包膜尿素在湖北省中稻試驗(yàn)中的研究結(jié)果初報

喬艷+胡誠+李雙來+陳云峰+劉東海

摘要：進(jìn)行包膜尿素應(yīng)用效果的中稻試驗(yàn)。結(jié)果表明，包膜尿素的應(yīng)用不僅可以降低土壤中的銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的含量，而且可以提高氮肥表觀利用率。2號包膜尿素70%的用量與普通尿素全量水稻產(chǎn)量相當(dāng)。

關(guān)鍵詞：包膜尿素；施用量；中稻肥效

中圖分類號：S147.2；S511.3+2；S143.1+5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2017）24-4724-03

氮肥是糧食增產(chǎn)的關(guān)鍵因素，肥料的施用量和施肥方式對氮肥的利用效率、作物的產(chǎn)量都會有明顯影響，由于過量施肥導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加、氮肥資源浪費(fèi)、耕地質(zhì)量變差、環(huán)境污染嚴(yán)重等問題越來越多[1]。尿素施入土壤中，依靠生物的脲酶作用轉(zhuǎn)化為銨態(tài)氮，再經(jīng)過亞硝化和硝化細(xì)菌作用轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，最后經(jīng)過反硝化作用轉(zhuǎn)化為N2或N2O返回空氣中[2，3]。普通尿素施入土壤后，經(jīng)過上述過程，被微生物大量轉(zhuǎn)化，導(dǎo)致肥料大量流失，當(dāng)前中國主要糧食作物的氮肥利用率最高不到42%[4，5]。

緩釋肥是一類養(yǎng)分利用率較高、省時省力、肥效時間長、環(huán)境友好型的新型肥料[6]。速效肥料養(yǎng)分供應(yīng)強(qiáng)度高，持續(xù)時間短，而緩釋肥料不僅能延長養(yǎng)分供應(yīng)期，且供應(yīng)模式與作物吸肥規(guī)律更吻合[7]，進(jìn)而提高養(yǎng)分利用效率。與常規(guī)施肥相比，緩釋肥料可在降低施用量的情況下，使作物不同程度的增產(chǎn)[8，9]。

目前施用的氮肥主要是速效常規(guī)尿素，養(yǎng)分持續(xù)時間短，而包膜尿素是一種能夠有效控制氮素養(yǎng)分釋放，更符合作物吸收需要，達(dá)到同作物生長需求養(yǎng)分盡可能同步的緩釋肥料。緩釋氮肥在水稻、玉米、小麥等作物上的研究取得了很大的進(jìn)展[10-12]。湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植保土肥研究所開發(fā)兩種包膜尿素，實(shí)現(xiàn)氮肥在土壤中的緩慢釋放，并將包膜尿素應(yīng)用于中稻種植，研究氮肥在土壤中的釋放以及水稻對養(yǎng)分的利用情況，考察包膜尿素對水稻產(chǎn)量的影響，現(xiàn)將試驗(yàn)結(jié)果報告如下。

1 材料與方法

1.1 材料

水稻品種為揚(yáng)稻6號；試驗(yàn)在湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植保土肥研究所盆栽場進(jìn)行，土壤為黃棕壤。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計

試驗(yàn)共設(shè)6個處理，具體施肥量及施肥方法見表1。

1.3 試驗(yàn)流程及方法

6月22日將土壤曬干打碎混勻過篩，稱量裝盆，土壤裝盆1/3后，余下的土壤和肥料混合均勻后裝入盆中，然后加水泡土，經(jīng)過1 d后再加水耙勻，后插秧苗，每盆栽秧苗8株。試驗(yàn)在7月8日因大雨整個盆栽全部淹沒，到7月11日盆栽才落出水面，7月18日處理3施追肥。其他管理措施均按大田管理方式進(jìn)行，10月13日收獲取樣。

2 結(jié)果與分析

2.1 包膜尿素養(yǎng)分的釋放

從盆栽試驗(yàn)開始檢測土壤中氮肥的養(yǎng)分釋放情況，并計算累計養(yǎng)分釋放量，考察兩種包膜尿素的緩釋效果。從圖1a和圖1b可以看出，1號包膜尿素的釋放期比2號包膜尿素要快很多，1號包膜尿素的養(yǎng)分釋放高峰期在14～28 d，2號包膜尿素的養(yǎng)分釋放高峰期在28～42 d。1號包膜尿素養(yǎng)分釋放量達(dá)80%以上的時間為36 d，2號包膜尿素為60 d以后。表明1號包膜尿素釋放速率太快，2號包膜尿素相對水稻整個生長周期而言還是太短，需要研制更長效的包膜尿素。

2.2 不同時期不同處理SPAD的測定

每隔一段時間對各個試驗(yàn)組的盆栽葉片進(jìn)行測量比較，不同時期各試驗(yàn)處理葉綠素含量（SPAD）的測定結(jié)果見表2。每一盆6株苗，每株取2片葉共12個測定結(jié)果平均值，后對4次重復(fù)進(jìn)行平均，得其平均值。從表2可以看出，處理3在前期30 d內(nèi)，葉片的SPAD都高于其他處理，8月2日的調(diào)查結(jié)果是處理1最高，其次是處理3，表明1號包膜尿素在 28 d時釋放量最大，達(dá)到23.69%，在此時水稻葉片氮含量的值達(dá)到最大。8月15日測定結(jié)果表明處理2的值達(dá)到最大，2號包膜尿素的最大釋放量在42 d時為27.3%，與此結(jié)果比較一致。

