腐植酸控釋肥對(duì)機(jī)插水稻產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響

王世偉 楊洪國 王新娟

摘要：以臨稻16為材料，研究了腐植酸控釋水稻免追肥對(duì)機(jī)插水稻（Oryza sativa L.）產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響。結(jié)果表明，施用腐植酸控釋水稻免追肥顯著影響產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因子，與常規(guī)施肥處理（CK）相比，能夠減少機(jī)插水稻無效分蘗，提高成穗率，增加有效穗數(shù)，全生育期供肥平衡，后期無早衰。實(shí)際產(chǎn)量隨腐植酸控釋水稻免追肥用量的增加而增加；經(jīng)濟(jì)效益則隨施肥量的增加先增加后減少，施肥量為1 050 kg/hm2時(shí)效益最高，但后期水稻出現(xiàn)部分倒伏，存在減產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，施肥量900 kg/hm2的處理群體最優(yōu)，無倒伏，效益略降低，因此，腐植酸控釋水稻免追肥在山東省臨沂庫灌稻區(qū)適宜用量在900～1 050 kg/hm2。

關(guān)鍵詞：腐植酸控釋肥；水稻（Oryza sativa L.）；產(chǎn)量；經(jīng)濟(jì)效益

中圖分類號(hào)：S511；S143.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2019）03-0048-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.03.013 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（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.）是中國種植面積最大、總產(chǎn)最多的糧食作物，在中國糧食生產(chǎn)中占有十分重要的地位[1]。中國的水稻生產(chǎn)成本中，肥料一般要占50%以上[2]，過量、不合理施肥是施肥中存在的主要問題，它使中國水稻的氮肥利用率降低，約為30%～35%，遠(yuǎn)低于世界發(fā)達(dá)國家水平[3-5]。提高化學(xué)肥料的利用率，減少因施用化學(xué)肥料而造成的環(huán)境污染，發(fā)展可持續(xù)高效農(nóng)業(yè)已成為世界各國共同關(guān)注的問題[6]。控釋氮肥是一種能夠調(diào)節(jié)或控制養(yǎng)分釋放與作物生長發(fā)育需肥要求協(xié)調(diào)一致的新型肥料[7]，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)，且一次性基施，降低了人力成本，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率[8，9]。緩控釋肥作為一種新型肥料，在水稻上的研究報(bào)道主要集中于中國南方稻區(qū)，有學(xué)者[10-12]研究認(rèn)為，緩控釋肥料供給養(yǎng)分的釋放速度基本能與水稻生長發(fā)育的需求同步，促進(jìn)了水稻氮素的吸收，提高了氮素利用效率，從而可達(dá)到增產(chǎn)效果。侯紅乾等[13]研究認(rèn)為，減量20%施用緩/控釋肥的早晚稻氮肥吸收利用率、農(nóng)藝?yán)寐屎推a(chǎn)力均顯著提高，且氮肥生理利用率與推薦施肥相當(dāng)。在山東省稻區(qū)，鮮有水稻控釋肥對(duì)機(jī)插水稻產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益影響的報(bào)道。為此，以山東農(nóng)大肥業(yè)科技有限公司生產(chǎn)的腐植酸控釋水稻免追肥為材料，在山東省臨沂庫灌稻區(qū)進(jìn)行了試驗(yàn)研究。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試肥料有山東農(nóng)大肥業(yè)科技有限公司生產(chǎn)的腐植酸控釋水稻免追肥（45%，氮、磷、鉀養(yǎng)分分別占27%、8%、10%，零售120元/40 kg）、農(nóng)民習(xí)慣用的復(fù)合肥（網(wǎng)聯(lián)配方肥氮、磷、鉀養(yǎng)分分別占17%、12%、17%，零售120元/50 kg）、尿素（46%，零售85元/50 kg）。供試水稻品種為臨稻16。

1.2 試驗(yàn)地點(diǎn)及試驗(yàn)田概況

試驗(yàn)于2017年在山東省郯城縣黃墩農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行，試驗(yàn)田地勢(shì)平坦，前茬小麥，土壤肥力均勻，排灌條件良好。土壤類型為幼年水稻土，土壤全氮2.0 g/kg，有效磷51.76 mg/kg，速效鉀187.15 mg/kg，有機(jī)質(zhì)30.2 g/kg，pH 6.42，可溶性鹽106.9 μS/cm。年降水量700 mm左右，年平均氣溫13 ℃，無霜期200 d左右。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)5個(gè)腐植酸控釋水稻免追肥處理，同時(shí)以常規(guī)施肥作為對(duì)照，具體見表1。每個(gè)處理面積667 m2，隨機(jī)區(qū)組排列，每個(gè)重復(fù)面積222.2 m2。

