稻成穗数，并有增加每穗粒数的趋势，但对粒重影响不明显;同时也与王斌等[16]进行四季水稻的连续试验发现缓控释肥能促进株高的增加有一定的吻合。

2.3  不同施肥处理对水稻产量的影响

从表4可以看出，不同施肥处理的水稻产量表现为水稻控释肥CRU1>水稻控释肥CRU2>水稻控释肥CRU4>水稻专用肥>水稻控释肥CRU3>常规施肥对照（CK2）>不施氮肥对照（CK1），各处理分别比不施氮肥对照（CK1）增产29.2%、43.5%、42.6%、21.8%、31.9%、18.5%。产量最高的是水稻控释肥CRU1处理，为10 338.0 kg/hm2，比不施氮肥对照（CK1）增产3 135.0 kg/hm2，增产率为43.5%;比常规施肥对照（CK2）增产1 800 kg/hm2，增产率为21.1%。经LSD最小显著性差异测验结果显示，不同施肥处理间F=89.475>F0.01=4.821，差异达极显著水平;重复间F=1.925

从产量分析结果也可以看出，不施氮肥对照（CK1）减产严重，比常规施肥减产15.6%，说明氮对水稻的产量起到决定性作用。同时，水稻控释肥CRU3较其他几个控释肥处理产量低，这是由于该处理肥料配施较单一，而且养分释放时间也过长（达到整个生长期的85%肥料释放期），造成贪青倒伏，对产量起到了减产效应。

2.4  不同施肥处理对水稻经济效益的影响

水稻控释肥CRU1处理的水稻产量比不施氮肥对照（CK1）和常规施肥对照（CK2）显著增加，由表5可知，按2018年水稻销售市场价格计算，水稻产值和产出效益最高，分别为26 877.0、18 402.0元/hm2，产出效益分别比CK1、CK2高7 324.5、4 303.5元/hm2;水稻控释肥CRU2产出效益次之，为18 231.0元/hm2，比CK1、CK2分别高7 153.5、4 132.5元/hm2，可见不同配比施肥方式对水稻产量具有一定的影响。从表5也可以看出，水稻施用缓释肥具有明显增高的经济效益，产投比也较高。

3   结论

1）水稻生长施用控释肥具有缓慢释放养分的作用，能与水稻的生长期保持一致，并能满足水稻高产稳产。

2）水稻施用控释肥可以显著提高水稻有效穗和结实率，为产量的提高打下一定的基础。控释肥处理区的株高、穗长、千粒重和水稻专用肥区、常规施肥区均无太大差别，而有效穗、每穗实粒数水稻控释肥施用区明显高于其他处理区，其中，有效穗比不施氮肥区多71.9万穗/hm2，比水稻专用肥区多23.6万穗/hm2，比常规施肥区多40.5万穗/hm2;每穗实粒数比不施氮肥区多44.8粒，比水稻专用肥区多30.5粒，比常规施肥区多7.8粒。

3）不同施肥处理的水稻产量表现为水稻控释肥CRU1>水稻控释肥CRU2>水稻控释肥CRU4>水稻专用肥>水稻控释肥CRU3>常规施肥对照（CK2）>不施氮肥对照（CK1），各处理分别比不施氮肥对照（CK1）增产29.2%、43.5%、42.6%、21.8%、31.9%、18.5%。产量最高的是水稻控释肥CRU1处理，为10 338.0 kg/hm2，比不施氮肥对照（CK1）增产3 135.0 kg/hm2，增产率为43.5%;比常规施肥对照（CK2）增产1 800 kg/hm2，增产率为21.1%。

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