?AGROTAIN?肥料在中稻上的利用效率研究?

摘 要：在醴陵和南縣采取田間小區(qū)試驗(yàn)方式，研究了AGROTAIN?肥料對中季水稻產(chǎn)量及利用效率的影響。結(jié)果表明：施用AGROTAIN?肥料可以縮短中稻的生育期，提前1～3 d成熟;可有效降低中稻的株高及劍葉長，促進(jìn)水稻穩(wěn)健生長，減少倒伏風(fēng)險(xiǎn);施用AGROTAIN?肥料后，超級雜交中稻增產(chǎn)4.89%～9.44%，常規(guī)優(yōu)質(zhì)中稻增產(chǎn)2.76%～5.96%，并提高了中稻氮肥偏生產(chǎn)力、氮肥農(nóng)學(xué)利用效率、氮肥表觀利用率。

關(guān)鍵詞：AGROTAIN?肥料;中稻;利用效率

中圖分類號：S511 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-060X（2018）12-0036-05

Utilization Efficiency of AGROTAIN? Fertilizer on Middle-Season Rice

TAN Li1，NIE Ze-min2，CHENG Kai-kai3，LI Chao3，LIAO Shi-xi1，NIE Li-qun2，

WANG Ke3，XIAO Xiao-ping3

（1. Fuling Agricultural Bureau Soil and Fertilizer Workstation， Liling 412200， PRC; 2. Nanxian Agricultural Bureau，

Nanxian 413200， PRC; 3. Hunan Institute of Soil and Fertilizer， Changsha 410125， PRC）

Abstract： Field plot experiments were conducted in Liling and Nanxian County to study the effects of AGROTAIN? fertilizer on yield and utilization efficiency of mid-season rice. The results showed that application of AGROTAIN? fertilizer could shorten the growth period of mid-season rice and advance its maturity by 1-3 days. It can effectively reduce the plant height and flag leaf length of mid-season rice， promote the stable growth of rice and reduce the lodging risk. After applying AGROTAIN? fertilizer， the yield of super hybrid mid-season rice increased by 4.89%-9.44%， and that of conventional high quality mid-season rice increased by 2.76%-5.96%. The partial productivity， agronomic utilization efficiency and apparent utilization efficiency of nitrogen fertilizer in mid-season rice were also improved.

Key words： AGROTAIN? fertilizer; mid-season rice; utilization efficiency

肥料對水稻的持續(xù)增產(chǎn)有著非常重要的作用，我國稻谷年產(chǎn)量從1980年的13 990萬t上升到2017年的20 685萬t，除良種培育和栽培措施改進(jìn)之外，其中一個(gè)重要的因素就是肥料投入[1-3]。據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織估計(jì)，發(fā)展中國家糧食的增產(chǎn)55%依賴于化肥的作用，至2020年預(yù)估達(dá)到70%[4-6]。氮素對水稻生產(chǎn)的影響僅次于水，但卻構(gòu)成水稻生產(chǎn)成本投入的主要部分[7-9]。農(nóng)民常常施用過量的氮肥以獲得高產(chǎn)。中國水稻氮肥用量占全球水稻氮肥總用量的37%，氮肥的大量施用，盡管增加了作物的產(chǎn)量，但也易通過揮發(fā)、淋洗和徑流而造成損失，既增加了環(huán)境壓力，又降低了肥料利用率[10-11]。合理施用氮肥、提高氮肥利用效率是當(dāng)前水稻生產(chǎn)提質(zhì)增效，實(shí)現(xiàn)化肥、農(nóng)藥施用零增長的重要措施之一[11-13]。AGROTAIN?肥料是美國Koch公司生產(chǎn)的一種加入脲酶抑制劑NBPT（N-丁基硫代磷酰三胺）的穩(wěn)定性氮肥。筆者于2017年開展AGROTAIN?肥料在中稻上應(yīng)用效果研究，旨在探明該肥料在中稻上的增產(chǎn)效益和氮肥利用效率，為引進(jìn)該肥料提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)地點(diǎn)在湖南省醴陵市來龍門街道莊埠村和南縣三仙湖鎮(zhèn)太平橋村，供試土壤分別為黃泥田和紫潮泥（表1）。供試肥料：氮肥為AGROTAIN?肥料和普通尿素（46%），磷肥為過磷酸鈣（12%），鉀肥為氯化鉀（60%）。供試中稻品種（組合）：醴陵市試驗(yàn)選用超級雜交稻晶兩優(yōu)華占，南縣試驗(yàn)選用常規(guī)優(yōu)質(zhì)稻黃花占。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)6個(gè)處理（表2），普通尿素施用量為180 kg N/hm2，60%N作基肥，30%N作分蘗肥，10%N作穗肥。AGROTAIN?肥料（AF）施用量分別為普通尿素施用量的100%、90%和80%，基追肥比例與普通尿素相同或單作基肥。所有處理肥料P和K的施用量相同，都作基肥。其中過磷酸鈣用作P源，用量為P2O5 52.5 kg/hm2;KCl用作K源，用量為K2O 130"kg/hm2。所有處理重復(fù)4次，小區(qū)面積20 m2，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，水稻采取水育秧移栽。管理措施同常規(guī)大田生產(chǎn)。

