中国新型包裹缓释肥发展与展望

2024-06-22

中国新型包裹缓释肥发展与展望(共3篇)

篇1:中国新型包裹缓释肥发展与展望

中国新型包裹缓释肥发展与展望

施用化学肥料是粮食增产的主要措施。在实际农业生产中,由于施肥不当和肥料利用率不高等原因,大家有目共睹,对农业生产造成了一定的经济损失和对环境的污染。近十年来,我国粮食总产量随化肥施用量增加而增长,但单位肥料增产率却随化肥施用量增加而明显递减,究其原因是肥料利用率低,损失严重所致。我国化肥当季利用率氮约30%~35%,磷约10%-20%,钾约35%~50%。“十五”期间我国对新型肥料的研制与产业化进行了大量的研究,取得了一些重要成果,国家在“第十一五”规划中明确提出要“发展节约型农业,应科学使用化肥,推广配方、平衡施肥和缓释氮肥技术”。缓控释肥能有效控制养分释放速度,延长肥效期,满足作物整个生育期对养分的需要,能最大限度地提高肥料利用率,提高施肥的经济效益、社会效益和环境效益,因而优先发展对环境友好的,有利于节约资源,推动农业可持续发展的缓控释肥已成为世界肥料研究的热点。

一、肥包肥缓释肥发展历史

20世纪70年代末,我国已开始最初接触和研究缓控释肥技术,曾研制过钙镁磷肥包裹碳酸氢铵和长效碳铵,将碳铵造粒并外被钙镁磷肥,只有个别单位进行中试生产,没有得到大面积推广应用。80年代后期,郑州大学工学院许秀成教授领导的课题小组开发了枸溶磷包裹复合肥料的无机包裹肥料,又叫包膜复肥,简称CCF,商品名称为“乐喜思”,出口商标为“乐喜施”,该技术以原平阴县包膜复合肥厂为依托进行工业化中试,1987年中试成功,得到国家项目验收,厂校联合创建世界上首家年产1万吨包裹肥生产装置。随后又在河南、四川、云南等地及美国建立近十处包裹肥生产企业,并成立“中国包裹肥制造联合体”,总部常设河南郑州。乐喜思缓释肥已获中、美两国发明专利,并获国家技术发明三等奖,属国家认定的高新技术产品。

90年代末期,根据包裹肥实际生产推广中的经验和不足,厂校反复对照,实地对比试验,免费让老百姓试用,对包裹肥的生产工艺进行完善和革新,2003年顺利通过国家计委的验收。进入21世纪,包裹肥已开发生产出适合不同用户群的三类包裹肥品种。第一类,是以钙镁磷肥为包裹层,适度缓效,适用于大田作物;第二类,以部分酸化磷矿为包裹层,是廉价的缓释磷复肥;第三类,以二价金属磷酸铵钾盐为包裹层,具有较长的释放期,是较好的缓控释肥。以上肥包肥均取得了国家专利。

针对中国目前经济现状和农民种植施肥习惯,1999年由三门峡市复合肥厂首次提出“肥包肥”理念,并打出“大力推广适合中国国情的肥包肥缓释肥”,“引导科学施肥,留下永久思念”口号,让中国农民用的上、用的起相对廉价的缓释肥,推动农业可持续发展。

2001年――2007年思念肥包肥一直被中华全国供销合作总社列为重点科技推广产品。

2007年11月被中国肥料专家年会授予“中国肥料业科技贡献奖”。

二、肥包肥技术特点及创新

1、肥包肥缓释肥与美国硫包衣尿素一起堪称无机包裹缓释肥的典范

肥包肥缓释肥的目标是控制水溶性氮肥主要是尿素(或硝铵)的氨化和硝化过程,减少损失,以提高氮肥利用率为目的。其技术特点是包膜肥料的取材以肥包肥,无二次污染危害,该技术得到中国科学院南京土壤所李庆逵院士首创枸溶性磷肥包裹碳铵的启示,由郑州大学工学院许秀成教授开发研究,该技术无论是从复合肥技术还是从缓释尿素的角度看都具有鲜明的特点,属于国际首创,为此该技术成果获得了国家发明三等奖,也得到了国外专利机构认可,可与美国硫包衣尿素一起堪称无机包裹缓释肥的典范。

