不同氮源對(duì)水稻養(yǎng)分吸收及氮磷滲漏的影響

朱偉鋒，朱小芳，陸若輝，黃利東

(1.浙江省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，浙江 杭州 310020； 2.金華市土肥站，浙江 金華 321000；3.南京信息工程大學(xué) 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境系，江蘇 南京 210034)

不同氮源對(duì)水稻養(yǎng)分吸收及氮磷滲漏的影響

朱偉鋒1，朱小芳2，陸若輝1，黃利東3

(1.浙江省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，浙江 杭州 310020； 2.金華市土肥站，浙江 金華 321000；3.南京信息工程大學(xué) 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境系，江蘇 南京 210034)

通過(guò)田間小區(qū)試驗(yàn)，研究不同氮源對(duì)甬優(yōu)9號(hào)水稻養(yǎng)分吸收和稻田0～20 cm滲漏液中氮、磷的影響。結(jié)果表明，在結(jié)合葉面施肥的情況下，甬優(yōu)9號(hào)水稻在控釋BB肥和脲酶抑制處理中，可在不減產(chǎn)的情況下減氮15%。在稻田0～20 cm滲漏液中，各處理氮形態(tài)表現(xiàn)相似的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，銨態(tài)氮隨時(shí)間持續(xù)下降，硝態(tài)氮先上升后降低，總氮先下降后保持穩(wěn)定。肥料來(lái)源對(duì)稻田0～20 cm滲漏液中氮含量有顯著影響，對(duì)總磷無(wú)明顯影響。經(jīng)濟(jì)效益分析發(fā)現(xiàn)，選擇緩控釋肥料和葉面肥組合有助于增產(chǎn)增收，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。

水稻； 緩控釋肥料； 養(yǎng)分吸收； 滲漏液； 氮； 磷

施肥是水稻穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的保障性環(huán)節(jié)，在農(nóng)民增收上發(fā)揮著重要的作用，然而，部分地區(qū)在水稻生產(chǎn)中過(guò)分依賴化肥，特別是氮肥投入來(lái)保障水稻產(chǎn)量，導(dǎo)致化肥投入對(duì)水稻增產(chǎn)的貢獻(xiàn)逐漸下降。粗放的養(yǎng)分管理方式，不僅增加了成本，而且也造成土壤、大氣、湖泊富營(yíng)養(yǎng)化，引發(fā)地下水污染等環(huán)境問(wèn)題[1-3]。近年來(lái)，如何提高肥料利用率，保護(hù)生態(tài)環(huán)境逐漸成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)[4-5]。相較于傳統(tǒng)化肥，緩/控釋氮肥具有節(jié)約施肥量、提高肥料利用率、減少環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)，且能一次性基施，降低了人力成本，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率[6-7]，亦有報(bào)道顯示，水稻葉面施肥能促進(jìn)水稻養(yǎng)分吸收，提高產(chǎn)量[8-10]；但是將葉面肥與緩/控釋氮肥結(jié)合起來(lái)的研究相對(duì)較少。本研究通過(guò)一次性基施少于常規(guī)施肥量的緩控釋肥，并結(jié)合后期葉面施肥，探索其對(duì)水稻養(yǎng)分吸收、生長(zhǎng)以及0～20 cm滲漏液中氮、磷含量的影響，以期找出一種經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便、環(huán)保的水稻施肥方案。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)于2015年5—11月在浙江省金華市婺城區(qū)蔣堂鎮(zhèn)章侃家庭農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行。土壤類型為黃泥田，有機(jī)質(zhì)26.2 g·kg-1，堿解氮84.0 mg·kg-1，有效磷21.3 mg·kg-1，速效鉀157.0 mg·kg-1，pH值5.24。

供試水稻品種為甬優(yōu)9號(hào)。

試驗(yàn)肥料。脲酶抑制尿素(含N 46%，含nBPT，添加量為1%，標(biāo)品純度97%)，上虞盛暉化工股份有限公司；控釋BB肥(N 24%，P2O512%，K2O 12%，控釋氮素為硫黃樹(shù)脂雙包膜尿素，控釋期3個(gè)月)，山東金正大生態(tài)工程股份有限公司；有機(jī)水溶肥料“噴施寶”，廣西噴施寶股份有限公司；含氨基酸水溶肥料，杭州安邦農(nóng)業(yè)生物科技有限公司；尿素(N 46%)、過(guò)磷酸鈣(含P2O512%)、氯化鉀(含K2O 60%)，普通市售。