1.4 栽培管理

2017年5月26日毯盤育秧，6月20日機(jī)械插秧，栽插行距30.0 cm，墩距13.5 cm。隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積44.5 m×15.0 m，3次重復(fù)，小區(qū)間做好田埂，將基肥施入田中再進(jìn)行整地，單排單灌。田間管理按照常規(guī)栽培進(jìn)行。

1.5 測(cè)定項(xiàng)目

1.5.1 分蘗動(dòng)態(tài)的調(diào)查 移栽后4 d開始，每小區(qū)定點(diǎn)5墩，每7 d記載1次，直到分蘗數(shù)穩(wěn)定。

1.5.2 產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成 在成熟期，每個(gè)小區(qū)分別在中心區(qū)割100墩測(cè)產(chǎn)。收獲前1 d每個(gè)小區(qū)調(diào)查30墩有效穗，按平均數(shù)法取5墩考種，考察水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素。

1.6 統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Microsoft Excel 2003和DPS v7.05數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析、作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因素

由表2可知，實(shí)際產(chǎn)量隨著腐植酸控釋水稻免追肥用量的增加而增加，CK實(shí)際產(chǎn)量高于T2處理，但低于T3處理，即T5處理>T4處理>T3處理>CK>T2處理>T1處理，且各處理間均達(dá)到極顯著差異水平。有效穗數(shù)也隨著腐植酸控釋水稻免追肥用量的增加而增加，CK處理的有效穗數(shù)高于T3處理，低于T4處理，即T5處理>T4處理>CK>T3處理>T2處理>T1處理。穗實(shí)粒數(shù)亦隨著腐植酸控釋水稻免追肥用量的增加而增加，CK處理的有效穗數(shù)高于T2處理，低于T3處理，即T5處理>T4處理>T3處理>CK>T2處理>T1處理。結(jié)實(shí)率和千粒重則隨著腐植酸控釋水稻免追肥用量的增加而降低，結(jié)實(shí)率和千粒重均表現(xiàn)為T1處理>T2處理>T3處理>CK>T4處理>T5處理。

逐步回歸分析結(jié)果表明，實(shí)際產(chǎn)量與單位面積有效穗數(shù)（r=0.912 2）、穗實(shí)粒數(shù)（r=971 9）均呈極顯著正相關(guān)；實(shí)際產(chǎn)量與千粒重（r=-0.887 7）、結(jié)實(shí)率（r=-0.900 6）呈極顯著負(fù)相關(guān)。

2.2 分蘗與成穗

由圖1和表3可以看出，各腐植酸控釋水稻免追肥處理的分蘗比常規(guī)施肥處理（CK）分蘗緩慢，最高莖蘗數(shù)以CK最高，各腐植酸控釋水稻免追肥處理的最高莖蘗數(shù)隨施肥量的增加而增加。成穗率的變化隨施肥量的增加呈先增加后降低的趨勢(shì)，T4處理最高，說明施肥量過高，無效分蘗增多；從田間生長情況來看，施肥量高的T4處理和T5處理灌漿后出現(xiàn)部分倒伏現(xiàn)象，且T5處理的倒伏面積大于T4處理。

2.3 節(jié)間長度

由表4可知，各腐植酸控釋水稻免追肥處理的倒五莖節(jié)和倒四莖節(jié)長度均比CK短，倒四莖節(jié)和倒五莖節(jié)的長度隨腐植酸控釋水稻免追肥用量的增加而增加，但由于T4處理和T5處理后期群體較大，從而出現(xiàn)點(diǎn)片倒伏現(xiàn)象。說明適宜的腐植酸控釋水稻免追肥用量能夠縮短倒五莖節(jié)和倒四莖節(jié)長度，提高水稻的抗倒性。節(jié)間總長度各腐植酸控釋水稻免追肥處理隨施肥量的增加呈先增加后降低的趨勢(shì)，即T4處理>T5處理>T3處理>T2處理>T1處理。