2、生产技术的突破和重大发明

在缓控释肥技术开发领域,我国的技术发明主要表现在肥包肥技术、高聚物覆膜技术、天然有机物包膜技术等。值得说明的是我国对无机包裹类缓释肥料的研发,从最初中科院南京土壤研究所开发的钙镁磷肥包裹碳铵的技术,到郑州大学工学院开发的枸溶磷肥包裹颗粒碳铵、颗粒尿素技术。该技术已经实现了工业化,部分产品已由郑州大学工学院试验工厂和三门峡市复合肥厂出口到美国、日本、南韩、泰国、阿联酋、印尼、澳大利亚及东南亚等国。该项技术把磷肥与氮肥有效地结合起来,在延缓氮肥释放速率的同时还有效利用了底品位磷矿资源,在高品位磷矿资源日益贫乏的将来仍然有着很大的发展空间。该技术在建设起初就从中国实情出发,提高氮的利用效率,定位为适合中国国情的适度缓效复合肥,20年之后的今天,从综合利用低品位磷矿资源的角度来看,他的优势又开始表现出来。我们把缓释包裹肥定性为一种适合中国国情的相对廉价的,适度缓效的缓释肥。国家发改委发布于2007年10月1日开始实施的《缓控释肥料》行业标准,明确指出无机包裹肥应除外,不受该标准限制。当然,缓释肥包肥较多数缓控释肥价格低廉的多,针对中国国情,在提高氮素利用率上做文章,在综合利用中国低品位磷矿资源上有独到的优势,又不失为一种对环境友好的缓释肥料,在中国市场有广阔的应用前景,但把它等同或按照国际控释肥料标准所要求控释的目标来衡量,就会歪曲专利项目发明的初衷,违背国家提倡让大田肥用上适度缓效的缓释肥目标,但作为已推广20年的技术我们还有待发展和进一步研发。

3、缓释肥包肥概念

肥包肥(Coated Compound Fertilizer)简称CCF是指用一种或多种植物营养物质(肥料)包裹另一种植物营

养物质(肥料)而形成的植物营养复合体(复合肥)。是一种缓释包裹型复合肥,又称“包复肥”。

尿素通过钙镁磷肥的包裹,大大降低了在土壤中的溶解速度,从而大幅度提高氮肥的利用率。作为包裹层钙镁磷肥,为包裹肥产品提供了丰富的活性钙、镁、硫、硅、铁、锰等中微量营养元素,不仅有利于作物的营养平衡,同时也能提高作物抗病、抗倒伏能力。

包裹肥料的肥效发挥后,会残留部分空壳于土壤中,其主要成分为钙、镁、硅等元素,有利于改善土壤团粒结构,有效预防土壤板结。由于其肥效持久,肥料利用率高,可降低肥料用量,减少施肥次数。粒度均匀,无污染可与种植一道机播,从而最大限度解放农村劳动力,最终节约资源,降低施肥成本。

根据中国农科院土壤肥料研究所王少仁研究员所做的田间和盆栽试验,证明钙镁磷肥包裹型复合肥料氮肥利用率提高7.74个百分点(如果以氮肥利用率平均35%计算,相当于提高氮肥利用率22%),在多种作物上表现出较普通复合(混)肥10-15%的增产效果。

国内不同省份多家企业生产的钙镁磷肥包裹复合肥料,应用在不同地区的不同作物(如玉米、小麦、烟草、棉花、水稻、果树、红薯、蔬菜等),均表现出良好的肥效,均受农民的欢迎。

4、包裹缓释肥特点

以肥料包裹肥料,对环境友好。以肥料包裹肥料,通过改变工艺而使其结构改变,达到适度缓效、缓释/控释的目的,市场价格偏低。采用反应性无机硫、磷酸为粘结剂,实现自热干燥,节约能源。采用专用包裹机,产品粒度均匀,成品率高,返料少,节能,是一种生态肥料工艺。

三、我国缓控释肥发展状况

在国家农肥顶级专家张福锁、张卫峰和马文奇等为中央产业政策发展参考而合编的《中国化肥产业技术与展望》一书,该书号称“化肥业蓝皮书”,就“中国新型肥料发展与展望”章节中提到:

1、从广义上来看中国缓控释肥的的生产已有10多年的历史,真正意义上的缓控释肥生产企业的发展自2004年陈冠荣院士提议由国家有关部门组织在北京召开的“中国缓控释肥高层研讨会”后,才将中国缓控释肥提上议事日程,严格意义上的我国缓控释肥料制造元年应该从2005年算起。但目前推广应用比较成功的只有应用郑州工学院专利,由济南乐喜施肥料有限公司生产的肥包肥型缓释肥料、中科院沈阳生态研究所的脲酶抑制剂稳定性氮肥、广东农科院土肥所的缓释水稻肥和上海汉枫缓释肥料有限公司的SCU和缓释BB肥。这些企业大部分在东北,少部分是华北与西北企业,生产的肥料主要销售到东北,和华北玉米作物上,估计累计推广了50万吨。肥包肥型缓释肥料已转让了几家企业,其中1家是美国企业,但是规模不大。目前效益比较好的是济南乐喜施肥料有限公司(原平阴县包膜复合肥厂)每年可以生产、销售8万-10万吨,特别从2004年开始出口泰国1万吨缓释肥料,现明年都有肥包肥的出口,2009年8月20万吨新生产线运行。广东农科院的水稻缓释肥料主要靠政府推广,每年可以推广5000-10000吨。

2、该书P201页写到:济南乐喜施肥料有限公司主要生产与郑州大学联合开发的新型复合肥料,年产量10万吨。该肥以粒状氮肥为核心,以磷铵、钾肥、钙镁磷肥、硫、硼、锌、铁、铜等10多种中微量元素为包裹层,以磷硫酸为粘合剂递层包裹造粒而成。其特性是易淋失、易挥发的植物营养元素分别被不易淋失和不溶于水的钙镁磷肥分层包裹,形成有效控制养分分解和溶出速度的产品,提高了养分利用率,达到缓释、延长肥效且无公害的效果。他们开发的新型控释肥料,以尿素等水溶性氮肥为核心,以多种不同溶解度的无机植物营养物质为包裹层,整个包裹层所有成分均为植物营养物质,施入土壤后不会造成任何残留物污染,对环境友好。产品配方灵活,可根据不同作物需要生产不同养分比例的产品,广泛应用于高尔夫球场,景观植物,经济作物,果树及大田作物。产品粒度均匀、颗粒强度好、流动性佳,可以采用机械化施肥。

3、该书也着重分析了我国缓释肥市场发展缓慢的原因有二。一是农民认知度低。受我国农民传统施肥习惯认为肥效快才是好,而提高肥料利用率必然研究肥料元素的缓释性。二是缓控释肥价格相对高,令农民望而却步,制约其推广与应用,特别是在中国,适合大田肥的市场的缓释肥料须研究对比缓释肥的加工原料和加工成本。

不过,从日益增加的肥料使用量来看,缓释肥市场正在逐步壮大。一方面,中国是世界上化肥用量最大的国家,潜在的市场很大,尤其是缓控释肥开始进入农业市场,用包膜尿素作掺混肥料氮源已经开始用于玉米一次性施肥。另一方面,国内研究者普遍认为可以研究出更廉价的包膜肥料,已有的研究结果表明国内开发的控释性能优良的包膜肥料的成本可以大大低于国外包膜肥料的销售价格。一般认为,包膜肥料的价格可以降低到国外的包膜肥料的25%---50%,但是这样的价格依然比普通的化肥高1倍左右,因此还有很多工作要做。

4、该书也强烈呼吁政府应对缓释肥的发展政策支持并就缓释肥策略提出建议优先发展缓控氮肥,从累积利用率来看,氮肥的利用率最低,我国每年约损失1500万吨氮素,其直接经济损失约300亿元。因此,我国应优先发展缓控释肥料。加大科研投入力度,为了加速我国缓控释肥料的产业化步伐,政府应该搭建桥梁,将缓控释肥发展作为我国肥料工业技术提高的主要方向,使其影响逐渐扩大,并逐步为广大农民所接受。只有从长远考虑,从农业可持续发展的角度考虑,不以环境被污染和环境过度使用为目标,我国农业的发展才能细水长流。缓控释肥释放养分的特点就是细水长流。形势逼人,缓控释肥料的发展进程必须加快步伐。