1.2 設(shè)計(jì)

水稻6月23日移栽，10月26日收獲，種植密度20 cm×20 cm。試驗(yàn)設(shè)6個(gè)處理：處理1，常規(guī)施肥；處理2，無(wú)氮區(qū)；處理3，控釋BB肥+有機(jī)水溶肥料；處理4，控釋BB肥+含氨基酸水溶肥料；處理5，脲酶抑制+有機(jī)水溶肥料；處理6，脲酶抑制+含氨基酸水溶肥料。常規(guī)施肥的肥料品種、數(shù)量通過(guò)農(nóng)戶調(diào)查結(jié)合田塊肥力確定，使用普通市售尿素、氯化鉀和過(guò)磷酸鈣，N、P2O5、K2O用量分別為210、90、180 kg·hm-2。氮肥分配為基肥∶蘗肥∶穗肥5∶3∶2，鉀肥分配為基肥∶蘗肥2∶1。磷肥一次性基施。處理3～6用氮量為處理1的85%(約合N 180 kg·hm-2)，磷、鉀肥用量相同，處理3～4鉀肥不足部分用常規(guī)肥料補(bǔ)足，所有肥料全部基施。2種水溶肥料使用方法：水稻抽穗至灌漿初期，1 000倍液，連噴2次，間隔7 d噴施1次。小區(qū)面積48.0 m2，隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次，共18個(gè)小區(qū)。田間其他管理按常規(guī)進(jìn)行。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

水稻株高測(cè)定。每個(gè)小區(qū)定點(diǎn)5叢，于水稻分蘗初期、抽穗期、開(kāi)花期、成熟期分別測(cè)定。其中，抽穗期測(cè)量高度為從地面至穗頂，其余時(shí)期測(cè)量高度為從地面至葉尖。

水稻生物量及氮磷鉀養(yǎng)分測(cè)定。水稻成熟后，小區(qū)內(nèi)全部收獲，脫粒風(fēng)干后，籽粒、秸稈分別稱重。并于收獲期采集長(zhǎng)勢(shì)均勻的植株樣品3穴，秸稈與籽粒分開(kāi)，考種。秸稈于105 ℃殺青30 min，70 ℃烘干至恒重，稱量后粉碎。用常規(guī)分析方法[11]測(cè)定植株氮、磷、鉀含量。

水質(zhì)測(cè)定。水稻移栽前，每小區(qū)埋入直徑20 cm PVC管1根，底部用尼龍網(wǎng)袋封口，入土25 cm，露出地面35 cm，用塑料薄膜封口。施肥后第2天取水，以后每隔7 d取1次水，按常規(guī)方法[11]測(cè)定全氮、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、總磷含量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010和DPS v6.5軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和方差分析，對(duì)有顯著差異的處理采用LSD法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)水稻不同時(shí)期株高的影響

從圖1可以看出，在分蘗期，各處理水稻株高

差異不明顯。在抽穗期、開(kāi)花期、成熟期，水稻株高以脲酶抑制+有機(jī)水溶肥處理和常規(guī)施肥處理的最高，且在抽穗期時(shí)顯著(P<0.05)高于其他處理。

圖1 不同處理對(duì)水稻株高的影響

2.2 對(duì)水稻養(yǎng)分吸收的影響

由表1可知，各處理中水稻吸收氮素最多的是脲酶抑制+有機(jī)水溶肥處理，吸氮量為142.4 kg·hm-2，與180 kg·hm-2的施氮量相比，吸氮量約占投入量的79.1%，顯著高于其他處理。其他緩控釋肥處理的水稻吸氮量之間無(wú)顯著差異，但均顯著高于常規(guī)施肥處理的水稻吸氮量(127.5 kg·hm-2)，無(wú)氮區(qū)處理的水稻吸氮量最低，僅為73.8 kg·hm-2。不同氮源處理對(duì)水稻磷、鉀的吸收影響不大，除無(wú)氮處理外，其他處理水稻磷、鉀吸收量之間無(wú)顯著差異。

