控釋尿素減量施用的水稻產(chǎn)量效應(yīng)研究

李敏 鄭仁兵 韓上

摘要[目的]為明確水旱輪作區(qū)稻田控釋尿素適宜減施量。[方法]以普通尿素常量分次施用為對照，研究控釋尿素減量施用對水稻產(chǎn)量和經(jīng)濟效益的影響，明確水稻生產(chǎn)上控釋尿素較普通尿素常規(guī)分次施用最佳減施量，為控釋尿素在水稻生產(chǎn)上合理施用提供理論依據(jù)。[結(jié)果]控釋尿素減施20%較普通尿素顯著提高水稻產(chǎn)量，增幅達4.7%，超過此減施量水稻產(chǎn)量則顯著降低?？蒯屇蛩販p施20%處理通過提高水稻產(chǎn)量構(gòu)成中的有效穗數(shù)和穗粒數(shù)來提高水稻產(chǎn)量。經(jīng)濟效益以控釋尿素減施20%處理最高，較普通尿素處理產(chǎn)值增加4.7%，純收入增加5.7%?？蒯屇蛩販p量施用各處理較普通尿素均能有效提高水稻產(chǎn)投比。綜合水稻產(chǎn)量和經(jīng)濟效益結(jié)果，認為在水旱輪作區(qū)習(xí)慣施氮水平基礎(chǔ)上，

施用控釋尿素通過適當(dāng)降低氮肥用量能促進水稻增產(chǎn)增效，以減氮20%施用控釋尿素，在保證水稻產(chǎn)量的同時，能有效增加水稻經(jīng)濟效益。[結(jié)論]該研究可為水稻控釋尿素減量施用提供理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞控釋尿素；水稻；產(chǎn)量；經(jīng)濟效益

中圖分類號S143文獻標(biāo)識碼

A文章編號0517-6611（2017）22-0083-02

Abstract[Objective]In order to determine the suitable controlledrelease urea application rate of the rice field in paddyupland rotation area.[Method]Taking fractionated application conventional urea as control，a field experiment was conducted to investigate the effects of controlledrelease urea reduction rate on yield and economic benefit of rice with the purpose of providing the farmers with scientific basis in promoting reduction of controlledrelease urea application rate. [Result] The treatment of controlledrelease urea reduction 20% significantly increased the yield of rice by 4.7%， compared with conventional urea spilt. The yield of rice would significantly decrease， while the controlledrelease urea reduction rate exceeded 20%. Controlledrelease urea reduction 20% could increase the effective panicle number and grain number per spike. Economic benefit of controlledrelease urea reduction 20% was the highest， and the output value and net income were increased by 4.7% and 5.7% than those of conventional urea， respectively. Controlledrelease urea reduction could effectively improve ratios of output to input for rice. Rational application reduction of controlledrelease urea can increase rice yield and economic benefit. It is proposed that though the controlledrelease urea of basic fertilizer， 20% nitrogen reduction based on local custom fertilization levels can significantly increase economic benefit in the paddy field while maintaining the yield of rice.[Conclusion]The research can provide theoretical basis for application reduction of controlledrelease urea .

Key wordsControlledrelease urea；Rice；Yield Economic benefit

氮素作為作物生長必需大量營養(yǎng)元素之一，是實現(xiàn)水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的最重要營養(yǎng)元素，在水稻產(chǎn)量形成和品質(zhì)改善等方面具有舉足輕重的作用[1]。在水稻生產(chǎn)中，農(nóng)民為了提高產(chǎn)量，一味地增加氮肥施用量，水稻氮肥施用過量問題普遍存在[2-3]。水稻大量投入氮肥，不僅造成后期倒伏、病蟲害加劇、籽粒充實度下降影響產(chǎn)量[4]，而且會明顯降低氮肥效率，通過徑流、滲漏方式進入水環(huán)境形成農(nóng)業(yè)面源污染，對環(huán)境產(chǎn)生巨大的壓力[5-6]。

控釋尿素作為一類高效氮肥，與普通尿素相比，具有減少氮素損失、提高氮素效率和環(huán)境友好的特點，越來越受到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注[7]。近年來，控釋尿素的研究發(fā)展迅速，但在中國沒有達到規(guī)模化應(yīng)用，限制其推廣的主要原因為價格因素。以往研究多見于單獨施用控釋尿素及控釋尿素和普通尿素配施[8-9]，而控釋尿素減量施用研究很少報道。該研究通過田間試驗分析水旱輪作區(qū)土壤和氣候條件下，控釋尿素不同減施量對水稻產(chǎn)量和經(jīng)濟效益的影響，旨在為水旱輪作區(qū)水稻控釋尿素合理減量施用提供理論基礎(chǔ)。

1材料與方法

1.1試驗地概況

試驗于2016年5—10月在安徽霍山縣但家廟鎮(zhèn)進行，試驗地坐標(biāo)為116°25′03.9″E、31°27′16.2″N。試驗地土壤類型為潴育型水稻土紫泥田，0～20 cm土層養(yǎng)分含量為：有機質(zhì)32.3 g/kg，全氮1.37 g/kg，堿解氮82.0 mg/kg，有效磷19.2 mg/kg，速效鉀98.0 mg/kg，Ca 1 570.2 mg/kg，Mg 226.3 mg/kg，F(xiàn)e 67.4 mg/kg，Cu 5.84 mg/kg，Mn 21.6 mg/kg，Zn 1.56 mg/kg，pH 5.5。

