普通尿素與控釋尿素單施及其配施對直播油菜產(chǎn)量和氮肥利用率的影響

段秋宇，劉士山，吳永成

(四川農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，四川 成都 611130)

普通尿素與控釋尿素單施及其配施對直播油菜產(chǎn)量和氮肥利用率的影響

段秋宇，劉士山，吳永成*

(四川農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，四川 成都 611130)

為探明控釋氮肥在直播油菜上的應(yīng)用效果和施用技術(shù)，研究成都平原沖積性水稻土上普通尿素與控釋尿素單施及其配施對油菜產(chǎn)量和氮肥利用率的影響。2011—2012年，在相同施氮量(N 189 kg/hm2)條件下，設(shè)置普通尿素單施(PU)、控釋尿素單施(CU)、普通尿素與控釋尿素各50%配合施用(PCU)3個處理。2012—2013年，在相同施氮量(N 180 kg/hm2)條件下，按普通尿素與控釋尿素配施比例33%、50%、67%(PCU33、PCU50、PCU67)和一次性基施氮肥(T1)、基肥+1次苗期追肥分次施氮(T2)設(shè)置6個處理(PCU33T1，PCU33T2，PCU50T1，PCU50T2，PCU67T1，PCU67T2)。結(jié)果顯示：同等施氮量(N 189 kg/hm2)下，與普通尿素單施處理(PU)相比，普通尿素與控釋尿素配施處理(PCU)具有相對較高的籽粒產(chǎn)量(3 166.9 kg/hm2)、氮肥農(nóng)學(xué)利用率(8.0 kg/kg)、氮肥偏生產(chǎn)力(16.8 kg/kg)、氮肥貢獻率(47.9%)和氮肥表觀利用率(54.5%)。在相同施氮量(N 180 kg/hm2)和普通尿素、控釋尿素配施條件下，PCU33、PCU50處理的籽粒產(chǎn)量(162 9.0、182 0.1 kg/hm2)和氮肥利用率均顯著或明顯高于PCU67處理的。結(jié)果表明，本試驗條件下，普通尿素與控釋尿素配施比例為 33%～50%，并采用氮肥一次性基施有利于直播油菜高產(chǎn)、高效。

直播油菜；控釋尿素；普通尿素；產(chǎn)量；氮肥利用率

油菜是中國重要的油料作物之一，集中分布于長江流域。油菜需肥量較大，科學(xué)合理施用化肥(尤其是氮肥)是實現(xiàn)油菜優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效的一項重要栽培措施[1–3]。盡管中國冬油菜種植區(qū)土壤養(yǎng)分的肥力穩(wěn)中有升，但速效養(yǎng)分缺乏的種植面積也在擴大；盡管施肥可提高油菜籽的單產(chǎn)，但長江流域油菜的肥料利用率較低[4–5]，因此，生產(chǎn)上需同時解決油菜高產(chǎn)和肥料利用率提高的問題[5]。緩/控釋肥是一類新型肥料，肥效期長，能滿足作物在整個生長期對養(yǎng)分的需求。通常，作物對緩/控釋肥的利用率比對速效氮肥的利用率高10%～30%，在目標產(chǎn)量相同的情況下，施用緩/控釋肥的用量比施用傳統(tǒng)速效肥料的用量少10%～40%[6–7]。國內(nèi)已有不少關(guān)于緩/控釋肥應(yīng)用于水稻、小麥和玉米三大糧食作物的研究[8–12]，但關(guān)于其在油菜上應(yīng)用的研究較少[13–14]。筆者通過大田試驗，研究成都平原稻–油輪作體系下普通尿素與控釋尿素單施及其配施對直播油菜產(chǎn)量和氮肥利用率的影響，旨在為控釋氮肥在油菜生產(chǎn)上的應(yīng)用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試油菜川農(nóng)油3號、德油6號均由四川科樂油菜研究開發(fā)有限公司提供。控釋氮肥為包膜控釋尿素(總氮含量42%，釋放時間在60 d以上)，由北京首創(chuàng)新型肥料制造有限公司生產(chǎn)，并由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料室提供。

