緩釋尿素對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量和肥料利用效率的影響

段 玉 ，孫廣琴，張 君 ，侯建偉，栗艷芳 ，莎 娜，云麗娜

（1.內(nèi)蒙古農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院資源環(huán)境與檢測(cè)技術(shù)研究所，內(nèi)蒙古呼和浩特 010031；2.多倫縣農(nóng)牧業(yè)科技服務(wù)中心，內(nèi)蒙古多倫027300；3.呼和浩特市種子管理站，內(nèi)蒙古呼和浩特 010020）

馬鈴薯（Solanum tuberosum L.）是內(nèi)蒙古自治區(qū)的主要作物之一，2010—2014年，馬鈴薯平均播種面積64.5萬(wàn)hm2，總產(chǎn)91萬(wàn)t，分別占全國(guó)的12.3%和10.0%[1]。氮素是馬鈴薯生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中所需的最重要營(yíng)養(yǎng)元素，每生產(chǎn)1 t馬鈴薯鮮薯吸收氮素（N）為5～6 kg[2]。馬鈴薯大多種植在沙質(zhì)土壤上，由于氮素在土壤中容易轉(zhuǎn)化成氨從而造成氨揮發(fā)或轉(zhuǎn)化成為硝酸鹽或亞硝酸鹽隨水淋失，滲入到地下水，造成環(huán)境污染，因而氮是較難以管理的營(yíng)養(yǎng)元素[3－4]。目前馬鈴薯氮素利用率普遍較低，當(dāng)季利用率不足30%，氮素?fù)p失浪費(fèi)較大。如何合理施用氮肥提高氮素利用率具有重要意義。緩釋肥料養(yǎng)分緩慢釋放，釋放期長(zhǎng)達(dá)65～90 d，有效延長(zhǎng)了作物對(duì)肥料的吸收期，肥料利用率顯著提高，對(duì)環(huán)境污染小等諸多優(yōu)點(diǎn)成為21世紀(jì)化學(xué)肥料工業(yè)的發(fā)展方向[5]。緩釋肥料的肥料效應(yīng)、作物效應(yīng)、環(huán)境效應(yīng)、生物學(xué)效應(yīng)均比普通尿素優(yōu)越[6－7]。本研究采用多年多點(diǎn)試驗(yàn)研究緩釋尿素對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量和氮素利用效率的影響，為馬鈴薯科學(xué)施用氮肥提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)在內(nèi)蒙古武川縣和察哈爾右翼中旗（簡(jiǎn)稱(chēng)察右中旗）進(jìn)行。試驗(yàn)地土壤養(yǎng)分狀況見(jiàn)表1，試驗(yàn)地選擇肥力中下等沙質(zhì)土壤進(jìn)行，各試驗(yàn)地基本情況見(jiàn)表2。

表1 試驗(yàn)土壤養(yǎng)分狀況

表2 試驗(yàn)基本情況

1.2 供試材料

試驗(yàn)品種為克新一號(hào)馬鈴薯，緩釋尿素是由加拿大加陽(yáng)公司提供的一種顆粒形態(tài)肥料，含氮量（N）≥44%，24 h溶出率≤15%，28 d溶出率≤50%，60 d溶出率≥80%，粒度（1.00～4.75 mm）≥90%。普通尿素含氮量（N）46%，磷肥用三料磷肥（P2O5）46%，鉀肥用氯化鉀（K2O）60%。田間管理和施肥磷鉀肥全部在播種時(shí)做種肥條施，氮肥根據(jù)試驗(yàn)要求在播種帶條施。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)在磷鉀肥基礎(chǔ)上施用氮肥，養(yǎng)分推薦用量由中加合作實(shí)驗(yàn)室推薦[8]。試驗(yàn)設(shè)9個(gè)處理分別為：（1）不施氮（CK）；（2）100%推薦施氮量用普通尿素基施（RU100%B）；（3）40%推薦施氮量用普通尿素基施，60%推薦施氮量用普通尿素追施（RU40%B+RU 60%T）；（4）40%推薦施氮量用普通尿素基施，60%推薦施氮量用緩釋尿素基施（RU 40%+CRU 60%）B；（5）100%推薦施氮量用緩釋尿素基施（CRU 100%B）；（6）75%推薦施氮量用緩釋尿素基施（CRU 75%B）；（7）75%推薦施氮量用普通尿素基施（RU 75%B）；（8）50%推薦施氮量用緩釋尿素基施（CRU 50%B）；（9）50%推薦施氮量用普通尿素基施（RU 50%B）。小區(qū)面積30 m2，3次重復(fù)，隨機(jī)排列。

2 結(jié)果與分析

2.1 施肥對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量的影響

試驗(yàn)各處理分別測(cè)產(chǎn)收獲，各處理結(jié)果見(jiàn)表3。試驗(yàn)結(jié)果表明：馬鈴薯施用氮肥均有增產(chǎn)效果，施用氮肥增產(chǎn)率7.1%～48.0%，平均為24.3%，不施氮肥處理與所有施氮處理有顯著差異。在各施氮肥處理中，100%緩釋尿素基施效果最好產(chǎn)量最高，其次是40%普通尿素+60%緩釋尿素基施，40%普通尿素基施+60%普通尿素追施和75%緩釋尿素基施，這4個(gè)處理產(chǎn)量之間差異不顯著。

表3 不同施肥處理的馬鈴薯產(chǎn)量變化

2.2 不同施肥處理對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量性狀和商品薯率的影響

表4結(jié)果表明：馬鈴薯不施氮肥處理的單株結(jié)薯數(shù)最低，平均為3.75個(gè)，施用氮肥單株結(jié)薯數(shù)均有增加，以100%緩釋尿素和75%緩釋尿素基施單株結(jié)薯數(shù)最高，分別為4.38和4.31。施用氮肥馬鈴薯單薯重增加，增加幅度平均為12.2～26.7 g，以RU 40%B+RU60%T、（RU 40%+CRU 60%）B 和 CRU 100%B 3個(gè)處理單薯重較高，比普通尿素一次基施增加6.1～7.5 g。

