緩/控釋肥對雙季稻產量和氮素利用率的影響

侯紅乾　黃永蘭　冀建華　劉益仁　劉秀梅,*　胡兆平

(1江西省農業(yè)科學院 土壤肥料與資源環(huán)境研究所,南昌 330200； 2國家紅壤改良工程技術研究中心， 南昌 330200； 3農業(yè)部長江中下游作物生理生態(tài)與耕作重點實驗室， 南昌 330200； 4江西省超級水稻研究發(fā)展中心，南昌330200；5養(yǎng)分資源高效開發(fā)與綜合利用國家重點實驗室，山東 臨沭 276700；6金正大生態(tài)工程集團股份有限公司，山東 臨沭 276700；*通訊聯(lián)系人，E-mail：lxm3392@163.com)

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緩/控釋肥對雙季稻產量和氮素利用率的影響

侯紅乾1，2，3黃永蘭4冀建華1，2，3劉益仁1，2，3劉秀梅1，2，3,*胡兆平5，6

(1江西省農業(yè)科學院 土壤肥料與資源環(huán)境研究所,南昌 330200；2國家紅壤改良工程技術研究中心， 南昌 330200；3農業(yè)部長江中下游作物生理生態(tài)與耕作重點實驗室， 南昌 330200；4江西省超級水稻研究發(fā)展中心，南昌330200；5養(yǎng)分資源高效開發(fā)與綜合利用國家重點實驗室，山東 臨沭 276700；6金正大生態(tài)工程集團股份有限公司，山東 臨沭 276700；*通訊聯(lián)系人，E-mail：lxm3392@163.com)

HOUHongqian，HUANGYonglan,JIJianhua,etal.Effectsofslow/controlled-releasefertilizerapplicationondoublecroppingriceyieldandnitrogenuseefficiency.ChinJRiceSci, 2016, 30(4): 389-396.

摘要:為明確緩/控釋肥(slow/controlled-release fertilizer, CRF)在水稻上的應用效果，連續(xù)2年在南方雙季稻區(qū)第四紀紅壤發(fā)育的水稻土上進行雙季稻大田試驗，比較了不施氮肥(CK)、推薦分3次施肥(OF)、一次性基施緩/控釋肥(100CRF)和一次性基施80%緩/控釋肥(80CRF)條件下，雙季稻的產量形成、氮素吸收和利用的差異。結果表明, 2年4季產量平均表現(xiàn)為80CRF>100CRF>OF>CK，其中80CRF、100CRF和OF分別比CK增產25.32%、23.93%和22.54%(P<0.05)，而各施氮處理間無顯著差異；2年籽粒平均吸氮量中，早稻100CRF、80CRF處理均顯著高于OF處理(P<0.05)，晚稻100CRF處理顯著高于OF處理(P<0.05)，但80CRF處理與OF無顯著差異，秸稈吸氮量與籽粒一致。100CRF、80CRF處理下氮肥吸收利用率均顯著高于OF處理(P<0.05)；氮肥農學利用率、氮肥偏生產力以80CRF最高，顯著高于100CRF和OF處理(P<0.05)；2012年晚季80CRF的氮肥生理利用率、土壤氮素依存率最高，顯著高于100CRF處理(P<0.05)，2013年早晚稻均以OF處理最高，顯著高于100CRF處理(P<0.05)；2年定位試驗中的80CRF處理與OF處理氮素生理利用率無顯著差異。因此，一次性施用緩/控釋肥產量水平與推薦分次施肥水平相當，但施用緩/控釋肥能顯著提高水稻氮素吸收量和含量。全量施緩/控釋肥雖能提高早晚稻氮肥吸收利用率，但氮素生理利用率降低；在推薦施肥的基礎上減量20%施用緩/控釋肥的早晚稻氮肥吸收利用率、農藝利用率、偏生產力均顯著提高，氮肥生理利用率與推薦施肥無差異；即在穩(wěn)產的基礎上，提高了氮素的利用效果，是值得推薦的施肥方式。

