单季稻化肥定额制最高限量值的探索

王京奇，刘晓霞

(1.金华万里神农农业科技有限公司，浙江 金华 321025；2.浙江省耕地质量与肥料管理总站，浙江 杭州 310020)

单季稻是浙江省的主要粮食作物[1]，2019年全省水稻播种面积62.75万hm2，其中单季稻播种面积45.49万hm2，约占70%左右[2]。化肥是“粮食的粮食”，是提高单季稻产量的重要因素[3]，但生产中农户为追求高产，往往投入过量[4-5]。长期过量施用化肥不仅浪费资源、增加成本[6]，还会降低肥料利用效率，引发土壤酸化、次生盐渍化、土壤板结、养分失衡等问题，导致耕地质量逐步退化，严重制约着水稻产业的可持续发展[7-8]。如何在稳定产量的前提下开展科学、减量施肥是当前农业生产中亟须解决的难题。

为科学推进化肥减量增效，浙江省在科学总结测土配方施肥技术成果的基础上，综合考虑土壤类型、作物产量等因素科学提出“化肥定额制”[9-10]，并将单季稻最高限量值设定为390 kg·hm-2[11]。刘晓霞等[12-13]对全省47个水稻化肥定额制试验示范区的数据进行分析发现，化肥定额制水稻产量较常规施肥高2.6%，化肥定额制化肥、氮肥用量分别较常规施肥降低14.2%、14.6%，可见化肥定额制的实施可以在稳定产量的同时实现化肥减量增效。试验证实，化肥定额制最高限量值受多重因素的影响并处在动态变化中，为持续推进科学施肥，不断优化单季稻化肥定额制最高限量值，本研究选择基础地力中等水平、具有一定代表性的水稻田开展田间试验，探索单季稻化肥减施空间，推进化肥定额制最高限量值动态调整和不断完善。

1 材料与方法

1.1 材料

试验于2019—2020年在三门县催跳镇毛叶村进行。土壤类型为水稻土，试验前土壤基本理化性状有机质17.33 g·kg-1，碱解氮97.45 mg·kg-1，有效磷43.48 mg·kg-1，速效钾103.58 mg·kg-1，pH 5.40。

采用的肥料有尿素(N 46%)，氯化钾(K2O 60%)，45%三元复合肥(N、P2O5、K2O均15%)，沃夫特缓释肥(N、P2O5、K2O分别为22%、8%、10%)，好乐耕有机无机缓释肥(N、P2O5、K2O分别为18%、5%、10%)。供试作物为单季稻。

1.2 处理设计

试验设5个施肥水平处理：常规施肥(100%)；化肥减施25%(75%)；化肥减施30%(70%)；化肥减施35%(65%)；化肥减施40%(60%)。随机排列，单灌单排。各处理具体施肥的品种和数量为：100%处理：化肥总量(折纯，下同)560 kg·hm-2，基肥45%三元复合肥600 kg·hm-2，分蘖肥尿素225 kg·hm-2、氯化钾75 kg·hm-2，穗粒肥尿素112.5 kg·hm-2、氯化钾150 kg·hm-2；75%处理：化肥总量415 kg·hm-2，基肥沃夫特缓释肥450 kg·hm-2，分蘖肥尿素150 kg·hm-2，穗粒肥尿素75 kg·hm-2、氯化钾150 kg·hm-2；70%处理：化肥总量395 kg·hm-2(现行化肥定额制最高限量值)，基肥好乐耕有机无机缓释肥600 kg·hm-2，分蘖肥尿素188 kg·hm-2，穗粒肥尿素150 kg·hm-2、氯化钾150 kg·hm-2；65%处理：化肥总量360 kg·hm-2，基肥好乐耕有机无机缓释肥750 kg·hm-2，分蘖肥尿素150 kg·hm-2，穗粒肥尿素75 kg·hm-2、氯化钾112.5；60%处理：化肥总量340 kg·hm-2，基肥好乐耕有机无机缓释肥600 kg·hm-2，分蘖肥尿素112.5 kg·hm-2，穗粒肥尿素112.5、氯化钾150 kg·hm-2。田间管理措施按照常规栽培进行。

