控失尿素對水稻產(chǎn)量及氮肥農(nóng)學效率影響

黃露穎，陳 明

（1.化州市東山街道鄉(xiāng)村振興服務中心，廣東化州 525100；2.華南農(nóng)業(yè)大學工程學院，廣東廣州 510000）

前言

水稻是我國主要糧食作物，對保障我國糧食安全意義重大，近年來通過農(nóng)業(yè)基礎設施完善，水稻品種更新升級，為我國糧食單產(chǎn)和總產(chǎn)量的穩(wěn)步提升夯實基礎[1-2]。大量研究表明，肥料的科學合理使用可顯著提升糧食產(chǎn)量，肥料投入超過限額將不會提升水稻產(chǎn)量，同時造成大量資源浪費，影響農(nóng)田生態(tài)環(huán)境[3-5]?？厥Х柿鲜且环N控制養(yǎng)分釋放，以滿足作物不同生育期養(yǎng)分需求的一種新型肥料產(chǎn)品，控失肥可以減少肥料流失，提高作物產(chǎn)量。

現(xiàn)有研究多集中于控失復合肥對作物的影響[6-8]，控失尿素在水稻中的相關研究還較少。本試驗以秈稻雜交稻品種隆8優(yōu)絲苗為供試品種，以不施氮肥為對照，設置46%常規(guī)尿素施肥處理和43%控失尿素施肥處理，通過對各施肥處理水稻生育特征、產(chǎn)量及其構成指標和氮肥農(nóng)學利用效率等指標的考察，試圖探究控失尿素應用效果，為指導科學施肥提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗田位于廣東省化州市多谷村（110°37'47.7″ E，21°37' 9.45″ N）塊肥力水平中等，肥力分布均勻，土壤養(yǎng)分含量為pH 5.8，有機質(zhì)21.3g/kg，全氮1.5g/kg，有效磷（P2O5）3.1mg/kg，速效鉀（K2O）31.2mg/kg。

1.2 試驗設計

參試品種為秈稻雜交稻品種隆8優(yōu)絲苗，供試控失尿素為43%心連心牌控失尿素。試驗設置3個施肥處理，T1：控失尿素施肥處理，使用常規(guī)43%心連心牌控失尿素，施用肥料總量為純N 195kg/hm2，P2O567.5kg/hm2，K2O 135kg/hm2；T2：不施氮肥處理，磷鉀肥使用量與其他處理相同，施用肥料總量為純N 0kg/hm2，P2O567.5kg/hm2，K2O 135kg/hm2；T3：不施肥處理，施用肥料總量為純N 0kg/hm2，P2O50kg/hm2，K2O 0kg/hm2；T4：常規(guī)尿素施肥處理，使用常規(guī)46%常規(guī)尿素，施用肥料總量為純N 195kg/hm2，P2O567.5kg/hm2，K2O 135kg/hm2。氮肥分期比例為基肥∶分蘗肥∶穗肥=5∶3∶2，鉀肥分期比例為基肥∶分蘗肥∶穗肥=5∶2∶3，磷肥一次性基施，施肥運籌見表1。試驗采取隨機區(qū)組設計，三次重復，各處理除施肥水平不同外，其他栽培管理措施均保持一致。

表1 不同施肥處理肥料運籌 單位：kg/hm2

1.3 測定方法

1.3.1 生育期測定

按照統(tǒng)一標準記載播種期、移栽期、抽穗期和成熟期。

1.3.2 產(chǎn)量與產(chǎn)量構成要素測定

水稻成熟期測定有效穗數(shù)、并在每試驗小區(qū)取5株水稻測定穗粒數(shù)、結實率和千粒重，各試驗區(qū)單獨收割測產(chǎn)，去除水分、雜質(zhì)，折算標準產(chǎn)量。

1.3.3 干物質(zhì)測定

水稻成熟期每試驗小區(qū)取6株水稻植株，將水稻植株分解為莖稈、葉片和穗，分別封裝于105℃條件下殺青60min，再經(jīng)70℃烘干至恒重，測定不同地上部位干物質(zhì)總量[6]。