關鍵詞:緩/控釋肥； 產量； 吸氮量； 氮肥利用率； 水稻

目前，中國稻田氮肥吸收利用率為30%～35%[1]，氮肥損失特別嚴重，隨著集約化農區(qū)的發(fā)展，大量氮肥的施用，不僅造成資源損失，而且引起環(huán)境污染，如地表富營養(yǎng)化、硝態(tài)氮淋溶、溫室氣體排放量增加等一系列生態(tài)問題[2-5]，如何提高氮素利用率、減少環(huán)境污染并促進產量增長引起了各方面的重視?？蒯尫柿系膽?，能夠根據(jù)作物生長發(fā)育的需求控制養(yǎng)分的釋放速度，相比于傳統(tǒng)肥料肥效期長，養(yǎng)分釋放速率與作物的需肥規(guī)律基本吻合，一般認為，緩/控釋肥比速效氮肥利用率提高10%～30%，比傳統(tǒng)速效肥料可減少用量10%～40%，且能實現(xiàn)全生育期一次性施肥[6-9]，是提高水稻氮素利用效率的主要措施之一[10]。國際上通用的氮肥利用率定量指標包括氮肥吸收利用率、氮肥農學利用率、氮肥生理利用率和氮肥偏生產力，這些指標從不同側面描述了作物對氮素或氮肥的利用率[1, 11]。陳賢友等[12]指出，等氮量下一次性基施硫磺加樹脂包膜尿素，水稻增產17.75%，氮肥利用率提高27.64%，氮肥農學效率也顯著增加。黃旭等[13]發(fā)現(xiàn)，施用緩/控釋肥料可以改善水稻后期的生育性狀，增加產量，提高養(yǎng)分利用率。陳建生等[14]研究表明，一次性基施水稻控釋肥與等養(yǎng)分量的專用肥比較，獲得8.20%的增產效果，水稻氮肥利用率提高17.10%，減少肥料用量22.12%。前人關于控釋肥料在水稻上的增產效應和氮素利用率方面雖有大量研究，但主要以一年的試驗結果為主，涉及的水稻連續(xù)生長季較少，將氮素利用率各種指標結合起來綜合評價控釋肥減施增效作用相對較少。為較準確地反映氮肥在水稻體內吸收利用狀況，本研究以典型紅壤為研究對象，以推薦分次施肥為對照，連續(xù)2年定位研究施用緩/控釋配方肥對雙季稻產量、氮素吸收和利用的影響，以期為控釋肥在南方雙季稻區(qū)的減施增效分析和評價提供理論依據(jù)，為緩控釋肥在稻田上的推廣應用提供技術參考。

1材料與方法

1.1試驗區(qū)概況

于2012-2013年連續(xù)2年在江西省南昌縣岡上鎮(zhèn)進行定位試驗(N28°25′；E115°51′)。該地土壤類型為第四紀紅壤發(fā)育的潴育性水稻土，屬中亞熱帶，年平均氣溫17.5 ℃，≥10 ℃積溫5 400 ℃，年降雨量1 600mm，年蒸發(fā)量1 800mm，無霜期約280d。溫、光、熱資源豐富，適宜大多數(shù)農作物生長。水稻移栽前土壤有機質為32.52g/kg，全N為1.89g/kg，速效N為135.6mg/kg，速效P為35.8mg/kg，速效K為94.14mg/kg，pH值為6.20。

1.2供試品種

早稻品種為佳優(yōu)98，于4 月中旬拋秧, 密度為43.4萬兜/hm2，7 月上旬收獲，全生育期 110d左右。晚稻品種為101，于7 月中旬移栽, 密度為18 萬兜/hm2，10 月中下旬收獲，全生育期120d左右。

1.3試驗設計

早晚稻大田試驗設4個處理，分別為：CK，不施氮肥；OF，推薦分3次施肥；100CRF，一次性基施緩/控釋肥；80CRF，一次性基施80%緩/控釋肥。其中，處理2、3等養(yǎng)分設計，小區(qū)面積30m2，隨機區(qū)組排列，重復3 次，共12 個小區(qū)。

早稻施氮肥(折合純N)157.5kg/hm2、磷肥(折合P2O5)75kg/hm2、鉀肥(折合K2O)135kg/hm2。晚稻施氮肥(折合純N)180kg/hm2、磷肥(折合P2O5)54kg/hm2、鉀肥(折合K2O)171kg/hm2。推薦施肥，氮肥用尿素(N，46.30%)，磷肥用鈣鎂磷肥(P2O5，12%)，鉀肥用氯化鉀(K2O，60%)。早晚稻施肥方法，氮、鉀肥m基肥∶m分蘗肥∶m穗肥為2∶1∶1，磷肥全部基施；試驗用緩/控釋肥由金正大生態(tài)工程集團股份有限公司生產，包衣材料為高分子樹脂聚合物，早稻緩/控釋肥(N:P2O5:K2O含量為21:10:14)，晚稻緩/控釋肥(N:P2O5:K2O配方為20:6:19)均一次性施用。其中，氮素由包膜尿素提供，磷、鉀分別由磷酸一銨、氯化鉀提供，控釋尿素養(yǎng)分釋放期80d，緩/控釋肥用量以氮肥為標準，養(yǎng)分不足部分用氯化鉀補充，詳細施肥量及施肥方法見表1。

表1本研究各處理施肥量和施肥方式

Table1．Amountsandmethodsoffertilizerapplicationindifferenttreatments.

