Effect of Time-release Fertilizers on Production and Economic Efficiency of Single-and Double-planting, Late-season Rice Farming
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摘要: 为减少化肥用量，提高种粮经济效益，在单、双季晚稻上通过施用不同类型缓/控释肥料，研究不同缓/控释肥对水稻茎蘖动态、氮素效率、产量及经济效益的影响。结果表明，木质素缓释肥能显著提高成穗率，增加每穗实粒数和结实率。与常规肥料相比，单季晚稻上木质素缓释肥在氮肥用量减少56.00%情况下，产量仅减产0.89%，且高于水稻配方肥及金正大控释肥。木质素缓释肥氮肥农学效率明显高于常规施肥及金正大控释肥，虽然经济效益略低于常规施肥处理，但肥料利用率明显提高。在双季晚稻上木质素缓释肥处理氮素农学效率达23.95%，但产量和经济效益较常规施肥处理分别减少5.61%、3.49%，也低于金正大控释肥处理。综合相关产量及农艺性状的表现，木质素缓释肥在单季晚稻上施用效果较优，能有效降低成本、提高氮素利用率，有利于实现稳产，并且经济效益和生态效益显著。Abstract: Time-release fertilizers were applied on rice fields to evaluate their effects on the yield, agronomic characteristics, and over-all benefits of single-and double-planting, late rice. The results showed that, for the single-planting variety, the percentage of productive tillers on an individual plant was significantly improved, and the number of filled grains per panicle and seed setting rate increased when the lignin time-release fertilizer (F1) was used. Comparing to the conventional fertilization(F4), F1 reduced N fertilizer usage by 56.0% with merely 0.89% decrease on yield, which was still greater than either Kingenta Controlled-release Fertilizer (F2) or Rice Formulated Fertilizer(F3). In addition, the N agronomic efficiency of the F1 application was also higher than that of F4 or F3. Despite the slightly lower economic return resulted from using F1 than F3, the fertilization efficiency was significantly improved. For the double-planting variety, the N agronomic efficiency was increased as high as 23.95% as well for F1 application, resulting in 5.61% and 3.49% reduction on grain yield and economic efficiency as compared to F4, respectively. F1 was also lower than Kingenta controlled-release fertilizer(F2) on grain yield and economic efficiency.It was concluded, with the experimental results, that F1 could be applied in single-planting, late-season rice cultivation to realize optimal grain yield and N utilization, as well as improvements on the economic and environmental considerations.
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Key words:
- rice /
- lignin time-release fertilizer /
- agronomic characteristics /
- yield /
- economic efficiency
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表 1 不同肥料施用方案及肥料运筹
Table 1. Experimental fertilization programs and fertilizer applications
品种 处理 (N-P2O5、K2O)总养分
/(kg·hm-2)基肥/
(kg·hm-2)分蘖肥1/
(kg·hm-2)分蘖肥2/
(kg·hm-2)甬优12 F0 0-0-0 不施肥 F1 99.0-34.5-63.0 木质素缓释肥900 F2 138.0-66.0-72.0 金正大控释肥600 F3 226.5-63.0-135.0 水稻配方肥1050 尿素150+氯化钾67.5 F4 225.0-45.0-135.0 碳铵450+过磷酸钙375 尿素225+氯化钾225 尿素97.5 甬优15 F0 0-0-0 不施肥 F1 66.0-22.5-42.0 木质素缓释肥600 F2 103.5-49.5-54.0 金正大控释肥450 F3 159.0-36.0-54.0 水稻配方肥600 尿素150+氯化钾67.5 F4 154.5-45.0-135.0 碳铵300+过磷酸钙375 尿素150+氯化钾225 尿素75 
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表 2 不同肥料处理对水稻各生育期的影响
Table 2. Effect of fertilizations on rice at various growth stages
品种 处理 播种期/
(月-日)栽插期/
(月-日)始穗期/
(月-日)齐穗期/