1.3 測定項(xiàng)目及方法

1.3.1 水稻生育期 根據(jù)生長發(fā)育進(jìn)程，在田間調(diào)查水稻生育期。

1.3.2 產(chǎn)量及結(jié)構(gòu) 在水稻成熟期選擇有代表性5穴水稻考種，調(diào)查株高、葉長、穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、單株產(chǎn)量、千粒重等。水稻成熟后分小區(qū)單收單曬，測定各小區(qū)實(shí)際產(chǎn)量。

1.3.3 氮肥利用效率 于成熟期各處理均取樣5穴洗凈，105℃殺青30 min，75℃烘干至恒重后稱干物質(zhì)重。之后將樣品粉碎過篩再烘干，用靛酚藍(lán)比色法測定植株的含氮率。相關(guān)氮素利用效率指標(biāo)計(jì)算方法如公式（1）、（2）和（3）。

氮肥偏生產(chǎn)力（kg/kg）=施氮區(qū)產(chǎn)量/施氮量" " "（1）

氮肥農(nóng)學(xué)利用效率（kg/kg）=（施氮區(qū)產(chǎn)量-不施氮區(qū)產(chǎn)量）/施氮量" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " "（2）

氮肥表觀利用率（%）=（施氮區(qū)地上部吸氮量-不施氮區(qū)地上部吸氮量）/施氮量×100" " " " " " " " " " （3）

1.4 數(shù)據(jù)處理

運(yùn)用DPS和Excel等軟件分析處理數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 AGROTAIN?肥料對中稻生育期的影響

由表3可知，醴陵試驗(yàn)施用AGROTAIN?肥料（T3）的生育進(jìn)程較普通尿素（T2）提前，灌漿期之前無差異，灌漿期較T2提前2 d，成熟期提前3 d;T4的灌漿期及成熟期較T3提前2 d;T5、T6的拔節(jié)期較T3均提前1 d，灌漿期分別提前1和2 d，成熟期分別提前1和2 d。表明施用AGROTAIN?肥料可縮短超級雜交中稻的生育期，提前成熟，且通過氮肥分次適期施用較全作基肥一次性集中施用可有效延長生育期，使超級雜交中稻的全生育期保持在合理水平，而減施AGROTAIN?肥料可有效促進(jìn)超級雜交中稻提前成熟。南縣試驗(yàn)施用AGROTAIN?肥料對常規(guī)優(yōu)質(zhì)中稻生育進(jìn)程的影響基本同超級雜交中稻一致，但影響程度小于超級雜交中稻。綜合可知，施用AGROTAIN?肥料可縮短中稻的生育期，提前1～3 d成熟，而減施AGROTAIN?肥料可進(jìn)一步促進(jìn)提前成熟。