處理Treatment施肥量Fertilizingamount/(kg·hm-2)NP2O5*K2O氮、鉀肥施用比例(m基肥∶m分蘗肥∶m穗肥)NandKfertilizerapplicationproportion(Basic∶Fortillering:Forpanicleinitiation)早稻Earlyrice CK07513550∶25∶25 OF157.57513550∶25∶25100CRF157.575135100∶0∶0 80CRF12660108 100∶0∶0晚稻Laterice CK05417150∶25∶25 OF1805417150∶25∶25 100CRF18054171100∶0∶0 80CRF14443.2136.8100∶0∶0

CK、OF、100CRF和80CRF分別表示不施氮肥、推薦施肥、施用控釋肥和80%用量控釋肥處理。下同。*磷肥全部基施。

CK,OF, 100CRFand80CRFindicatedifferentfertilizationtreatmentsofzeronitrogenapplication,optimizedfertilization,controlledreleasefertilizationand80percentcontrolledreleasefertilization.Thesameasbelow. *Phosphatefertilizerisappliedasthebasalfertilizer.

在早晚稻生長期間，田面灌溉水保持在5～8cm，水稻收獲10d排水，冬季休閑，不灌溉和栽培作物。小區(qū)間用田埂分隔開，單獨設立排灌水溝，各小區(qū)均采用最優(yōu)的水分調控技術進行生產管理，除肥料處理外的其他田間管理措施與當?shù)剞r民的大田管理相同。

1.4項目測定及方法

包膜控釋氮肥的養(yǎng)分釋放率按照國標GB/T23348-2009《緩釋肥料》的規(guī)定，用 25 ℃靜水浸提法測定。土壤pH值用酸度計測定；土壤有機質含量用重鉻酸鉀容量法測定；全氮含量用半微量凱氏法測定；堿解氮含量用擴散法測定；有效磷含量用Olsen法測定；速效鉀含量用NH4OAc浸提-火焰光度法測定；植株氮含量測定用半微量凱氏法。

水稻收獲前，每小區(qū)數(shù)20 兜計算有效穗，并以此為基礎取具有代表性5兜，考種后計算每兜有效穗數(shù)、每穗實粒數(shù)、千粒重和結實率等。水稻收獲后，分小區(qū)單打、單收，以干質量記產，水稻實際產量用烘干法折算。

1.5計算公式[15,16]

1)氮素收獲指數(shù)(Nitrogenharvestindex，NHI)=籽粒吸氮量/植株總吸氮量；2)氮肥吸收利用率(Nitrogenrecoveryefficiency，NRE，%)=(施氮區(qū)植株總吸氮量-空白區(qū)植株總吸氮量)/施氮量×100；3)氮肥農學利用率(Nitrogenagronomicefficiency，NAE，kg/kg)=(施氮區(qū)產量-空白區(qū)產量)/施氮量；4)氮肥生理利用率(Nitrogenphysiologicalefficiency，NPE，kg/kg)=(施氮區(qū)產量-空白區(qū)產量)/(施氮區(qū)植株總吸氮量-空白區(qū)植株總吸氮量)；5)氮肥偏生產力(PartialfactorproductivityforappliedN，PFP，kg/kg)=施氮區(qū)產量/施氮量；6)土壤氮素依存率(SoilNdependentrate，SNDR，%)=空白區(qū)植株總吸氮量/施氮區(qū)植株總吸氮量×100。

1.6數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)處理及作圖使用Excel2003完成。數(shù)據(jù)分析使用DPS7.05統(tǒng)計軟件進行單因素方差分析(ANOVA)，多重比較采用Duncan新復極差法。

2結果與分析

2.1不同施肥處理對水稻產量的影響

由表2可知，連續(xù)2年施用緩/控釋肥早晚稻產量變化規(guī)律相似，所有施肥處理產量均極顯著高于CK(不施氮)(P<0.01)，但各施氮處理間無顯著差異。2012 年施肥處理增產幅度10.12～14.71%；2013 年的增產幅度35.48%～39.54%；2年產量平均為80CRF>100CRF>OF>CK，其中80CRF、100CRF和OF分別比CK增產25.32%、23.93%和22.54%(P<0.05)，緩/控釋肥與推薦分次施肥處理間無顯著差異。綜合可知，施用緩/控釋肥與推薦分次施肥產量相當，80%用量效果最佳。