1.3 样品采集及测定

试验前采集土样测定土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量以及pH值，做好肥料用量及价格等数据的收集和记录，收获期测定水稻产量及其构成因素。

1.4 数据处理

数据采用DPS 2000软件进行统计(ANVOA)和方差分析，平均值间显著性差异采用Duncan’s新复极差法进行检测，利用Origin 8.5软件进行制图。

2 结果与分析

2.1 化肥减施对单季稻产量的影响

化肥用量减少并未造成单季稻产量下降，75%处理单季稻产量为9 725 kg·hm-2，与100%处理的产量(9 293 kg·hm-2)接近；70%处理单季稻产量较常规施肥增产30%，达显著水平；65%和60%处理与常规施肥处理无差异(图1)。

柱上无相同小写字母表示组间差异显著(P<0.05)。

2.2 化肥减施对单季稻产量构成因素的影响

与常规施肥处理相比，75%处理的单季稻有效穗、每穗总粒数、每穗实粒数、结实率和千粒重无明显变化，表明沃夫特缓施肥具有较好的减肥稳产效果(表1)；70%处理单季稻有效穗、每穗总粒数明显高于常规施肥处理，其中有效穗较常规施肥高33.7%，表明好乐耕有机无机缓释肥肥效好；65%和60%处理有效穗、每穗总粒数、每穗实粒数、结实率和千粒重与常规施肥处理差异不大。

表1 化肥减施对单季稻产量构成因素的影响

2.3 化肥减施对农户收入的影响

表2表明，75%、70%、65%和60%处理单季稻稻谷产量分别较常规施肥增加432、2 784、318和771 kg·hm-2，稻谷按3元·kg-1折算，分别增收1 296、8 352、954和2 313元·hm-2；按照肥料成本增加和稻谷增收数据计算节本增效，化肥减施处理均可提高农户收益，其中采用有机无机缓释肥减施化肥30%处理单季稻增加农户收入2 926元·hm-2，具有较大的经济效益。

表2 单季稻化肥减施对经济效益的影响

3 小结与讨论

试验结果表明，应用缓控释肥、有机无机复混肥可在稳定产量的同时减少化肥用量[3,14-15]。采用沃夫特缓释肥减施化肥25%并未影响单季稻产量，采用好乐耕有机无机缓释肥减施化肥30%显著提高了单季稻产量，可能是由于有机无机缓释肥提高了单季稻有效穗、每穗总粒数。在基础地力水平中等的地区通过新型高效肥料的应用可在稳定甚至增加单季稻产量的基础上实现化肥减量。减施化肥30%(即现行化肥定额制最高限量值395·hm-2)处理单季稻产量显著高于常规，如继续减少化肥投入至常规化肥用量的65%和60%，单季稻产量与常规施肥处理接近，表明化肥定额制最高限量值可以结合新型肥料应用和土壤养分状况适当调减。

采用沃夫特缓释肥、好乐耕有机无机缓释肥等新型肥料实施化肥减施均不同程度提高了单季稻产量，按照稻谷3元·kg-1折算，减量施肥处理单季稻稻谷增收954～8 352元·hm-2；综合考虑肥料投入资金，4种化肥减施处理均能提高农户收入，其中应用沃夫特缓释肥减施25%处理农户增收634元·hm-2，应用好乐耕有机无机缓释肥减施化肥30%、35%和40%农户分别增收2 926、280和688元·hm-2。

在常规施肥的基础上采用有机无机缓释肥减施化肥30%(即化肥定额制最高限量值395 kg·hm-2)单季稻产量和经济效益均处于最高水平，减施化肥35%和40%单季稻产量不受影响，经济效益有小幅度提高。可见在基础地力中等水平地区，在稳定产量和提高效益的基础上，单季稻化肥定额制最高限量标准可做小幅调减。