2.3 不同處理對土壤氮素的影響

對不同時間土壤中銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量進(jìn)行檢測分析[13]，結(jié)果見圖2。從圖2a和圖2b可以看出，不論是銨態(tài)氮還是硝態(tài)氮，處理3的普通尿素均處于高水平含量，銨態(tài)氮在32 d后下降速度明顯加快，說明普通尿素在土壤中快速溶解，損失量大。硝態(tài)氮在水稻土壤淹水情況下，含量是逐漸下降的。1號包膜尿素因?yàn)榫忈屍谥挥?6 d，前期的銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量均高于2號包膜尿素，不論是100%的施氮量還是70%的施氮量均是如此。表明包膜尿素可降低土壤中的銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量，進(jìn)而減少氮肥的損失。

中稻收獲后土壤中氮素含量的差異見表3。從表3可以看出，土壤中全氮含量不同處理差別不大，但堿解氮的含量以處理2最高，說明包膜尿素可以提高土壤中堿解氮的含量。

2.4 不同處理水稻生物學(xué)性狀及產(chǎn)量

從表4可以看出，理論產(chǎn)量以處理2（2號包膜尿素全量）最高，其次是處理3（普通尿素全量）、處理5（2號包膜尿素70%）、處理1（1號包膜尿素全量）、處理4（1號包膜尿素70%），表明70 d以上釋放期的包膜尿素基本上可以滿足水稻生長期的需要。從谷草比來看，最大的為處理3，其次是處理2、處理1、處理5、處理4，說明1號包膜尿素全量在水稻分蘗期供氮量充足，分蘗數(shù)量大，形成的無效穗多，前期生長過旺，無效分蘗多，從而谷草比小，2號包膜尿素由于釋放期長于1號，效果明顯好于1號包膜尿素，產(chǎn)量與二次施肥的普通尿素相當(dāng)。

從表5可以看出，氮肥表觀利用率以處理5（2號包膜尿素70%）為最高，表明包膜尿素在減少氮肥用量的情況下，可以明顯提高氮肥表觀利用率。

3 小結(jié)與討論

通過盆栽試驗(yàn)，包膜尿素的應(yīng)用不僅可以降低土壤中的銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的含量，減少氮肥的損失，且可以提高氮肥表觀利用率。由于氮素釋放期較長，2號包膜尿素70%的用量與普通尿素全量處理稻谷產(chǎn)量相當(dāng)。表明包膜尿素在減少氮肥用量的情況下，可以明顯提高氮肥表觀利用率。endprint

參考文獻(xiàn)：

[1] 薛 峰，顏廷梅，喬 俊，等.太湖地區(qū)稻田減量施肥的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益分析[J].生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報，2009，25（4）：26-31，51.

[2] 易 瓊，張秀芝，何 萍，等.氮肥減施對稻-麥輪作體系作物氮素吸收、利用和土壤氮素平衡的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，2010，16（5）：1069-1077.

[3] 朱兆良.中國土壤氮素研究[J].土壤學(xué)報，2008，45（5）：778-783.

[4] 張福鎖，王激清，張衛(wèi)峰，等.中國主要糧食作物肥料利用率現(xiàn)狀與提高途徑[J].土壤學(xué)報，2008，45（5）：915-924.

[5] 王火焰，周健民.肥料養(yǎng)分真實(shí)利用率計算與施肥策略[J].土壤學(xué)報，2014，51（2）：216-225.

[6] TRENKLE M E. Slow-and Controlled Release and Stabilized Fertilizers[M].Paris：Int Fertilizer Industry Assoc，2010.

[7] 宋付朋，張 民，史衍璽，等.控釋氮肥的氮素釋放特征及其對水稻的增產(chǎn)效應(yīng)[J].土壤學(xué)報，2005，42（4）：619-627.

[8] 陳 敏，屈 磊，鄭曙峰，等.緩釋氮肥對棉花生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響[J].中國棉花，2015，42（2）：23-26.

[9] 郭春銘，劉衛(wèi)軍，樊小林.堿性長效緩釋氮肥對蕉園土壤pH和香蕉氮肥利用效率的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，2017，23（1）：128-136.

[10] 盧艷麗，白由路，王 磊，等.華北小麥-玉米輪作區(qū)緩控釋肥應(yīng)用效果分析[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，2011，17（1）：209-215.

[11] 何永秋，劉國順，高傳奇，等.緩控釋肥在煙草上的應(yīng)用與展望[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2012，28（28）：109-113.

[12] 楊 鋅.水稻包膜控釋尿素養(yǎng)分釋放特性及其肥效研究[D].杭州：浙江大學(xué)，2017.

[13] 李 榮，何興東，張 寧，等.沙丘固定過程中土壤銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的時空變化[J].土壤學(xué)報，2010，47（2）：295-302.endprint