CK處理有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)均低于施氮肥處理(P<0.01)，有效穗數(shù)在施氮處理之間無顯著差異； 施用控釋肥處理(100CRF)每穗粒數(shù)在2012 年晚稻季顯著高于OF處理(P<0.05)，但結實率卻顯著低于OF(P<0.05) (表3)，這可能與緩/控釋肥的全量施用，造成養(yǎng)分的奢侈吸收，導致水稻貪青晚熟，容易發(fā)生倒伏，結實率降低，其余季節(jié)穗粒數(shù)、結實率在施氮肥處理間無顯著差異，千粒重所有處理均無顯著差異。

2.2不同施肥處理對水稻氮含量的影響

表4表明，2 年早晚稻施氮處理的籽粒、秸稈含氮量、吸氮量極顯著高于不施氮處理(P<0.01)；其中100CRF處理早晚稻籽粒、秸稈含氮量、吸氮量均顯著高于OF處理(P<0.05)；80CRF處理早稻吸氮量顯著高于OF(P<0.05)，而早晚稻含氮量、晚稻吸氮量與OF處理無顯著差異。因此，可以認為等養(yǎng)分條件下，施緩/控釋肥處理100CRF水稻含氮量、吸氮量均高于優(yōu)化分次施肥處理OF；緩/控釋肥減量施用處理80CRF水稻氮素含量、氮素吸收量與處理OF處于同一水平。秸稈氮素含量與籽粒氮素含量、氮素吸收量規(guī)律基本相同(表4)。

2.3不同施肥處理對水稻氮肥利用率的影響

從表5可以看出：1)水稻氮素收獲指數(shù)以不施肥處理最高，在2012 年晚稻極顯著高于其他施肥處理(P<0.01)；其次是80CRF處理，顯著高于100CRF、OF處理(P<0.05)；在其余季節(jié)各處理間無顯著差異。因此，在施氮處理中80CRF有利于氮素從植株向著籽粒方向轉化。2)氮肥吸收利用率以施緩/控釋肥處理最高，極顯著高于OF處理(P<0.01)，第一年早稻，80CRF極顯著高于100CRF處理(P<0.01)，其余季節(jié)兩個施用緩/控釋肥處理之間無顯著差異，原因是80CRF雖然施氮量低，但籽粒秸稈氮含量、吸氮量均較低。3)氮肥農學利用率以緩/控釋肥處理80CRF最高，2012 年晚稻、2013 年早晚稻顯著高于其他施氮處理(P<0.05)；在等氮條件下高農藝利用率意味著高的產量，說明80CRF

表2不同施肥處理下的早晚稻籽粒產量

Table2．Comparisonofgrainyieldindifferenttreatments.

年份Year處理Treatment早稻Earlyrice/(kg·hm-2)晚稻Laterice/(kg·hm-2)年產量Yield/(kg·hm-2)2012CK6395.00±373.60bB8384.46±111.87bB14779.46±485.38bBOF6685.00±580.24aA9805.58±226.10aA16491.58±804.15aA100CRF7105.00±106.42aA9848.43±326.20aA16953.43±417.52aA80CRF6970.00±278.75aA9872.07±93.72aA16842.07±185.92aA2013CK4937.63±429.79bB6872.64±124.15bB11810.27±387.37bBOF7635.30±174.24aA8457.11±117.90aA16092.40±161.64aA100CRF7818.89±399.22aA8182.73±350.75aA16001.61±381.24aA80CRF7829.61±259.64aA8651.01±720.06aA16480.62±946.77aA平均AverageCK5666.32±388.55bB7628.55±82.77bB13294.87±433.84bBOF7160.15±270.20aA9131.35±95.21aA16291.49±330.39aA100CRF7461.95±251.20aA9015.58±218.15aA16477.53±372.44aA80CRF7399.80±42.04aA9261.54±406.27aA16661.34±382.48aA

表中數(shù)值為平均值±標準差(n=3);同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示處理間差異達P<0.05顯著水平； 同列數(shù)據(jù)后不同大寫字母表示處理間在 P<0.01水平差異顯著。下同。

Datainthetablearemeanvalue±standarddeviation(n=3)；DifferentlowercaseandcapitallettersmeansignificantdifferencesatP<0.05andP<0.01,respectively.Thesameasbelow.