1.2試驗設(shè)計

試驗共設(shè)5個氮肥處理。處理①，100%N量普通尿素；處理②，減氮20%控釋尿素；處理③，減氮30%控釋尿素；處理④，減氮40%控釋尿素；處理⑤，減氮50%控釋尿素。100%N肥用量為180 kg/hm2，普通尿素按基肥 ∶分蘗肥 ∶穗肥 5∶3∶2分次施用，控釋尿素基肥一次性施用。各處理等量施用磷鉀肥，磷肥作基肥一次性施用，P2O5用量72 kg/hm2；鉀肥按基肥 ∶穗肥 6∶4分次施用，K2O用量108 kg/hm2。

3次重復(fù)，隨機區(qū)組排列。小區(qū)面積20 m2（4 m×5 m），2016年5月3日育苗，6月10日移栽，株距13 cm，行距30 cm，密度27萬穴/hm2，6月20日追分蘗肥，7月26日追穗肥，9月28日收獲。田間管理與當(dāng)?shù)亓?xí)慣一致。

1.3供試材料

控釋尿素為樹脂包膜控釋尿素，N含量42%，控釋期90 d，山東金正大生態(tài)股份有限公司生產(chǎn)；普通尿素為顆粒狀尿素，含N 46%，中鹽安徽紅四方股份責(zé)任有限公司生產(chǎn)；磷肥為粉末狀過磷酸鈣，P2O5含量12%，銅陵市金磷復(fù)合肥有限責(zé)任公司生產(chǎn)；鉀肥為粉末狀紅色氯化鉀，K2O含量60%，俄羅斯產(chǎn)。供試水稻品種為興隆1號。

1.4樣品采集與測定

土壤基礎(chǔ)樣品在水稻試驗開始前，以整個試驗田塊為采樣單元，采用“S”型取樣的方法在試驗田塊內(nèi)采集0～20 cm土層5個點土樣，混勻風(fēng)干過篩后備用。按常規(guī)方法進行養(yǎng)分檢測[10]。水稻成熟后實收每小區(qū)產(chǎn)量，同時每小區(qū)采3穴地上部植株進行室內(nèi)產(chǎn)量構(gòu)成要素考查。

1.5數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)利用Excel 2003軟件進行計算處理，采用SPSS 17.0處理軟件進行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，結(jié)果則采用LSD法在P<0.05水平上進行顯著性分析。

2結(jié)果與分析

2.1不同施肥處理對水稻最高分蘗期苗情指標(biāo)的影響

由表1可知，水稻苗高以控釋尿素減量20%處理最高，農(nóng)民習(xí)慣100%N量普通尿素與控釋尿素減量20%基本相當(dāng)，且控釋尿素隨著減施量的增加苗高呈降低趨勢。分蘗數(shù)隨著控釋尿素減施量的增加呈降低趨勢，以控釋尿素減量20%處理最高，與100%N量普通尿素相當(dāng)。最大葉片面積長×寬×葉形系數(shù)直接反映水稻葉面積的大小，進而影響葉片光合作用，各施氮處理以控釋尿素減量20%處理最高，與100%N量普通尿素相當(dāng)。上述水稻最高分蘗期苗情指標(biāo)結(jié)果充分說明，減施一定量控釋尿素水稻苗高、分蘗數(shù)和最大葉片長×寬較100%N量普通尿素不降低，以減施量20%最佳，超過此減施范圍則明顯降低。

2.2不同施肥處理對水稻產(chǎn)量及其產(chǎn)量要素的影響由表2可知，各施氮處理以控釋尿素減施20%水稻產(chǎn)量最高，顯著高于其他處理，較100%N量普通尿素處理增產(chǎn)450 kg/hm2，增幅達 4.7%?？蒯屇蛩仄渌麥p施量處理較普通尿素處理水稻均減產(chǎn)，且隨著減施比例增加水稻產(chǎn)量顯著減少。說明控釋尿素減施一定量較普通尿素水稻不減產(chǎn)，該試驗控釋尿素減施20%較普通尿素水稻不減產(chǎn)，且能達到一定程度增產(chǎn)。各施氮處理主要影響水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素中的有效穗和穗粒數(shù)，株高、穗長、千粒重和結(jié)實率各處理間無顯著性差異。有效穗以普通尿素最高，與控釋尿素減量20%相當(dāng)，兩者顯著高于其他控釋尿素處理。穗實粒數(shù)以控釋尿素減量20%最高，與普通尿素處理相當(dāng)，兩者間無顯著性差異，均顯著高于控釋尿素其他減量處理。說明控釋尿素減施20%通過提高水稻有效穗和穗實粒數(shù)來提高產(chǎn)量。