表1 不同氮源處理對(duì)水稻養(yǎng)分吸收的影響

處理產(chǎn)量/(kg·hm-2)含氮量/%含磷量/%含鉀量/%植株養(yǎng)分吸收量/(kg·hm-2)籽粒秸稈籽粒秸稈籽粒秸稈籽粒秸稈氮磷鉀常規(guī)施肥76907811151150480350160351811275c400a1730a無(wú)氮區(qū)6587059246087027034018035204738d330b1442b控釋BB肥+有機(jī)水溶肥76290740961200540360170351991315b401a1744a控釋BB肥+含氨基酸水溶肥75364736381180530360190341911278b409a1656a脲酶抑制+有機(jī)水溶肥77193753131290570350190351951424a410a1736a脲酶抑制+含氨基酸水溶肥74936737581220540350190371831311b402a1630a

注：同列數(shù)據(jù)后無(wú)相同小寫(xiě)字母的表示差異顯著(P<0.05)。

2.3 對(duì)水稻0～20 cm滲漏液中氮、磷含量的影響

從圖2可以看出，隨著時(shí)間推移，不同處理的稻田0～20 cm滲漏液中銨態(tài)氮含量均急劇下降。移栽后10 d，含氮處理區(qū)銨態(tài)氮含量均在30.0 mg·L-1以上；移栽后17 d，銨態(tài)氮含量下降到10 mg·L-1；移栽后38 d，銨態(tài)氮含量已降至1.0 mg·L-1以下。無(wú)氮區(qū)銨態(tài)氮含量始終在2.0 mg·L-1以下。在同一時(shí)期，不同處理對(duì)稻田0～20 cm滲漏液中銨態(tài)氮含量亦有顯著影響，移栽后10 d，常規(guī)施肥處理0～20 cm滲漏液中銨態(tài)氮水平顯著高于2個(gè)控釋BB肥處理以及脲酶抑制+含氨基酸水溶肥處理，但與脲酶抑制+有機(jī)水溶肥處理無(wú)顯著差異。移栽后17 d，常規(guī)施肥處理0～20 cm滲漏液中銨態(tài)氮水平顯著高于所有處理；移栽后24 d，常規(guī)施肥處理0～20 cm滲漏液中的銨態(tài)氮水平依然處于最高水平，2個(gè)控釋BB肥處理0～20 cm滲漏液中的銨態(tài)氮含量有較大幅度的下降，顯著低于常規(guī)施肥處理與2個(gè)脲酶抑制處理。

圖2 不同處理對(duì)稻田0～20 cm滲漏液中銨態(tài)氮含量的影響

從圖3可以看出，稻田0～20 cm滲漏液中硝態(tài)氮含量隨時(shí)間推移先增加，至移栽后24～31 d 達(dá)到最高，然后降低至初始水平。在同一時(shí)期，不同處理對(duì)稻田0～20 cm滲漏液中硝態(tài)氮含量亦有顯著影響。移栽后10 d，常規(guī)施肥處理0～20 cm滲漏液中的銨態(tài)氮水平顯著高于其他處理；移栽后17和24 d，2個(gè)脲酶抑制處理0～20 cm滲漏液中的硝態(tài)氮含量最高，且顯著高于2個(gè)控釋BB肥處理；移栽后31 d，除常規(guī)施肥處理0～20 cm滲漏水中的硝態(tài)氮含量繼續(xù)升高外，其他處理則逐漸回落。

圖3 不同處理對(duì)稻田0～20 cm滲漏液中硝態(tài)氮的影響

從圖4可以看出，各處理稻田0～20 cm滲漏水總氮含量隨時(shí)間推移先下降之后穩(wěn)定在一定水平。移栽后10 d，控釋BB肥和脲酶抑制處理的稻田0～20 cm滲漏液中總氮含量在40.0 mg·L-1左右，常規(guī)施肥區(qū)略高，在50.0 mg·L-1左右；移栽后17和24 d，除無(wú)氮區(qū)外，其他各處理稻田0～20 cm滲漏液中總氮含量均在20.0 mg·L-1左右，各處理間無(wú)顯著差異。無(wú)氮區(qū)稻田0～20 cm滲漏液總氮含量始終處于4.0 mg·L-1左右，隨時(shí)間變化降幅不大。