表3不同施肥處理對水稻產量構成因素的影響

Table3．Effectofdifferenttreatmentsonyieldcomponentsofrice.

年份Year處理Treatment有效穗數(shù)No.ofeffectivepanicles/(×104hm-2)每穗粒數(shù)Grainnumberperpanicle結實率Seedsettingrate/%千粒重1000-grainweight/g2012早稻EarlyriceCK460.04±31.30aA73.28±4.53bB80.63±2.85aA21.99±0.88aAOF558.41±115.26aA85.75±3.38aA74.36±11.16aA22.69±0.60aA100CRF538.16±83.71aA83.20±6.32aA74.55±2.45aA22.48±0.07aA80CRF500.55±82.50aA88.35±2.70aA74.32±4.17aA22.78±0.15aA晚稻LatericeCK234.33±11.89bB139.99±6.00bA86.99±2.58aA25.45±0.48aAOF296.00±12.82aA142.27±16.99bA84.48±3.56aA25.29±0.24aA100CRF304.63±18.62aA158.11±12.27aA77.57±6.12bA25.20±0.63aA80CRF293.53±17.49aA156.14±8.32aA79.65±2.11abA24.93±0.37aA2013早稻EarlyriceCK358.77±23.90bB57.21±2.14bB79.83±3.10aA20.30±0.15aAOF541.05±52.50aA83.94±4.10aA89.34±4.12aA21.52±0.41aA100CRF533.82±45.93aA86.00±3.28aA86.08±5.31aA21.85±0.30aA80CRF568.54±56.92aA82.31±3.96aA88.40±2.65aA21.59±0.18aA晚稻LatericeCK217.07±11.89bB132.79±5.80aA87.71±1.61aA24.26±4.46aAOF259.00±19.23aA148.43±6.98aA83.13±23.15aA25.27±6.56aA100CRF288.60±29.60aA143.67±20.74aA80.36±8.46aA24.49±5.69aA80CRF281.20±26.68aA140.66±10.70aA83.26±18.13aA24.95±1.31aA

對籽粒產量有明顯的促進作用。4)氮肥生理利用率在2012 年晚稻季80CRF最高，顯著高于100CRF處理(P<0.05)，2013 年早晚稻均以OF處理最高，顯著高于100CRF處理(P<0.05)，80CRF與OF處理無顯著差異，造成這一現(xiàn)象的原因可能是等氮量條件下控釋肥的地上部分葉片、莖稈的吸氮量遠高于OF，從而降低了單位氮素籽粒增產值。而減量條件下，氮素的分配與OF比較無顯著差異，氮素利用更為合理。在本研究條件下，OF處理也具有較高的產量，這與其較高的氮素生理利用效率有關。5)氮肥偏生產力以處理80CRF最高，顯著高于其他施肥處理(P<0.05)，2012 年晚稻、2013 年早晚稻100CRF與OF處理間無顯著差異。6)從土壤氮素依存率可以看出，施用控釋肥比OF處理在2013 年顯著降低了土壤氮素依存率(P<0.05)，說明施用控釋肥降低了水稻產量對土壤氮的依賴，提高了氮肥的利用效率。

3討論

3.1緩/控釋肥的減施作用及理論依據(jù)

鑒于控釋肥的高肥力和長肥效，有研究認為在減量施用控釋肥的條件下依然可達到穩(wěn)產甚至高產的作用[17]，這對成本控制具有實際意義。但王斌[18]等研究發(fā)現(xiàn)，施控釋肥水稻的地上部分特別是稻草的吸氮量遠高于常規(guī)尿素，即植株莖葉所含氮素是具有較大潛力的供應“源”，其養(yǎng)分如果充分轉移到籽粒就能保證產量的提高，而控釋肥將可能造成植株莖葉的“奢侈”吸氮；因此，在優(yōu)化平衡施肥的基礎上再適當減少其施入量的10%～20%，仍然能保證全生育期的氮素供應，在穩(wěn)產的同時進一步提高氮素利用率和節(jié)約成本，這有利于新型氮肥的推廣。本研究在推薦施肥的基礎上減量20%，控釋肥處理產量和氮素吸收利用率最高，而推薦施肥也具有較高的產量，是因為其具有較高的氮素生理利用效率。通過控釋肥減量施用不僅具有較高產量和氮素積累量，也具有較高的氮素生理利用率和農學利用效率，因此，控釋肥減量具有較高的氮素利用效率。但也有研究認為控釋肥減量條件下與普通尿素處理相比，早稻有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)、產量、氮肥農學利用率有所下降[19]。造成這種結果差異的原因可能與試點的土壤肥力條件和施肥量不同有關。