(月-日)甬优12 F0 05-16 06-12 08-30 09-03 F1 05-16 06-12 08-31 09-04 F2 05-16 06-12 08-31 09-04 F3 05-16 06-12 08-31 09-04 F4 05-16 06-12 08-31 09-04 甬优15 F0 06-19 07-25 09-13 09-17 F1 06-19 07-25 09-13 09-18 F2 06-19 07-25 09-14 09-18 F3 06-19 07-25 09-15 09-19 F4 06-19 07-25 09-16 09-20
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表 3 不同肥料处理下水稻群体茎蘖的动态变化
Table 3. Dynamic changes on stems of a rice plant under different fertilizations
品种 处理 群体茎蘖动态/(×104个·hm-2) 有效穗数/
(×104个·hm-2)成穗率
/%6月21日 6月28日 7月5日 7月10日 7月15日 7月20日 7月25日 甬优12 F0 49.53 108.96 173.72 184.39 189.72 202.05 174.48 122.70b 60.73 F1 51.81 119.62 204.96 214.10 216.39 225.19 208.01 141.45a 62.81 F2 50.29 118.86 188.20 196.58 208.17 224.86 212.58 139.80a 62.17 F3 48.76 129.53 233.15 233.15 239.34 244.58 220.96 148.50a 60.47 F4 49.53 124.19 223.25 241.53 252.20 264.39 241.53 154.95a 58.61 品种 处理 群体茎蘖动态/(×104个·hm-2) 有效穗数/
(×104个·hm-2)成穗率
/%8月2日 8月9日 8月15日 8月21日 8月31日 9月5日 9月10日 甬优15 F0 40.92 99.48 121.35 127.70 160.77 136.16 111.60d 69.42 F1 43.74 103.00 134.82 143.71 169.83 131.86 124.95c 73.57 F2 40.92 118.52 127.88 148.16 179.65 148.93 131.70bc 73.31 F3 37.39 94.54 130.73 162.97 197.99 155.56 137.85ab 69.62 F4 36.69 104.41 142.97 170.38 219.27 221.49 210.82 149.25a 67.38 注：同列数据后不同小写字母表示差异达显著水平(P＜0.05)。表 4、5同。
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表 4 不同肥料处理对水稻产量构成因素的影响
Table 4. Fertilizations affected on factors of grain yield of rice
品种 处理 株高
/cm穗长
/cm每穗总粒数
/粒每穗实粒数
/粒千粒重
/g结实率
/%甬优12 F0 117.8 19.90 305.27c 276.94b 22.53a 88.89 F1 121.5 22.44 353.81ab 303.45ab 22.04b 85.77 F2 121.2 21.12 345.65b 294.63ab 22.54a 85.24 F3 124.3 21.26 366.54ab 298.36ab 22.07b 81.40 F4 123.8 22.35 371.38a 292.76ab 21.85b 78.83 甬优15 F0 94.8 21.22 214.96d 177.51b 29.54ab 82.58 F1 101.2 24.13 253.45c 198.74a 30.17a 78.41 F2 105.1 23.77 258.06bc 196.94a 28.85bc 76.32 F3 101.0 24.23 269.27a 206.65a 28.21c 76.70 F4 101.5 25.58 262.59b 200.02a 27.46d 76.17
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表 5 不同肥料处理对水稻产量及氮肥农学效率的影响
Table 5. Fertilizations affected on factors of grain yield of rice and nitrogen agronomic efficiency
品种 处理 产量/
(kg·hm-2)氮肥农学效率/
(kg·kg-1)增产百分数/% 比对照(F0) 比常规(F4) 比配方肥(F3) 甬优12 F0 7821.0b - - -16.86 -15.59 F1 9322.5a 15.17 19.20 -0.89 0.62 F2 9151.5a 9.64 17.01 -2.71 -1.23 F3 9265.5a 6.38 18.47 -1.50 - F4 9406.5a 7.05 20.27 - 1.52 甬优15 F0 5406.0c - - -26.97 -28.06 F1 6987.0b 23.95 29.25 -5.61 -7.03 F2 7219.5a 17.52 33.55 -2.47 -3.93 F3 7515.0a 13.26 39.01 1.52 - F4 7402.5a 12.92 36.93 - -1.50
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表 6 不同肥料处理下水稻经济效益的差异
Table 6. Economic efficiency on rice cultivation with different fertilizations
品种 处理 肥料与施肥成本/
(元·hm-2)比常规施肥节本/
(元·hm-2)稻谷产值/
(元·hm-2)比常规施肥增收/
(元·hm-2)甬优12 F0 0.00 2952.75 24714.00 -2057.43 F1 2925.00 27.75 29459.10 -237.69 F2 2745.00 207.75 28918.74 -598.05 F3 3822.75 -870.00 29278.98 -1315.56 F4 2952.75 - 29724.54 - 甬优15 F0 0.00 2497.50 17083.50 -3811.44 F1 2025.00 472.50 20751.72 -840.48 F2 2115.00 382.50 23287.62 -195.78 F3 2562.75 -65.25 24221.40 290.25 F4 2497.50 - 24102.90 -
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