2.4 經(jīng)濟(jì)效益分析

由表5可知，各腐植酸控釋水稻免追肥處理的經(jīng)濟(jì)效益隨施肥量的增加呈先增加后減少的趨勢(shì)，免追肥用量1 050 kg/hm2的T4處理純效益最高，達(dá)19 001元/hm2，其次為T5處理，再次為T3處理，分別比對(duì)照處理高1 724、1 625、983元/hm2；免追肥用量較少的T2處理和T1處理純效益均比CK低，T1處理比CK減少2 615元/hm2，T2處理減少180元/hm2。

3 小結(jié)與討論

水稻的產(chǎn)量由單位面積的穗數(shù)、穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重決定。張木等[14]研究認(rèn)為，緩控釋肥能在確保千粒重及結(jié)實(shí)率的基礎(chǔ)上，提高或保持足夠的有效穗數(shù)和穗粒數(shù)。本試驗(yàn)研究表明腐植酸控釋水稻免追肥處理最高莖蘗數(shù)隨施肥量的增加而增加，但各處理最高莖蘗數(shù)均低于常規(guī)施肥處理（CK），但腐植酸控釋水稻免追肥處理的無效分蘗少，成穗率高，當(dāng)施用量達(dá)到1 050 kg/hm2時(shí)，有效穗數(shù)就超過了常規(guī)施肥處理。穗粒數(shù)主要取決于幼穗分化時(shí)所形成的穎花數(shù)及穎花的成育率，同樣也與水稻植株?duì)I養(yǎng)水平有關(guān)[15，16]。本試驗(yàn)各腐植酸控釋水稻免追肥穗粒數(shù)也隨施肥量的增加而增加，當(dāng)用量達(dá)到900 kg/hm2時(shí)，有效穗數(shù)超過了常規(guī)施肥處理，說明適宜的腐植酸控釋水稻免追肥能夠滿足幼穗分化對(duì)肥料的需求。有研究表明，在一定的范圍內(nèi)，水稻產(chǎn)量隨施氮量的增加而增加，超過一定范圍后則產(chǎn)量和部分產(chǎn)量因素下降[17]，即施氮量與產(chǎn)量呈單峰曲線[18]。張洪程等[19]的研究認(rèn)為，產(chǎn)量以及氮肥利用率均隨施氮量的增加而增加，至中肥處理達(dá)最大，而高肥處理則顯著降低。本研究機(jī)插水稻產(chǎn)量隨腐植酸控釋水稻免追肥施用量增加而增加，而未出現(xiàn)產(chǎn)量下降的情況，其原因應(yīng)是腐植酸控釋水稻免追肥用量未超過肥料施用峰值。

緩控釋肥能顯著提高水稻生育中后期葉片的光合速率[20]，延緩葉片衰老，促進(jìn)根系生長[10，21]，增加根系活力，增強(qiáng)植株對(duì)養(yǎng)分的吸收和地上部的物質(zhì)積累，提高氮肥利用效率[10-13，22]，增加子粒產(chǎn)量[23，24]。本研究結(jié)果表明，施用腐植酸控釋水稻免追肥后水稻生育后期葉色仍青綠，說明肥效持久釋放能確保水稻生育后期養(yǎng)分供應(yīng)充足，葉片不早衰，光合功能期延長，有利于結(jié)實(shí)期的干物質(zhì)積累，從而實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)。

與常規(guī)施肥相比，施用腐植酸控釋水稻免追肥能夠減少機(jī)插水稻無效分蘗，降低最高莖蘗數(shù)，提高成穗率，全生育期平衡供肥，促進(jìn)幼穗分化，穗大粒多，后期肥效持久，水稻無早衰現(xiàn)象。

綜合產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益來看，施肥量為1 050 kg/hm2的試驗(yàn)田效益和產(chǎn)量都最高，但后期水稻出現(xiàn)點(diǎn)片倒伏，存在大面積倒伏減產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。腐植酸控釋水稻免追肥用量在900 kg/hm2的處理群體最優(yōu)，產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益均較好，因此，腐植酸控釋水稻免追肥用量應(yīng)在900～1 050 kg/hm2。

本試驗(yàn)初步研究了腐植酸控釋水稻免追肥用量對(duì)機(jī)插水稻產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響，其對(duì)機(jī)插水稻干物質(zhì)積累及氮、磷、鉀吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)和氮效率的影響有待進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)：

[1] 牛 盾.我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化的新形勢(shì)和水稻生產(chǎn)機(jī)械化問題[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2000，16（4）：7-10.