3.2施用緩/控釋肥增產效益和提高肥料利用作用評價

緩/控釋肥料因其具有提高肥料利用率、減輕施肥對環(huán)境的污染及一次性施肥等優(yōu)點已經成為今后肥料發(fā)展的趨勢。控釋肥在減少施肥次數(shù)的同時，能夠增加產量[20-22]，施用控釋肥的作物能夠吸收更多的養(yǎng)分、保護環(huán)境和減少污染[23,24]。本研究發(fā)現(xiàn)，施用控釋肥處理的產量與推薦施肥無顯著差異，而施用全量控釋肥處理氮素含量和氮素吸收量均高于推薦施肥處理，減少20%緩/控釋肥處理卻與推薦施肥氮素含量和氮素吸收量基本相當。蔣曦龍等[25]研究表明，等量的硫包膜尿素、硫加樹脂包膜尿素分別比普通分次施尿素顯著增產13.32%和18.05%，控釋尿素處理與普通尿素處理的氮肥農學效率、氮肥生理效率、氮肥利用率均達顯著增加；周亮[19]發(fā)現(xiàn)，在早晚稻中，等量控釋氮肥處理較普通尿素處理產量增加5%～27.70%，氮肥利用率提高18.60%～31.30%，農學利用率也顯著增加；陳賢友等[12]和徐明崗等[26]也得出相似結果。本研究施用緩/控釋肥和推薦施肥的水稻產量無顯著差異，但吸氮量顯著增加，氮肥吸收和農學利用率顯著提高，與以往研究一致[19,25-27]。本研究等氮量條件下，氮肥生理利用率緩/控釋肥處理顯著低于推薦施肥與以往研究不一致[25]，這可能是因為氮肥的生理利用率比較穩(wěn)定，受水稻產量的影響較小，當?shù)蔬^量施用時，造成水稻對氮的奢侈吸收，而氮肥生理利用率急劇下降[1]。在水稻生長后期過量施用氮肥比在水稻生長前期過量施用氮肥引起的氮肥生理利用率降幅更大，本研究供試試驗田肥力較高，全量施用控釋肥可能引起水稻后期氮肥供應過量和奢侈吸收，造成營養(yǎng)生長過剩而抑制水稻生殖生長，導致養(yǎng)分吸收浪費。本研究下全量施控釋肥處理在施肥處理中2 年4 季結實率均較低也說明了這一點。因此，施用控釋肥應在推薦施肥的基礎上減量施用，不僅能提高經濟效益，而且能提高氮素利用效率。

表4不同施肥處理水稻氮素含量和氮素吸收量比較

Table4．Comparisonofnitrogencontentandnitrogenuptakeofriceindifferenttreatments.

年份Year項目和處理Itemandtreatment早稻含氮量Ncontentofearlyrice/(mg·kg-1)早稻吸氮量Nuptakeofearlyrice/(kg·hm-2)晚稻含氮量Ncontentinlaterice/(mg·kg-1)晚稻吸氮量Nuptakeoflaterice/(kg·hm-2)2012籽粒GrainCK12.22±0.98bB77.95±2.96bB10.69±0.34cB118.29±4.55cCOF15.36±1.61aA102.32±9.40aA12.80±0.57abA180.39±5.76abAB100CRF15.08±0.76aA107.18±5.57aA13.65±0.44aA192.78±8.83aA80CRF14.95±0.33aA104.22±5.64aA12.30±0.42bA170.07±8.17bB秸稈StrawCK10.19±1.33bB45.15±2.93bB6.02±0.43bB28.70±2.43cCOF11.66±2.07aA59.84±4.12aA9.93±0.57aA54.95±0.54aA100CRF12.58±0.49aA65.19±12.66aA10.40±0.94aA58.45±6.56aAB80CRF12.14±2.21aA70.12±23.15aA9.31±0.57aA48.68±3.64bB2013籽粒GrainCK10.61±0.25cC52.37±3.12cC11.21±0.46dC77.04±2.94cCOF13.94±0.38bB106.44±4.71bB13.35±0.51cB112.88±3.32bB100CRF15.46±0.51aA120.86±6.53aA15.78±0.78aA129.02±6.07aA80CRF14.88±0.66abAB116.51±8.17aA14.71±0.33bA127.17±8.68aA秸稈StrawCK6.45±0.71cC28.00±2.15cC6.73±0.36cC34.52±1.93bBOF8.90±0.82bA49.52±5.63bB9.46±0.52bB58.09±4.07aA100CRF11.27±1.02aA85.91±10.26aA12.04±0.20aA68.30±6.19aA80CRF10.52±0.42bA68.20±7.32aA9.30±0.82bB57.70±3.62aA平均籽粒GrainCK11.41±1.03bB65.16±8.76cB10.95±0.23cC97.67±1.88cCOF14.65±1.52aA104.38±8.79bA13.07±0.54bB146.64±4.23bB100CRF15.27±0.40aA114.02±2.28aA14.71±0.50aA160.90±5.55aA80CRF14.91±0.33aA110.36±3.44aA13.50±0.31bB148.62±8.15bB秸稈StrawCK8.32±1.92cB36.58±6.45cC6.37±0.43cC31.61±1.15cBOF10.28±2.20bA54.68±0.44bB9.70±0.59bB56.52±1.78bA100CRF11.93±1.10aA75.55±14.66aA11.22±1.17aA63.38±5.93aA80CRF11.33±0.52abA69.16±16.69aA9.31±0.40bB53.19±2.69bA