2.2 AGROTAIN?肥料對中稻生物學(xué)特性與產(chǎn)量構(gòu)成的影響

由表4可知，醴陵試驗(yàn)施用AGROTAIN?肥料處理的株高及劍葉長度較普通尿素（T2）均有小幅下降;T3的有效穗及結(jié)實(shí)率較普通尿素（T2）均呈增加趨勢，其中結(jié)實(shí)率增加4.0%;T4、T5、T6的有效穗及每穗粒數(shù)較T3均呈降低趨勢，但T5的結(jié)實(shí)率較T3增加5.7%。表明施用AGROTAIN?肥料可有效降低超級雜交中稻的株高及劍葉長，促進(jìn)水稻穩(wěn)健生長，減少倒伏風(fēng)險(xiǎn);有效穗及結(jié)實(shí)率是其獲得高產(chǎn)的主要產(chǎn)量貢獻(xiàn)因子，施用90%的AGROTAIN?肥料的產(chǎn)量最高，高結(jié)實(shí)率是其實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)的主要因子。南縣試驗(yàn)施用AGROTAIN?肥料對常規(guī)優(yōu)質(zhì)中稻生物學(xué)特性及產(chǎn)量構(gòu)成的影響基本同超級雜交中稻一致。

綜合可知，施用AGROTAIN?肥料可有效降低中稻的株高及劍葉長，減少倒伏風(fēng)險(xiǎn);未減量條件下，有效穗及結(jié)實(shí)率是其獲得高產(chǎn)的主要產(chǎn)量貢獻(xiàn)因子，減量后，雖然有效穗有所下降，但結(jié)實(shí)率大幅增加是其減量反而獲得高產(chǎn)的主要因子。

2.3 AGROTAIN?肥料對中稻產(chǎn)量的影響

由表5可知，醴陵試驗(yàn)各處理間的增產(chǎn)率表現(xiàn)為T5>T3>T6>T4，應(yīng)用AGROTAIN?肥料，與施用普通尿素相比，在施用90%及80%條件下，增產(chǎn)4.89～9.44個(gè)百分點(diǎn)，但T4表現(xiàn)出負(fù)增產(chǎn)效應(yīng)，較T2減產(chǎn)4.10%，可能是氮肥一次性施用后，6月下旬連續(xù)降雨，田面產(chǎn)生徑流，N損失量較大，造成了減產(chǎn);應(yīng)用AGROTAIN?肥料（T3、T5、T6）的平均增產(chǎn)率為7.46%。表明施用AGROTAIN?肥料能有效增加超級雜交中稻產(chǎn)量。南縣試驗(yàn)施用AGROTAIN?肥料對常規(guī)優(yōu)質(zhì)中稻產(chǎn)量的影響同超級雜交中稻基本一致，但增產(chǎn)幅度小于超級雜交中稻，應(yīng)用AGROTAIN?肥料（T3、T5、T6）的平均增產(chǎn)率為4.36%。

綜合可知，AGROTAIN?肥料有利于挖掘超級雜交中稻的增產(chǎn)潛力。通過氮肥合理運(yùn)籌，可減施10%～20%的用量，達(dá)到既減少氮肥用量又可獲得高產(chǎn)的雙重目標(biāo)，有利于推動水稻產(chǎn)業(yè)綠色環(huán)保與豐產(chǎn)增效的協(xié)同發(fā)展。