篇2:中国新型包裹缓释肥发展与展望

肥料涂层缓释技术是以涂层大颗粒尿素为基本氮源, 对磷、钾分别涂层、造粒, 采取掺混工艺, 而配制生产具有作物专用, 可控缓释特性的肥料。采用涂层技术生产的涂层缓释一次肥与其他形式复 (混) 肥料相比, 具有投资少、成本低、配肥灵活、针对性强等优点, 并能根据不同作物、不同土壤和生态环境来确定平衡施肥方案。由于涂层缓释一次肥中以涂层尿素为基本氮原, 尿素表面经过包膜涂层后, 由于包膜涂层阻隔而对土壤脲酶活性产生抑制作用, 使氮素分解释放速度明显降低, 从而有效地减少了氮素的挥发、淋失和反硝化作用, 提高尿素利用率达8%~10%。经过多次不同涂层处理的尿素, 能够组配不同氮素释效期, 养分释放期可分不同阶段 (80~100、150~180、200~240 d) , 对满足不同作物不同生育期的养分需求, 起到重要的调控作用。磷、钾经过涂层以后, 可以增加作物对磷、钾的吸收, 可见涂层缓释肥料具有控氮、促磷、保钾的特点[1]。正是这些优点, 有效地解决了农作物生产中传统的重施氮肥、不注意施钾肥的错误施肥理念。

肥料涂层缓释技术虽然在当前农业生产中是一项先进技术、热门技术, 在河北省及全国正在大面积推广, 但是应用该项技术必须和农业生产中其他一些技术相结合, 才能发挥更大的作用。如果应用不恰当, 将会影响和制约涂层技术在农业生产中的效用。

2 涂层缓释肥生产应用效果

2.1 棉花应用结果

棉花使用涂层缓释肥后, 单株成铃数多1.5个, 单铃重增重0.2 g, 衣分高0.2个百分点, 平均增产13.9%, 产值增加2 160元/hm2, 纯收入增加2 505元/hm2 (表1) 。根据SPSS方差分析结果[2], 习惯施肥与施用缓释肥对比, 单铃重差异达到显著水平, 单株成铃、产量差异均达极显著差异。

2.2 小麦应用结果

从表2可以看出, 在产量结构各指标上, 缓释肥平均比常规施肥数值高:穗数多36.0万穗/hm2, 穗粒数多1.1粒, 千粒重重1 g, 增产677 kg/hm2, 增幅9.3%, 节本增收1 555元/hm2。根据SPSS方差分析结果, 在穗数、穗粒数、千粒重和产量各方面, 常规施肥与施用缓释肥均有显著差异。

2.3 玉米应用结果

从表3可以看出, 与施用缓释肥的产量结构均比常规施肥高, 穗粒数多34个, 千粒重多12 g, 增产936 kg/hm2, 增幅12.7%, 增收926.1元/hm2。SPSS方差分析结果, 穗粒数、千粒重和亩产, 常规施肥与施用缓释肥均有极显著差异。

3 涂层缓释肥生产应用建议

3.1 肥料涂层缓释技术和测土配方施肥技术相结合

生产涂层缓释肥料必须和测土配方施肥技术相结合, 因为不同地区的土壤地力基础不同, 为了生产出适合当地农作物的涂层缓释肥料, 需要对当地的土壤进行化验, 根据土壤养分含量水平和作物需肥规律, 确定当地的作物需肥配方, 再根据配方生产的涂层缓释肥料, 可促进作物增产效果。如元氏县农业技术推广中心提供农作物测土配方方案后, 由石家庄中吉化肥有限公司按方生产测土配方涂层缓释专用肥料。试验示范结果表明, 施用测土配方涂层缓释肥料和习惯施肥比较, 棉花增产皮棉180 kg/hm2, 增收2 505元/hm2, 增产13.9%;玉米增产936 kg/hm2, 投入成本一样, 增收926.1元/hm2。小麦增产678 kg/hm2, 增收1 555元/hm2。

3.2 肥料涂层缓释技术与保护性耕作相结合

在当前的农业实践中, 发展新型缓释肥料已成为人们的共识。但是仅仅有肥料还不够, 还需要科学的施肥方法。涂层缓释肥料必须底施才能发挥其更好的肥效, 如果追施, 将会降低肥料利用率。而普通肥料和免耕机在一起施用, 前期氮肥的肥效快, 农作物容易旺长, 而后期肥效不足, 容易脱肥, 出现早衰现象。涂层缓释肥恰好解决了这个问题, 氮肥养分被缓慢释放, 磷、钾更容易被农作物吸收。农作物全生育期养分释放比较均匀, 前期不旺长、后期不早衰。由此看来, 涂层缓释肥与保护性耕作相结合, 实践了机械施肥与肥料深施、肥与根基供养的理念, 体现了肥料生产与肥料应用的统一, 发挥了新型肥料与农机、农艺相结合, 更大程度地提高了新型肥料的利用率和增产潜能, 作物增产效果明显。