緩/控釋肥施用與推薦分次施肥的產量水平無顯著差異，但緩/控釋肥施用既可顯著提高水稻氮素含量和吸收量，又能省工穩(wěn)產。全量施緩/控釋肥氮肥雖能提高早晚稻氮肥吸收利用率，但導致氮素生理利用率降低；減量20%施用緩/控釋肥的早晚稻氮肥吸收利用率、農藝利用率和偏生產力均顯著提高，且氮肥生理利用率與推薦施肥相當；因此，在本地區(qū)推薦施肥的基礎上減量20%施用緩/控釋肥，在穩(wěn)產的基礎上，能提高氮素的利用效果和節(jié)約成本，是值得推薦的施肥方式。

表5早晚稻不同施肥處理水稻的氮素利用效率

Table5.Nitrogenuseefficiencyindifferenttreatmentsinearlyandlaterice.

年份Year處理Treatment氮素收獲指數(shù)NHI氮肥吸收利用率NRE/%氮肥農學利用率NAE/(kg·kg-1)氮肥生理利用率NPE/(kg·kg-1)氮肥偏生產力PFP/(kg·kg-1)土壤氮素依存率SNDR/%2012早稻Earlyrice CK0.63±0.01aA OF0.63±0.04aA26.03±5.58cC3.97±1.45aA18.75±4.30aA47.57±1.45bA76.05±3.95aA 100CRF0.62±0.05aA37.28±6.07bB4.73±0.71aA14.87±2.19aA47.37±0.71bA71.76±6.00aA 80CRF0.61±0.07aA55.58±8.25aA4.79±2.32aA11.73±1.28aA58.08±2.32aA71.96±12.45aA晚稻Laterice CK0.76±0.01aA OF0.70±0.01cB34.50±3.20bB7.90±1.26bA22.96±3.69abA54.48±1.26bB65.62±2.08abA 100CRF0.70±0.02cB41.38±4.91aA8.14±1.81bA19.83±4.84bA54.71±1.81bB61.45±2.84bA 80CRF0.71±0.01bB39.11±1.52aA10.34±0.65aA29.14±3.85aA68.56±0.65aA69.66±3.41aA2013早稻Earlyrice CK0.65±0.02aA OF0.68±0.01aA23.98±3.44bB14.62±0.71bB35.48±3.38aA51.28±0.71bB64.41±2.02aA 100CRF0.59±0.04aA57.85±6.21aA14.95±2.44bB22.67±2.64bB51.69±2.44bB48.59±3.51bB 80CRF0.63±0.03aA53.93±5.38aA18.53±0.72aA27.57±4.21abAB64.41±0.72aA54.39±4.12bB晚稻Laterice CK0.69±0.00aA OF0.66±0.02aA33.01±2.68bB8.80±0.65bB26.73±2.22aA46.98±0.65bB65.29±1.85aA 100CRF0.65±0.01aA47.64±6.44aA7.27±1.95bB15.20±3.38bB45.46±1.95bB56.67±3.26bA 80CRF0.69±0.02aA50.91±7.49aA12.34±5.00aA23.62±6.48aAB60.08±5.00aA60.48±3.53abA

NHI,NRE,NAE,NPE,PFPandSNDRindicatenitrogenharvestindex，nitrogenrecoveryefficiency,nitrogenagronomicefficiency,nitrogenphysiologicalefficiency,partialfactorproductivityforappliedNandsoilNdependentrate,respectively.