圖4 不同處理對(duì)稻田0～20 cm滲漏液中總氮的影響

從圖5可以看出，各處理稻田0～20 cm滲漏液中總磷的含量均較低，且各處理間無(wú)顯著差異。

圖5 不同處理對(duì)稻田0～20 cm滲漏液中總磷的影響

2.4 對(duì)水稻生產(chǎn)效益的影響

為使生產(chǎn)效益更具實(shí)際意義，在對(duì)比分析時(shí)略去無(wú)氮處理。從表2可以看出，各含氮處理的水稻生產(chǎn)收益總體在22 400～23 200元·hm-2，脲酶抑制+有機(jī)水溶肥處理的經(jīng)濟(jì)效益最好，較常規(guī)施肥增收175.8元·hm-2。

3 討論

本試驗(yàn)表明，在減氮15%的情況下，一次性施用控釋BB肥或脲酶抑制劑(nBPT，添加量為1%)結(jié)合葉面施肥，與常規(guī)施肥相比，水稻不減產(chǎn)，甚至略有增產(chǎn)。脲酶抑制+有機(jī)水溶肥處理下，水稻吸氮量達(dá)142.4 kg·hm-2，吸氮量約占投入量的79.7%；而常規(guī)施肥處理下水稻吸氮量為127.5 kg·hm-2，吸氮量?jī)H占投入量的60.1%，由此可見(jiàn)，施用緩控釋肥料有助于提高肥料利用率。

表2 各處理水稻生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益分析

處理產(chǎn)量/(kg·hm-2)收益/(元·hm-2)施肥成本/(元·hm-2)較常規(guī)增收產(chǎn)量/(元·hm-2)常規(guī)施肥7690723072142167-控釋BB肥+有機(jī)水溶肥7629022887049350-9034控釋BB肥+含氨基酸水溶肥7536422609249350-11812脲酶抑制+有機(jī)水溶肥77193231579412671758脲酶抑制+含氨基酸水溶肥7493622480841267-5013

注：以2015年當(dāng)?shù)貎r(jià)格計(jì)算，脲酶抑制劑8萬(wàn)元·t-1，控釋BB肥3 500萬(wàn)元·t-1，尿素2 000元·t-1，過(guò)磷酸鈣520元·t-1，氯化鉀3 300元·t-1，有機(jī)水溶肥與含氨基酸水溶肥由于用量較小，均按50元·hm-2計(jì)；單次施肥人工成本1 500元·hm-2，葉面施肥人工結(jié)合農(nóng)藥噴施，不計(jì)人工成本；水稻價(jià)格3元·kg-1。

試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，各處理?xiàng)l件下，稻田0～20 cm滲漏液中銨態(tài)氮含量隨時(shí)間推移逐漸下降，硝態(tài)氮含量先升后降，總氮含量先降之后趨于穩(wěn)定。移栽后10 d，常規(guī)施肥區(qū)稻田0～20 cm滲漏液中各形態(tài)的氮素含量均顯著高于緩控釋肥料處理區(qū)，表明施用緩控釋肥料有助于降低氮素流失的風(fēng)險(xiǎn)。

當(dāng)前，我國(guó)目前農(nóng)村勞動(dòng)力，特別是從事農(nóng)業(yè)的青壯年勞動(dòng)力不足。本研究中的緩控釋肥采用一次性基施方法，較傳統(tǒng)施肥方法減少了施肥次數(shù)，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，且不減產(chǎn)。脲酶抑制+有機(jī)水溶肥處理?xiàng)l件下，水稻生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益還得到增加，具有積極的推廣應(yīng)用價(jià)值。

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(責(zé)任編輯：高 峻)

2017-01-22

浙江省“三農(nóng)六方”科技協(xié)作計(jì)劃項(xiàng)目

朱偉鋒(1982—)，男，浙江上虞人，農(nóng)藝師，碩士，從事土肥技術(shù)推廣工作，E-mail:zhuweifeng@zju.edu.cn。

10.16178/j.issn.0528-9017.20170509

S147.2

A

0528-9017(2017)05-0754-04

文獻(xiàn)著錄格式：朱偉鋒，朱小芳，陸若輝，等. 不同氮源對(duì)水稻養(yǎng)分吸收及氮磷滲漏的影響[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，58(5)：754-757.