注:常规施肥处理中均施二铵375 kg/hm2、尿素375 kg/hm2。

注:常规施肥处理中, 均施尿素375 kg/hm2。

3.3 涂层缓释肥料宜在中上等地力上施用

元氏县农业技术推广中心土肥站经过3年试验, 涂层缓释肥料最好在中上等地力上施用, 不适合在沙土地和低等地力上施用。沙土地和低等地力由于有机质含量低、土壤保水保肥性差, 肥料施用需要多次少施才能满足作物需求。中上等地力养分平均含量标准:有机质>1.5%, 速效氮>70mg/kg, 速效鳞>20 mg/kg, 速效钾>75 mg/kg。

3.4 农作物施用涂层缓释肥料前期最好有一次充足的底墒

因为单质肥料经过涂层后比普通肥料溶化速度慢, 只有在肥料施用前期有一次充足的底墒水后, 才能更好的进行溶解, 其养分就可以被作物缓慢吸收利用。如果在不能灌溉的耕地上施用, 作物生长前期没有有效的降水, 就会影响肥料养分的释放, 降低肥料利用率。

参考文献

[1]徐玉鹏, 赵忠祥, 张大道, 等.缓/控释肥料的研究进展[J].华北农学报, 2007, 22 (B10) :190-194.

[2]薛薇.SPSS统计分析方法与应用[M].北京:电子工业出版社, 2004.

[3]梁智, 何生丽.矿物包裹型缓释肥料肥效研究[J].新疆农业科学, 2002, 39 (6) :360-361.

[4]赵先贵, 肖玲.控释肥料的研究进展[J].中国生态农业学报, 2002, 10 (3) :95-97.

[5]段路路.缓控释肥料研究现状及进展[J].化肥标准化与质量监测, 2010 (2) :19-23.

篇3:中国新型包裹缓释肥发展与展望

关键词:新型肥料;马铃薯;养分吸收;经济效益;灌溉模式

中圖分类号:S157.4+1;S532.06文献标志码: A文章编号:1002-1302(2016)02-0130-03

收稿日期:2015-01-05

基金项目:中央财政重大科技推广示范项目(编号:GCNT-LN-13);辽宁省农业科技攻关项目(编号:2013215001)。

作者简介:赵颖(1967—),辽宁沈阳人,助理研究员,主要从事农作物高效复种研究。E-mail:1984838601@qq.com。

通信作者:何志刚,硕士,副研究员,主要从事作物高效复种营养调控研究。E-mail:hezhigang1227@126.com。水分和肥料是农业生产中影响作物生长的2个重要因素,合理灌溉和施肥是作物增产增收的主要途径之一[1]。马铃薯因其适应性强、产量高、增产潜力大、粮菜兼用等特点,近年来在我国的种植面积不断扩大,已成为第四大粮食作物[2-3]。马铃薯在辽宁省西部地区被大规模种植,是当地农民的主要收入来源之一,但该地区水资源及其匮乏,农业干旱频繁发生,水资源供需矛盾十分凸出;与此同时,辽西地区马铃薯生产施肥量偏高,远超过其生长需求,导致生产成本提高,既影响了经济效益,又因化肥施用过量造成浪费和环境污染。

传统马铃薯生产中多采用大水漫灌的灌溉方式和一次性基肥的施肥方式,这2种方式不仅浪费水资源,且需要很多劳动力,难以满足马铃薯集约化生产的要求[4]。邓兰生等研究表明,水肥配合施用有利于提高马铃薯的水肥利用率,从而提高马铃薯产量[5]。缓释氮肥不仅能够满足高产优质的需要,作为作物全生育期肥料一次性基施,还具有节省追肥所需的劳动力投入、减少肥料用量、提高氮肥利用率、减少环境污染等优点[6]。

目前,国内外对马铃薯的研究大多单方面研究其水分或缓释肥,关于膜下滴灌配合缓释肥的研究较少。本研究将新型缓释肥料与膜下滴灌技术应用于马铃薯大田生产,研究不同灌溉方式配合缓释肥的效果及其对作物产量的影响,为膜下滴灌技术和新型缓释肥在实际生产中的应用提供理论基础。