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收稿日期:2015-12-29； 修改稿收到日期: 2016-03-12。

基金項目:國家自然科學基金資助項目(31101603)； 國家科技支撐計劃資助項目(2011BAD41B01)； 江西省自然科學基金資助項目； 學科帶頭人項目(20122BAB204003，2010GZN0096，20133BCB22013)； 農業(yè)部作物營養(yǎng)與施肥重點實驗室開放基金資助項目。

中圖分類號:S143.1; S511.062

文獻標識碼:A

文章編號:1001-7216(2016)04-0389-08

EffectsofControlled-ReleaseFertilizerApplicationonDoubleCroppingRiceYieldandNitrogenUseEfficiency

HOUHong-qian1,2,3，HUANGYong-lan4，JIJian-hua1,2,3，LIUYi-ren1,2,3，LIUXiu-mei1,2,3,*，HUZhao-ping5,6

(1Soil&FertilizerandResources&EnvironmentInstitute，JiangxiAcademyofAgriculturalSciences，Nanchang330200，China；2NationalEngineeringandTechnologyResearchCenterforRedSoilImprovement，Nanchang330200，China；3KeyLaboratoryofCropEco-physiologyandFarmingSystemfortheMiddleandLowerReachesoftheYangtzeRiver,MinistryofAgriculture,P.R.China,Nanchang330200，China；4JiangxiSuper-riceResearchandDevelopmentCenter,Nanchang330200,China;5StateKeyLaboratoryofNutritionResourcesIntegratedUtilization，Linshu276700,China；6KingentaEcologicalEngineeringGroupCo.,Ltd.,Linshu276700,China.*Correspondingauthor，E-mail: lxm3392@163.com)

Abstract:In order to study the effects of controlled-release fertilizer application on double cropping rice, a successive 2-year location-fixed field experiment was carried out in double cropping region in red soil paddy field derived from the Quaternary red clay in Nanchang, Jiangxi Province of southern China. The field experiment covered 4 treatments including no fertilizer (CK), recommended application split by three times (OF), controlled release fertilizer all used as basal fertilizer (100CRF) and 80% controlled release fertilizer all used as basal fertilizer (80CRF), and each treatment had three replicates. During the two years plantation, rice yield, rice nitrogen uptake and nitrogen use efficiency of each treatment were measured and the conclusion could be drawn that the average yield for the two years followed the order of 80CRF>100CRF>OF>CF>CK, and the treatment 80CRF, 100CRF, and OF increased rice yield by 25.32%, 23.93% and 23.86% respectively, compared with CK (P< 0.05). However there was no significant difference between different nitrogen fertilizer treatments. As for the average nitrogen uptake in two years , 100CRF and 80CRF treatment were significantly higher than OF treatment in early rice and 100CRF treatment was higher than OF treatment in late rice (P < 0.05), but 80CRF and OF were no significant difference in late rice. The nitrogen uptake manifested same trend between straw and grain. The nitrogen recovery efficiency of 100CRF, 80CRF treatment were significantly higher than the OF treatment (P< 0.05). Nitrogen agronomic efficiency, partial factor productivity of applied N at the highest of 80 CRF, is significantly higher than 100CRF and OF treatments (P < 0.05). Nitrogen physiological efficiency and Soil N dependent rate at the highest of 80 CRF in late rice in 2012 and OF in double-rice in 2013 respectively, were significantly higher than 100CRF treatment (P < 0.05), but there was no significant difference between 80CRF and OF treatment. Therefore, one-time use of controlled release fertilizer regardless of the quantity and reduce the dosage of 20%, it could reach the recommended fertilization production levels, and could significantly increase the nitrogen content and uptake in rice. Full amount of controlled release fertilizer utilization rate of nitrogen fertilizer could only improve nitrogen uptake both early rice and late rice, but caused N luxury absorption and nitrogen physiological efficiency lower; Reduced by 20% controlled release fertilizer, the nitrogen recovery efficiency, the agronomic efficiency, and the partial factor productivity for applied N were significantly improved in early and late rice. There was no difference in nitrogen physiological efficiency between 80 CRF treatment and optimized fertilization. On the basis of stable yield, 80CRF treatment has saved the cost and improved the effect of the nitrogen utilization.

Key words:slow/controlled-release fertilizer; yield; nitrogen uptake; nitrogen use efficiency; rice

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