1.2 試驗設(shè)計及田間管理

2011年10月至2013年5月在成都市大邑縣三岔鎮(zhèn)山墩村進行試驗。試驗田前茬為水稻，系成都平原沖積性水稻土。2011—2012年土壤有機質(zhì)含量為44.98 g/kg，全氮含量為2.68 g/kg，堿解氮、速效磷、速效鉀含量分別為77.7、21.2、100.0 mg/kg。2012—2013年土壤有機質(zhì)含量為47.43 g/kg，全氮含量為2.79 g/kg，堿解氮、速效磷、速效鉀含量分別為85.6、21.6、97.0 mg/kg。

2011—2012年的試驗油菜品種為川農(nóng)油3號。在相同施氮量(N 189 kg/hm2)條件下設(shè)置普通尿素單施(PU)、控釋尿素單施(CU)、普通尿素與控釋尿素各50%配合施用(PCU)共3個處理，以不施氮(CK1)為對照處理。隨機區(qū)組排列，每個處理3次重復(fù)，共12個小區(qū)。小區(qū)面積20 m2。各處理磷、鉀施用量相同，均為90 kg/hm2，所有肥料均作基肥一次性施入，其他田間管理措施一致。2011年10月13日，模擬機械化條直播狀態(tài)人工拉線點播，基本苗密度為36萬株/hm2。2012年3月10日初花，5月13日成熟收獲，全生育期(播種到成熟)為211 d。

2012—2013年的試驗油菜品種為德油6號，在相同施氮量(N 180 kg/hm2)條件下以普通尿素與控釋尿素配施比例33%、50%、67%(分別以PCU33、PCU50、PCU67表示)按一次性基施氮肥、基肥+1次苗期追肥分次施氮(分別以 T1、T2表示)設(shè)置 6處理(PCU33T1，PCU33T2，PCU50T1，PCU50T2，PCU67T1，PCU67T2)，以不施氮(CK2)為對照。隨機區(qū)組排列，每個處理3次重復(fù)，共21個小區(qū)。小區(qū)面積20 m2。各處理磷、鉀養(yǎng)分用量相同，均為90 kg/hm2，其他田間管理措施一致。2012年10月 15日模擬機械化條直播狀態(tài)人工拉線點播，基本苗密度為30萬株/hm2。2013年3月1日初花，4月26日成熟收獲，全生育期(播種到成熟)為192 d。2012—2013年播種前降雨多，田間濕害影響幼苗生長，且現(xiàn)蕾開花比常年早，后期灌漿時間縮短，產(chǎn)量受到影響。

1.3 測定項目與方法

考查成熟期油菜的產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀：每個小區(qū)選取代表性植株10株，考查其株高、一次有效分枝部位、一次分枝數(shù)和單株角果數(shù)。稱取10株代表性植株中2株的各器官干物質(zhì)，再將烘干樣品粉碎，用凱氏定氮法測定植株各器官的全氮含量。將各小區(qū)油菜割曬后分別打收，按9%的籽粒含水量折算出單位面積油菜籽粒產(chǎn)量，計算如下指標：氮肥農(nóng)學(xué)利用率=(施氮區(qū)作物產(chǎn)量－不施氮區(qū)作物產(chǎn)量)/施氮量；氮肥表觀利用率=(施氮區(qū)作物吸氮量一不施氮區(qū)作物吸氮量)／施氮量；氮肥偏生產(chǎn)力=施氮區(qū)作物產(chǎn)量/施氮量；氮肥貢獻率=(施氮區(qū)作物產(chǎn)量–不施氮區(qū)作物產(chǎn)量)/施氮區(qū)作物產(chǎn)量。

用Excel 2003與SPSS19.0統(tǒng)計軟件分析實驗數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 各處理油菜的產(chǎn)量和農(nóng)藝性狀

由表1可知，處理PU、CU、PCU的籽粒產(chǎn)量間差異和農(nóng)藝性狀間差異均無統(tǒng)計學(xué)意義，但PCU處理的籽粒產(chǎn)量、株高、一次分枝數(shù)和單株角果數(shù)均高于PU、CU處理的?？梢?，普通尿素與控釋尿素配施有利于增加直播油菜的產(chǎn)量。與CK1處理相比，除分枝部位外，處理PU、CU、PCU的產(chǎn)量和農(nóng)藝性狀均顯著提高，說明增施氮肥可顯著提高油菜產(chǎn)量。