1材料与方法

1.1试验时间和地点

试验于2013年3月28日至7月3日在辽宁省葫芦岛市绥中县小庄子乡进行。试验区位于辽宁省葫芦岛市西南部(119°34′E~120°31′E,39°59′N~40°37′N),属温带半湿润大陆性季风气候区,全年平均气温9.8 ℃、平均无霜期176 d、多年平均降水量652.5 mm。该地区地势平坦、土质肥沃,十分适于种植马铃薯。试验地耕层土壤为草甸土,土壤pH值6.7、碱解氮(N)145 mg/kg、速效磷(P2O5)116.8 mg/kg、速效钾(K2O)145 mg/kg、有机质15.5 g/kg、全氮(N)0.86 g/kg、全磷(P)1.42 g/kg、全钾(K)25 g/kg。

1.2试验材料

供试马铃薯品种为中薯5号。供试肥料含尿素(N)46%、普通过磷酸钙(P2O5)12%、硫酸钾(K2O)50%。常规马铃薯复合肥(N 18%、P2O5 10%、K2O 15%),尿酶抑制剂(DMP),磷素活化剂(植酸酶)。

1.3试验设计

试验共设置4个处理。处理1:常规灌溉施肥,灌溉方式为大水漫灌;施用复合肥1 500 kg/hm2(N 270 kg/hm2、P2O5 150 kg/hm2、K2O 225 kg/hm2)。处理2:常规灌溉+缓释肥料,与处理1等养分,施用辽宁省农业科学院植物营养环境资源研究所自制肥料(尿素587 kg/hm2、普通过磷酸钙1 250 kg/hm2、硫酸钾450 kg/hm2、尿酶抑制剂DMP 8 g/kg、N和磷素活化剂植酸酶2 g/kg,P通过吸附剂加入肥料中混匀后制成)。处理3:滴灌施肥,灌溉方式为膜下滴灌;施用复合肥1 500 kg/hm2(N 270 kg/hm2、P2O5 150 kg/hm2、K2O 225 kg/hm2)。处理4:滴灌+缓释肥料,与处理3等养分,施用辽宁省农业科学院植物营养环境资源研究所自制肥料(尿素587 kg/hm2、普通过磷酸钙1 250 kg/hm2、硫酸钾450 kg/hm2、尿酶抑制剂DMP 8 g/kg、N和磷素活化剂植酸酶2 g/kg,P通过吸附剂加入肥料中混匀后制成)。

试验采用随机区组设计,3次重复,小区面积为30 m2。于2013年3月25日播种,单层地膜。行距80 cm,垄上双行种植,株距27 cm,密度达90 000株/hm2,及时引苗,于2013年6月23日收获。各处理的管理方式(拔草、松土)相同。底肥一次性施肥,整个生育期滴灌处理统一用水量每次267 m3/hm2,共用水2 670 m3/hm2,每7 d灌水1次,共灌水10次;常规灌溉处理采用沟灌,马铃薯生长期间每14 d灌水1次,共灌水5次,总灌溉量为2 670 m3/hm2,与滴灌相同。

1.4研究方法

分别于土壤春季种植前和马铃薯不同生育时期进行田间取样。采用五点混合取样法,采集0~20 cm耕层土壤,每个处理重复3次。

1.5测定项目与方法

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1.5.1土壤养分状况采用碱解扩散法测定土壤中的碱解氮含量,采用钼锑抗比色法测定土壤中的有效磷含量,采用重铬酸钾氧化法测定土壤中的有机质含量[7]。

1.5.2生育性状 分别于苗期和块茎膨大期测定植株株高、叶片叶绿素SPAD值。当地农户习惯在块茎膨大后期喷施控制徒长的药剂,因此于淀粉积累期未测量植株株高、叶绿素SPAD值。

1.5.3测定产量 收获期每个小区选取中间10 m2测定产量,记录块茎产量、地上部茎叶鲜质量,最终估算产量;同时,每个重复选取10株马铃薯考种,记录块茎和地上部茎叶的鲜质量、干质量,估算干质量产量。

1.6统计分析

采用SPSS 11.0软件进行统计分析。不同处理间的差异采用单因素方差分析,多重比较采用新复极差法(Duncan測验)进行。

2结果与分析

2.1不同处理马铃薯植株的生育性状调查

马铃薯首先生长地上部,株高增长很快,随后转入地上部与地下部共同生长阶段,增长变缓;在块茎膨大期,地上部的养分不断传送至地下块茎,株高达到最高峰;而在淀粉积累期,株高衰减[8]。