1.3.4 氮肥農(nóng)學效率計算

測定產(chǎn)量后計算氮肥農(nóng)學效率，計算公式如下：

氮肥農(nóng)學效率（kg/kg）=（施氮區(qū)產(chǎn)量-無氮區(qū)產(chǎn)量）/施氮量

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗采用Excel整理數(shù)據(jù)和作圖，采用SPSS統(tǒng)計軟件進行方差分析。

2 結果分析

2.1 不同施肥處理生育期比較

由表2可知，不同施肥處理均于7月2日播種，7月25日移栽，T1和T4抽穗期（9月1日）、成熟期（10月27日）相同，T2抽穗期為8月29日、成熟期為10月25日，分別較T1和T3少2天；T3抽穗期為8月28日、成熟期為10月24日，分別較T1和T3少3天。全生育期T3＜T2＜T1=T4，其中T1和T4全生育期117天，T2全生育期115天，T3全生育期114天。

表2 不同施肥處理生育期比較

2.2 不同施肥處理產(chǎn)量構成比較

由表3可知，不同處理產(chǎn)量構成呈現(xiàn)顯著差異，T1、T2、T3、T4每公頃有效穗分別為250.5萬穗、190.5萬穗、162.0萬穗和237.0萬穗，其中T1較T2、T3、T4分別增加31.5%、54.6%和5.7%，且差異達到顯著水平；T1、T2、T3、T4每穗粒數(shù)分別為168.4、152.6、138.4和162.7，其中T1較T2、T3、T4分別增加10.4%、21.7%和3.54%，且差異達到顯著水平；T1、T2、T3、T4結實率分別為78.9%、80.5%、82.3%和76.6%，其中T1較T4增加2.3%；T1、T2、T3、T4千粒重分別為24.4g、24.5g、24.8g和24.2g，其中T1較T4增加0.8%，各處理間差異不顯著；綜合各產(chǎn)量構成指標，理論產(chǎn)量從大到小依次為T1＞T4＞T2＞T3，理論產(chǎn)量分別為8.1t/hm2、7.1t/hm2、5.7t/hm2、4.6t/hm2，其中T1分別較T2、T3、T4增加41.3%、77.0%、13.3%，且差異達到顯著水平。

表3 不同施肥處理產(chǎn)量構成比較

2.3 不同施肥處理產(chǎn)量構成比較

由圖1可知，通過實際分區(qū)測產(chǎn)，施用氮肥處理較不施氮肥和不施肥處理顯著增產(chǎn)，而施用控失氮肥處理較施用常規(guī)氮肥處理增產(chǎn)，T1、T2、T3、T4實際產(chǎn)量分別為7.2t/hm2、5.5t/hm2、4.5t/hm2、6.9t/hm2，其中T1產(chǎn)量最高，分別較T2、T3、T4增加30%、60.1%、4.3%。

圖1 不同施肥處理實際產(chǎn)量比較

2.4 不同施肥處理干物質(zhì)量比較

由表4可知，不同施肥處理成熟期干物質(zhì)量存在顯著差異，各處理成熟期各主要器官干物質(zhì)總量占植株第上部干物質(zhì)總量基本一致，其中穗部約占26.4%，葉占12.4%，莖鞘占61.2%。對比不同處理之間不同地上部器官干物質(zhì)量差異發(fā)現(xiàn)，成熟期T1莖鞘干物質(zhì)量為4.7t/hm2，顯著高于其他處理，分別較T2、T3、T4增加21.3%、38.3%、2.1%；成熟期T1、T2葉片干物質(zhì)量分別為2.4t/hm2、2.0t/hm2，顯著高于T3、T4，其中T1干物質(zhì)量最高，分別較T3、T4增加33.3%、16.7%；成熟期T1穗干物質(zhì)量為11.4t/hm2，顯著高于T2、T3、T4，分別較T2、T3、T4增加25.4%、37.7%、9.6%；綜合來看，T1、T2、T3、T4成熟期地上部干物質(zhì)量分別為18.5、14.2、11.6、16.9t/hm2，且各處理間差異達到顯著水平，T1成熟期地上部干物質(zhì)量分別較T2、T3、T4增加23.2%、37.3%、8.6%。