表1 各處理油菜的產(chǎn)量和農(nóng)藝性狀(2011—2012)Table 1 Yields and agronomic traits of rapeseed in different treatments from 2011 to 2012

由表2可知，一次性施氮方式(T1)下，PCU33處理或PCU50處理的籽粒產(chǎn)量顯著高于PCU67處理的，而其各農(nóng)藝性狀指標與 PCU67處理的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。分次施氮方式(T2)下，PCU50處理的籽粒產(chǎn)量比PCU67處理的顯著提高，而PCU33處理與 PCU67處理的籽粒產(chǎn)量間差異無統(tǒng)計學(xué)意義；PCU33處理或PCU50處理的農(nóng)藝性狀明顯大于PCU67處理的，但其間的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。各增施氮肥處理的產(chǎn)量和農(nóng)藝性狀均顯著高于CK2處理的。相同施氮量下，一次性施氮方式(T1)與分次施氮方式(T2)籽粒產(chǎn)量間的差異無明顯差異，但T1的株高、一次分枝數(shù)和單株角果數(shù)均比T2有所增加，分枝部位略有下降。

表2 各處理下油菜的產(chǎn)量和農(nóng)藝性狀(2012—2013)Table 2 Yields and agronomic traits of rapeseed in different treatments from 2012 to 2013

2.2 各處理的氮肥利用率

由表3可見， PU、CU、PCU處理氮肥利用率間的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義，但 PCU處理氮肥利用的各指標均高于PU處理的；除氮肥表觀利用率外，CU處理的其他氮肥利用指標均比PU處理的低。

表3 各處理油菜的氮肥利用指標(2011—2012)Table 3 N fertilizer utilization of rapeseed in different treatments from 2011 to 2012

由表4可知， 一次性施氮方式(T1)下，PCU33和 PCU50的氮肥利用指標(氮肥表觀利用率除外)均顯著高于 PCU67處理的；分次性施氮方式(T2)下，PCU50處理的氮肥利用指標(氮肥表觀利用率除外)相比PCU67處理的顯著提高，而PCU33處理與 PCU67處理氮肥利用指標間的差異無統(tǒng)計學(xué)意義。同等施氮量條件下，一次性施氮方式(T1)的氮肥表觀利用率明顯高于分次施氮方式(T2)的，而其他氮肥利用指標間的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。

表4 各處理油菜的氮肥利用指標(2012—2013)Table 4 N fertilizer utilization of rapeseed in different treatments from 2012 to 2013

3 討論與結(jié)論

緩/控釋肥料因其具有提高肥料利用率、減輕環(huán)境污染等優(yōu)點而成為了今后肥料發(fā)展的趨勢[15]。在同等施氮量下，與普通尿素單施相比，控釋尿素單施、普通尿素與控釋氮肥配施處理均可明顯或顯著提高玉米、水稻的產(chǎn)量和氮肥利用率[16–18]。與普通尿素單施處理相比，包膜尿素單施處理小麥或玉米、水稻產(chǎn)量間的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義[15,19]。在移栽油菜相同施氮量(N 180 kg/hm2)條件下，普通尿素與控釋尿素配施、控釋尿素單施、普通尿素單施處理產(chǎn)量間的差異因試驗地點而不同，但普通尿素與控釋尿素配施處理的產(chǎn)量均最高[20]。本研究結(jié)果表明，在直播油菜相同施氮量(N 189 kg/hm2)下，PU、CU、PCU處理籽粒產(chǎn)量間的差異和氮肥利用率間的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。直播油菜高產(chǎn)栽培的施氮量一般為180 kg/hm2[21–23]，因此，在本試驗施氮量充足(N 189 kg/hm2)的條件下，與PU處理相比，PCU處理雖然可提高氮肥表觀利用率，但對籽粒產(chǎn)量并無明顯影響。至于減量施氮(例如N 135 kg/hm2)條件下，控釋尿素單施或普通尿素與控釋尿素配施對直播油菜的影響有待研究。