2.3不同施肥處理對水稻經(jīng)濟效益的影響

由表3可知，水稻產(chǎn)值以控釋尿素減施20%處理最高，較100%N量普通尿素增收1 260元/hm2，增幅達4.7%?？蒯屇蛩販p施量超過20%水稻產(chǎn)值較農(nóng)民習(xí)慣100%N量普通尿素均降低，說明控釋尿素減施一定量水稻產(chǎn)值不減少，超過此合理減施量水稻產(chǎn)值較常規(guī)尿素均降低。雖然控釋尿素成本較普通尿素高，但其一次性基施降低了人工追肥成本，減施20%水稻純收入較普通尿素增加1 416元/hm2，增幅達5.7%。產(chǎn)投比施用控

釋尿素各處理均高于普通尿素?？梢娝旧a(chǎn)上控釋尿素減施一定量能夠有效提高水稻產(chǎn)量和經(jīng)濟效益，達到節(jié)本增效的目標(biāo)，以控釋尿素減施20%效果最佳。

3結(jié)論與討論

鑒于控釋氮肥的高肥力和長肥效作用，有研究認為在減量施用控釋氮肥的條件下依然可達到穩(wěn)產(chǎn)甚至高產(chǎn)的作用，這對于成本控制具有現(xiàn)實意義[11]。該試驗結(jié)果表明，控釋尿素減氮20%水稻產(chǎn)量顯著高于普通尿素分次施用，這與魯艷紅等[12]在早稻上的研究結(jié)果即包膜控釋尿素較常規(guī)尿素減氮15%和30%均增產(chǎn)一致。且通過提高水稻產(chǎn)量構(gòu)成中的有效穗和穗實粒數(shù)可提高產(chǎn)量，這與謝春生等[13]研究認為一次性施用控釋肥增加了水稻成穗數(shù)、穗粒數(shù)從而實現(xiàn)增產(chǎn)結(jié)果一致。

雖然控釋尿素成本較普通尿素高，但適當(dāng)減量施用可以有效降低施肥成本，另外控釋尿素作為基肥一次性施用有效降低分次追肥人工成本，水稻產(chǎn)量的增加和施肥成本的降低足以彌補肥料價格高產(chǎn)生的不足，純收入控釋尿素減量20%較100%N量普通尿素增收5.7%，達到節(jié)本增效的目標(biāo)。

綜合考慮水稻產(chǎn)量效應(yīng)及經(jīng)濟效益，在該試驗條件下或與該試驗類似的生態(tài)區(qū)域，水稻一次性基施減氮20%的控釋尿素較普通尿素取得顯著的增產(chǎn)效應(yīng)，并且有利于提高水稻經(jīng)濟效益。

參考文獻

[1]

侯云鵬，楊建，李前，等. 施氮對水稻產(chǎn)量、氮素利用及土壤無機氮積累的影響[J].土壤通報，2016，47（1）：118-124.

[2] 馬立珩，張瑩，隋標(biāo)，等. 江蘇省水稻過量施肥的影響因素分析[J].揚州大學(xué)學(xué)報（農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版），2011，32（2）：48-52，80.

[3] 劉紅江，郭智，鄭建初，等. 太湖地區(qū)氮肥減量對水稻產(chǎn)量和氮素流失的影響[J]. 生態(tài)學(xué)雜志，2017，36（3）：713-718.

[4] 楊梢娜，俞巧鋼，葉靜，等. 施氮水平對雜交晚粳“浙優(yōu)12”產(chǎn)量及氮素利用效率的影響[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，2010，16（5）：1120-1125.

[5] 邢光熹，施書蓮，杜麗娟，等. 蘇州地區(qū)水體氮污染狀況[J]. 土壤學(xué)報，2001，38（4）：540-546.

[6] 汪華，楊京平，金潔，等. 不同氮素用量對高肥力稻田水稻-土壤-水體氮素變化及環(huán)境影響分析[J]. 水土保持學(xué)報，2006，20（1）：50-54.

[7] 苑俊麗，梁新強，李亮，等. 中國水稻產(chǎn)量和氮素吸收量對高效氮肥響應(yīng)的整合分析[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，47（17）：3414-3423.

[8] 李敏，郭熙盛，葉舒婭，等. 硫膜和樹脂膜控釋尿素對水稻產(chǎn)量、光合特性及氮肥利用率的影響[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，2013，19（4）：808-815.

[9] 王曉琪，朱家輝，陳寶成，等. 控釋尿素不同比例配施對水稻生長及土壤養(yǎng)分的影響[J]. 水土保持學(xué)報，2016，30（4）：178-182.

[10] 魯如坤. 土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)科技出版社，2000.

[11] 侯紅乾，黃永蘭，冀建華，等. 緩/控釋肥對雙季稻產(chǎn)量和氮素利用率的影響[J]. 中國水稻科學(xué)，2016，30（4）：389-396.

[12] 魯艷紅，聶軍，廖育林，等. 不同控釋氮肥減量施用對雙季水稻產(chǎn)量和氮素利用的影響[J]. 水土保持學(xué)報，2016，30（2）：155-161.

[13] 謝春生，唐拴虎，徐培智，等. 一次性施用控釋肥對水稻植株生長及產(chǎn)量的影響[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，2006，12（2）：177-182.