2.4 氮素吸收

由表6可知，醴陵試驗(yàn)超級雜交中稻施用普通尿素（T2）的籽粒及秸稈中的含氮量均要高于其他各施肥處理，且籽粒及秸稈中的含氮量伴隨施氮量的減少而降低。各處理間的100 kg籽粒氮素養(yǎng)分吸收量表現(xiàn)為T2>T3>T5>T6>T4>T1，應(yīng)用AGROTAIN?肥料（T3、T5、T6）的100 kg籽粒氮素養(yǎng)分平均吸收量為1.66 kg/100kg，較施用普通尿素（T2）降低了0.16 kg/100kg。各處理100 kg籽粒氮素吸收量隨著施氮量的增加而增加。南縣試驗(yàn)施用AGROTAIN?肥料對常規(guī)優(yōu)質(zhì)中稻氮素吸收的影響基本同超級雜交中稻一致，應(yīng)用AGROTAIN?肥料（T3、T5、T6）的100 kg籽粒氮素養(yǎng)分平均吸收量分別為1.80 kg/100kg，較施用普通尿素（T2）降低了0.12 kg/100kg。

綜上所述，100 kg籽粒氮素吸收量隨施氮量的增加而增加，常規(guī)優(yōu)質(zhì)中稻的100 kg籽粒氮素養(yǎng)分吸收量大于超級雜交中稻。在試驗(yàn)條件下，施用AGROTAIN?肥料，100 kg籽粒氮素養(yǎng)分吸收量超級雜交中稻減少0.10～0.21 kg/100kg，常規(guī)優(yōu)質(zhì)中稻減少0.05～0.20 kg/100kg。

2.5 氮肥利用效率

氮肥偏生產(chǎn)力反映單位施氮量對產(chǎn)量的影響，是衡量氮肥利用率的重要指標(biāo)。由表7可知，醴陵、南縣試驗(yàn)除了處理T4，T2、T3、T5和T6各處理氮肥偏生產(chǎn)力依次增加，醴陵試驗(yàn)處理T2、T3和T4與T5及T6極顯著差異，南縣試驗(yàn)處理T2、T3和T4處理與T5及T6極顯著差異，醴陵、南縣試驗(yàn)T6處理氮肥偏生產(chǎn)力最高，分別為48.16和44.80 kg/kg，表明應(yīng)用AGROTAIN?肥料可有效增加中稻的氮肥偏生產(chǎn)力。

氮肥農(nóng)學(xué)利用效率反映單位施氮量下作物經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的增加情況。由表7可知，醴陵試驗(yàn)各處理氮肥農(nóng)學(xué)利用效率表現(xiàn)為T5>T6>T3>T2>T4，T5處理氮肥農(nóng)學(xué)利用率最高，為13.18 kg/kg，較普通尿素（T2）增加4.79 kg/kg，T5與T6處理極顯著差異。表明應(yīng)用AGROTAIN?肥料可有效增加超級雜交中稻的氮肥農(nóng)學(xué)利用效率，減量10%農(nóng)學(xué)利用效率最高。南縣試驗(yàn)各處理氮肥農(nóng)學(xué)利用效率表現(xiàn)為T6>T5>T3>T2>T4，T6處理氮肥農(nóng)學(xué)利用效率最高，為11.09 kg/kg，較普通尿素（T2）增加4.23 kg/kg，T6與T2、T4處理顯著差異。表明應(yīng)用AGROTAIN?肥料可有效增加常規(guī)優(yōu)質(zhì)中稻的氮肥農(nóng)學(xué)利用效率。