移栽油菜等氮量(N 135 kg/hm2)一次性基施的情況下，控釋氮比例為 70%處理的產(chǎn)量顯著高于100%、50%、30%控釋氮處理[13]。在等氮量(N 210 kg/hm2)一次性基施條件下，水稻100%控釋氮處理的產(chǎn)量顯著高于70%、50%、30%控釋氮的[17]。本研究中，相同施氮量及普通尿素與控釋尿素配施條件下，PCU33、PCU50處理的籽粒產(chǎn)量和氮肥利用率均明顯或顯著高于 PCU67處理的。該結(jié)果與李敏等的研究結(jié)論[13]不同，這可能與本試驗的施氮水平(180 kg/hm2)較高以及栽培方式不同有關(guān)。

本試驗結(jié)果表明，相同施氮量條件下，一次性施氮的氮肥表觀利用率明顯高于分次施氮的，但其籽粒產(chǎn)量和氮肥農(nóng)學(xué)利用率、氮肥偏生產(chǎn)力、氮肥貢獻率等均與分次施氮方式無明顯差異。該結(jié)果與對玉米、小麥的相關(guān)研究結(jié)果[15,24]較為一致。

對本研究結(jié)果進行綜合分析后可知，在本試驗高產(chǎn)栽培施氮水平(N 180～189 kg/hm2)條件下，普通尿素與控釋尿素配施比例 33%～50%，并采用氮肥一次性基施有利于直播油菜的高產(chǎn)高效。

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責(zé)任編輯：王賽群

英文編輯：王 庫

Effects of single and combined application of controlled release coated urea and conventional urea on yields and nitrogen fertilizer use efficiency of direct sowing rapeseed (Brassica napus L.)

DUAN Qiuyu, LIU Shishan, WU Yongcheng*
(College of Agriculture, Sichuan Agricultural University, Chengdu 611130, China)

Two field experiments were carried out to explore the effects of single and combined application of controlled release coated urea and conventional urea on yield and nitrogen fertilizer use efficiency of direct sowing rapeseed(Brassica napus L.) at a paddy field in Chengdu plain. During the period from 2011 to 2012, three experiments were conducted with controlled release coated urea (CU), conventional urea (PU), and 1∶1 of coated urea and conventional urea (PCU)) at the same N fertilizer amount (189 kg/hm2) in form of single basal application. During the period from 2012 to 2013, six experiments were set up, they were combined application of conventional urea and controlled–release coated urea the ratio of 33%, 50% and 67%, labeled by PCU33, PCU50 and PCU67 respectively; single basal application(T1), basal application and one time topdressing (T2) at the same N fertilizer amount (180 kg/hm2).The results indicated that seeds yield(316 6.9 kg/hm2), agronomic efficiency of N fertilizer (AEN, 8.0 kg/kg), partial factor productivity of N fertilizer(PFPN,16.8 kg/kg), N fertilizer contribution rate(NCR, 47.9%)and apparent recovery efficiency of N fertilizer(REN, 54.5%)in treatment PCU were relative higher than that in treatment PU at the same amount of N application (189 kg/hm2). Seed yields in treatment PCU33 and PCU50 were 162 9.0 and 182 0.1 kg/hm2, respectively,which were obviously higher than that in treatment PCU67 at the same amount of N application (180 kg/hm2), the same situation was true for nitrogen fertilizer use efficiency in treatments PCU33 and PCU50 compared with treatment PCU67.Therefore, combined application of 33% to 50% controlled release coated urea as single basal application could be beneficial to high yield and use efficiency for direct sowing rapeseed in Chengdu plain.

direct sowing rapeseed; controlled release coated urea; conventional urea; yield; nitrogen fertilizer use efficiency

S565.4

A

1007-1032(2017)04-0433-05

2017–01–09

2017–04–05

四川省農(nóng)作物育種攻關(guān)栽培項目(2016NYZ0051)

段秋宇(1987—)，女，四川廣安人，碩士研究生；主要從事油菜高產(chǎn)高效栽培研究，291078082@qq.com；*通信作者，吳永成，教授，主要從事作物栽培與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究，ycwu2002@163.com