[2] 凌啟鴻.水稻精確定量栽培理論與技術(shù)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2007.92-125.

[3] 彭少兵，黃見良，鐘旭華，等.提高中國稻田氮肥利用率的研究策略[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2002，35（9）：1095-1103.

[4] 薛正平，曹衛(wèi)星.精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)水稻最佳氮肥施用量研究[J].中國農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)報(bào)，2003，11（1）：53-55.

[5] 謝建昌.世界肥料使用的現(xiàn)狀與前景[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，1998，4（4）：321-330.

[6] 許秀成，李藥萍，王好斌.包裹型肥料/控釋肥料的專題報(bào)告 第三報(bào) 包膜（裹）型控釋肥料各國研究進(jìn)展[J].磷肥與復(fù)肥，2000，

15（6）：7-l2.

[7] 鄭圣先.世界可控制釋放肥料的發(fā)展現(xiàn)狀與展望[A].土壤科學(xué)與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[C].長沙：湖南地圖出版社，2001.9-15.

[8] 鄒 煜.緩控釋肥對(duì)水稻的應(yīng)用效應(yīng)研究[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009（9）：74-76.

[9] 胡春花，羅革彬，曾建華，等.不同類型緩釋氮肥對(duì)水稻產(chǎn)量和氮肥利用率的影響[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2011，27（15）：174-177.

[10] 彭 玉，馬 均，蔣明金，等.緩/控釋肥對(duì)雜交水稻根系形態(tài)、生理特性和產(chǎn)量的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2013，19（5）：1048-1057.

[11] 鄭圣先，聶 軍，熊金英，等.控釋肥料提高氮素利用率的作用及對(duì)水稻效應(yīng)的研究[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2001，7（1）：11-16.

[12] 李 玥，李應(yīng)洪，趙建紅，等.緩控釋氮肥對(duì)機(jī)插稻氮素利用特征及產(chǎn)量的影響[J].浙江文學(xué)學(xué)報(bào)（農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版），2015， 41（6）：673-684.

[13] 侯紅乾，黃永蘭，冀建華，等.緩/控釋肥對(duì)雙季稻產(chǎn)量和氮素利用率的影響[J].中國水電科學(xué)，2016，30（4）：389-396.

[14] 張 木，唐拴虎，黃 旭，等.一次性施肥對(duì)水稻產(chǎn)量及養(yǎng)分吸收的影響[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2016，32（3）：1-7.

[15] 潘英華，余建平，張 強(qiáng).水稻穗粒數(shù)相關(guān)基因的初步定位[J].華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2013，28（3）：19-24.

[16] 張玉屏，朱德鋒，曹衛(wèi)星，等.不同穗型水稻品種穗部參數(shù)及其相互關(guān)系[J].云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，25（3）：327-332.

[17] 周瑞慶，蕭光玉，汪大明，等.施肥量對(duì)水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響[J].作物研究，1991，6（增刊）：21-26.

[18] 唐啟源，鄒應(yīng)斌，米湘成，等.不同施氮條件下超級(jí)雜交稻的產(chǎn)量形成特點(diǎn)與氮肥利用[J].雜交水稻，2003，18（1）：44-48.

[19] 張洪程，王秀芹，戴其根，等.施氮量對(duì)雜交稻兩優(yōu)培九產(chǎn)量、品質(zhì)及吸氮特性的影響[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2003，36（7）：800-806.

[20] 李 敏，郭熙盛，葉舒婭，等.硫膜和樹脂膜控釋尿素對(duì)水稻產(chǎn)量、光合特性及氮肥利用率的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，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，孫永健，蔣明金，等.不同水分條件下緩/控釋氮肥對(duì)水稻干物質(zhì)量和氮素吸收、運(yùn)轉(zhuǎn)及分配的影響[J].作物學(xué)報(bào)，2014，40（5）：859-870.

[23] 魏海燕，李宏亮，程金秋，等.緩釋肥類型與運(yùn)籌對(duì)不同穗型水稻產(chǎn)量的影響[J].作物學(xué)報(bào)，2017，43（5）：730-740.

[24] 田吉林，諸海燾，廖宗文，等.包膜尿素的養(yǎng)分釋放特征及其肥效[J].水土保持學(xué)報(bào)，2006，20（6）：128-132.