表4 不同施肥處理干物質(zhì)量比較 單位：t/hm2

2.5 不同施肥處理氮肥農(nóng)學利用效率比較

由表5可知，不同施氮肥處理氮肥農(nóng)學效率呈現(xiàn)差異，對試驗小區(qū)單獨測算氮肥農(nóng)學效率，其中T1氮肥農(nóng)學效率在8.4至10.8kg/kg之間，平均值為8.7kg/kg，T4氮肥農(nóng)學效率在4.9kg/kg至9.8kg/kg之間，平均值為6.8kg/kg，T1平均氮肥農(nóng)學效率較T4高27.9%。

表5 不同施肥處理氮肥農(nóng)學利用效率比較 單位：kg/kg

3 討論

控失肥料可以延緩植株衰老，增減有效穗數(shù)和結實率，有效灌漿期延長[7-10]。本試驗圍繞控失尿素在中秈雜交稻生產(chǎn)應用研究，結果顯示，控失尿素施肥處理較常規(guī)施肥處理增產(chǎn)，通過對產(chǎn)量構成指標的綜合分析發(fā)現(xiàn)，控失尿素施肥處理較常規(guī)施肥處理單位面積有效穗、每穗粒數(shù)和結實率均實現(xiàn)增長，產(chǎn)量構成更均衡，理論產(chǎn)量更高。

干物質(zhì)量是作物脫水后作物的質(zhì)量，反映植物光合作用產(chǎn)物積累的情況，諸多研究表明[11]，干物質(zhì)量特別是成熟期干物質(zhì)量與作物產(chǎn)量呈現(xiàn)極顯著相關，這與本試驗研究結果相似。有研究表明[12-15]，作物施肥、品種和栽培管理等均會影響農(nóng)作物干物質(zhì)積累和器官間的再分配，因此探究作物干物質(zhì)積累及其在莖、葉、穗不同器官間分配的規(guī)律，對探明作物產(chǎn)量形成有重要參考價值。本研究發(fā)現(xiàn)，不同施肥處理成熟期干物質(zhì)量存在顯著差異，各處理成熟期各主要器官干物質(zhì)總量占植株地上部干物質(zhì)總量基本一致?？厥蛩厥┓侍幚沓墒炱谇o鞘、葉片和穗的干物質(zhì)量均顯著高于不施肥和不施氮肥處理?？厥蛩厥┓侍幚砼c常規(guī)施肥處理相比成熟期莖鞘、葉片、穗和總干物質(zhì)量分別提高2.2%、20.0%、10.7%和9.5%，其中葉片和穗的差異達到顯著水平。因此推斷控失尿素施肥處理干物質(zhì)積累強度高于其他處理，在干物質(zhì)積累分配均衡，為爭取產(chǎn)量增加打下基礎。

生育期是反映水稻進程的重要發(fā)育特征，氮肥農(nóng)學效率是反映農(nóng)作物生產(chǎn)中氮肥應用情況的重要指標，控失肥料或控釋肥料可提高肥料利用效率[16-20]，本研究結果與相關研究結果相似，在同一播種期的移栽期的前提下，不同氮肥施肥處理生育期保持一致，因此控失尿素的應用對水稻生育期的影響較小。通過對不同氮肥施肥處理的氮肥農(nóng)學效率比較發(fā)現(xiàn)，控失尿素施肥處理氮肥農(nóng)學效率較常規(guī)尿素分次施肥處理增加27.9%，控失尿素可以在相同氮肥投入的情況下實現(xiàn)更高的產(chǎn)量。

4 結論

控失尿素施肥可較常規(guī)尿素施肥增產(chǎn)5.5%，氮肥農(nóng)學效率增加27.9%，成熟期地上部干物質(zhì)量增加9.5%?？厥蛩卦霎a(chǎn)穩(wěn)定性，控失尿素精確釋放周期以及控失尿素最佳使用總量等還有待進一步研究。