表5結(jié)果表明：施用氮肥馬鈴薯商品薯率均有所提高，由不施氮肥處理的72.7%到施用氮肥的73.2%～77.7%，增加了0.5～5.0個(gè)百分點(diǎn)。以普通尿素40%配合緩釋尿素60%基施商品薯率最高，達(dá)77.7%。100%緩釋尿素基施、40%普通尿素基施+60%緩釋尿素基施、40%普通尿素基施+60%普通尿素追施、75%普通尿素基施和100%普通尿素一次基施4個(gè)處理的商品薯率都超過(guò)77%。

表4 不同施肥處理對(duì)馬鈴薯單株結(jié)薯數(shù)和單薯重的影響

2.3 施肥對(duì)氮素利用效率的影響

增施氮肥的農(nóng)學(xué)效率（AE）為 17.4～66.9 kg/kg（表6），100%普通尿素基施的農(nóng)學(xué)效率最低。總的來(lái)看，施用緩釋尿素處理的農(nóng)學(xué)效率在35～43 kg/kg，而施用普通尿素處理的農(nóng)學(xué)效率為27～35 kg/kg，緩釋尿素較普通尿素的氮肥（N）農(nóng)學(xué)效率增加8.8～14.7 kg/kg。

表6 施肥對(duì)氮肥農(nóng)學(xué)效率的影響 kg/kg

馬鈴薯施用氮肥的氮素利用率為21.8%～74.1%（表7），50%緩釋尿素基施氮素利用率最高達(dá)到51.8%，75%緩釋尿素基施次之為49.1%，依次為RU 40%B+RU 60%T 100%為 44.1%，（RU 40%+CRU 60%）B為43.7%，CRU100%基施為43.4%，100%普通尿素基施的氮素利用率最低，平均為32%。施用緩釋尿素較施用普通尿素的氮素利用率增加11.4～15.9個(gè)百分點(diǎn)，平均為13.7%。

表7 施肥對(duì)馬鈴薯氮素利用率的影響 %

2.4 施用緩釋尿素對(duì)土壤礦質(zhì)氮?dú)埩舻挠绊?/h3>

收獲后耕層土壤硝態(tài)氮和銨態(tài)氮含量隨著溫度濕度等變化較大，土壤礦質(zhì)氮（硝態(tài)氮+銨態(tài)氮）含量的順序依次為：CRU100%B＞（RU40%+CRU 60%）B＞RU40%B+60%T ＞ CRU75%B ＞RU100%B ＞CRU50%B ＞RU75%B ＞RU50%B ＞CK。 其 中CRU100%B、（RU40%+CRU 60%）B、RU40%B+60%T和CRU75%B 4個(gè)處理的礦質(zhì)氮含量較高，各處理之間總體相差很小，不超過(guò)2.5 mg/kg，說(shuō)明增施緩釋尿素不會(huì)造成土壤氮素殘留和積累。從銨態(tài)氮和硝態(tài)氮兩種形態(tài)氮素來(lái)看，2009年和2011年收獲后土壤濕度較高，殘留氮主要形態(tài)為硝態(tài)氮，2010年收獲后土壤濕度較小，殘留氮主要是銨態(tài)氮（圖 1）。

3 結(jié)論與討論

馬鈴薯施用氮肥增產(chǎn)效果顯著，施用氮肥的產(chǎn)量反應(yīng)平均為6.7 t/hm2，平均增產(chǎn)率24.3%。以普通尿素40%配合緩釋尿素60%基施增產(chǎn)效果最好，單獨(dú)使用緩釋尿素基施可以減少施氮量25%馬鈴薯產(chǎn)量基本不減少。說(shuō)明緩釋尿素具有較好的節(jié)肥增效作用，在玉米、水稻等作物上表現(xiàn)結(jié)果相同[9-12]。

施用氮肥單株結(jié)薯數(shù)均有增加，以100%緩釋尿素和75%緩釋尿素基施單株結(jié)薯數(shù)最高。施用氮肥馬鈴薯單薯重增加，以普通尿素40%配合緩釋尿素60%基施、40%普通尿素+60%緩釋尿素基施和100%緩釋尿素基施3個(gè)處理單薯重較高。施用緩釋尿素馬鈴薯的商品薯率有所提高，以100%緩釋尿素基施和40%普通尿素+60%緩釋尿素基施商品率較高。研究結(jié)果表明，施用緩釋尿素馬鈴薯單株結(jié)薯數(shù)、單薯重和商品薯率都有所提高。

施用緩釋尿素處理的農(nóng)學(xué)效率在40 kg/kg左右，而施用普通尿素處理的農(nóng)學(xué)效率為27～28 kg/kg。施用緩釋尿素或緩釋尿素與普通尿素配合氮素回收率在40%以上，而普通尿素基施氮素回收率都低于30%。說(shuō)明施用緩釋尿素可以提高肥效，增加施肥效益[5-7]。

施用緩釋尿素可平均提高氮肥利用率13.7個(gè)百分點(diǎn)，因而施用緩釋尿素可減少氮肥施用量。試驗(yàn)結(jié)果表明，用75%緩釋尿素基施可以代替40%普通尿素基施+60%普通尿素追施或40%普通尿素基施+60%緩釋尿素基施，沒(méi)有減產(chǎn)。收獲后土壤銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量總體差異不大，以100%緩釋尿素基施土壤礦質(zhì)氮含量較高，其他各處理之間差異不大。

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