由表1可知,在苗期,常规灌溉+缓释肥处理、滴灌+缓释肥处理的株高与叶绿素SPAD值均低于常规灌溉施肥处理、滴灌施肥处理,可能的原因为缓释肥料前期释放养分不足,除滴灌+缓释肥处理显著低于其他3个处理外,其他各处理间差异不显著。在块茎膨大期,随着作物需水高峰期、养分释放高峰期的来临,滴灌+缓释肥处理的效果有所呈现,株高、叶绿素SPAD值均明显高于其他处理,与常规灌溉施肥处理差异显著。

2.2不同处理对马铃薯各生育期土壤碱解氮、速效磷含量的影响

由表2可知,在苗期,常规灌溉施肥和常规灌溉+缓释肥处理土壤中速效氮、速效磷养分的释放显著高于其他2个处理,表明前期施肥量过大导致肥料大量流失。常规灌溉+缓释肥处理低于常规灌溉施肥处理,表明土壤水分含量较高时,常规灌溉方式使肥料大量流失。滴灌施肥处理、滴灌+缓释肥处理明显低于常规灌溉施肥处理,且差异显著。在块茎膨大期,滴灌+缓释肥处理土壤中的速效氮、速效磷养分显著高于其他处理。可见,块茎膨大期滴灌+缓释肥处理进入养分释放高峰,速效磷分别比常规灌溉施肥处理、常规灌溉+缓释肥处理提高20%、12.5%,速效氮分别比常规灌溉施肥处理、常规灌溉+缓释肥处理提高32.2%、18.2%,差异达到显著水平。在淀粉积累期,滴灌+缓释肥处理土壤中的速效氮与其他处理差异不显著,速效磷则明显高于其他处理,且差异显著。

综合不同时期,滴灌+缓释肥处理底肥中的氮、磷养分在植物生育前期释放较少,而在植物生育高峰期释放相对较多,常规灌溉施肥处理则相反。滴灌+缓释肥处理的养分释放趋势更能满足作物生长对养分的需求,对有效提高马铃薯块茎产量具有潜在促进作用。

2.3不同处理对马铃薯产量及构成因素的影响

由表3可知,滴灌+缓释肥处理在地上部干质量、地下部干质量均高于常规灌溉施肥处理,滴灌+缓释肥处理的总干物质量、块茎质量分别比常规灌溉施肥处理平均提高 5.60%、28.68%,表明滴灌+缓释肥处理的土壤养分供给更符合马铃薯生长周期内对养分的需求,从而使结薯率最高。产量、综合经济效益分别平均提高12.07%、10 139元/hm2。

3结论与讨论

马铃薯是重要的粮蔬兼用作物,具有种植区域广、种植水平和产量差异大等特点。在马铃薯生产中,肥料投入是最主要的成本构成之一,合理的水肥管理则是获得高产、稳产的重要保证[9]。据调查,在辽宁省西部马铃薯早熟种植地区,肥料成本约占总生产成本的30%,而肥料和劳动力成本构成则超过总成本的50%。传统种植方式常有施肥过量、比例不当等问题,加之大水漫灌等过量灌溉和不合理灌溉措施,极易导致肥料大量流失,降低养分利用率[8,10]。章明奎等对砂质土壤的养分积累和迁移特点进行研究,发现砂土中的养分极易随水迁移,高浓度养分在短时间内即可沿剖面迁移至地下水,或随地表径流迁移至周围水体[11];因此,马铃薯施肥宜少量多次,避免高量一次性施肥。本研究采用滴灌技术配合缓释肥技术,按照马铃薯不同生长时期对养分的需求规律进行供肥,最大限度减少因肥料过量灌溉而随灌溉水渗漏至深层土壤,以保持作物根层适宜的水、肥、气条件,为作物根系的生长提供良好环境,最终达到增产、增收的目的。研究结果表明,滴灌处理明显优于常规灌溉处理,缓释肥处理优于常规施肥处理。在整个生育期,滴灌配合缓释肥料处理的氮、磷养分释放比较合理,明显优于常规灌溉施肥处理。常规灌溉施肥处理前期释放养分较高,后期养分供应不足,而膨大期的营养吸收对产量影响较大。滴灌配合缓释肥处理的养分释放趋势更能满足作物生长对养分的需求,对有效提高马铃薯块茎产量具有潜在促进作用。在当前施肥水平和技术配套条件下,膜下滴灌配合施用缓释肥是一种较为安全、减投增效、有利于可持续发展的措施,可达到稳产、节约成本的目的。

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