氮肥表觀利用率是作物吸收利用氮肥的重要指標(biāo)，由表7可知，醴陵試驗(yàn)各處理氮肥利用率表現(xiàn)為T5>T6>T3>T2>T4，T5處理氮肥利用率最高，為42.18%，較普通尿素（T2）增加3.07個(gè)百分點(diǎn)，應(yīng)用AGROTAIN?肥料（T3、T5、T6）的平均氮肥表觀利用率為41.51%，較普通尿素（T2）增加了2.4個(gè)百分點(diǎn)。表明應(yīng)用AGROTAIN?肥料可有效增加超級雜交中稻的氮肥表觀利用率。南縣試驗(yàn)各處理氮肥表觀利用率表現(xiàn)為T6>T5>T2>T3>T4，T6處理氮肥表觀利用率最高，為39.58%，較普通尿素（T2）增加3.61個(gè)百分點(diǎn)。應(yīng)用AGROTAIN?肥料（T3、T5、T6）的平均氮肥表觀利用率為38.04%，較普通尿素（T2）增加了2.07個(gè)百分點(diǎn)。表明應(yīng)用AGROTAIN?肥料可有效增加常規(guī)優(yōu)質(zhì)中稻的氮肥表觀利用率。

綜合可知，在試驗(yàn)條件下，應(yīng)用AGROTAIN?肥料能增加中稻氮肥偏生產(chǎn)力、氮肥農(nóng)學(xué)利用效率、氮肥表觀利用率。AGROTAIN?肥料氮肥偏生產(chǎn)力、氮肥農(nóng)學(xué)利用效率、氮肥表觀利用率為超級雜交中稻高于常規(guī)優(yōu)質(zhì)中稻。

3 討論與結(jié)論

氮肥合理施用是水稻穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)的基本保證，對提高氮肥利用率和增產(chǎn)效果具有雙重意義[14-15]。AGROTAIN?肥料的應(yīng)用就是氮肥合理施用的方法之一，已有研究結(jié)果表明施用控釋氮肥能明顯提高氮肥利用率和水稻產(chǎn)量。焦曉光等[16]利用N15標(biāo)記研究發(fā)現(xiàn)控釋尿素比普通尿素氮肥利用率提高了3.64% ～19.92%，可提高水稻產(chǎn)量8.66%～25.70%。研究結(jié)果顯示AGROTAIN?肥料較普通尿素能有效提高超級雜交中稻增產(chǎn)4.89%～9.44%，常規(guī)優(yōu)質(zhì)中稻增產(chǎn)2.76%～

5.96%。

氮肥的合理用量也是關(guān)注的重點(diǎn)，徐明崗等[17]在雙季稻上的研究結(jié)果表明，控釋氮肥用量為N 75 kg/hm2時(shí)與等量尿素相比可分別提高早、晚稻氮肥利用率29.9和10.4個(gè)百分點(diǎn)，可獲得高的水稻產(chǎn)量。研究結(jié)果顯示常規(guī)優(yōu)質(zhì)中稻施用AGROTAIN?肥料氮肥偏生產(chǎn)力、氮肥農(nóng)學(xué)利用效率、氮肥表觀利用率伴隨用量的減少而增加。

試驗(yàn)在AGROTAIN?肥料減量的情況下，依然能獲得較高產(chǎn)量和氮肥利用效率。試驗(yàn)總結(jié)了如下四點(diǎn)結(jié)論。

（1）AGROTAIN?肥料可縮短中稻的生育期，提前1～3 d成熟，而減施AGROTAIN?肥料及可進(jìn)一步促進(jìn)提前成熟。

（2）AGROTAIN?肥料可有效降低中稻的株高及劍葉長，促進(jìn)水稻穩(wěn)健生長，減少倒伏風(fēng)險(xiǎn);未減量條件下，有效穗及結(jié)實(shí)率是其獲得高產(chǎn)的主要產(chǎn)量貢獻(xiàn)因子，減量后，雖然有效穗有所下降，但結(jié)實(shí)率大幅增加是減量處理獲得高產(chǎn)的主要貢獻(xiàn)因子。與施用普通尿素（T2）相比，施用AGROTAIN?肥料超級雜交中稻增產(chǎn)4.89%～9.44%，常規(guī)優(yōu)質(zhì)中稻增產(chǎn)2.76%～5.96%。

（3）AGROTAIN?肥料有利于挖掘超級雜交中稻的增產(chǎn)潛力，通過氮肥合理運(yùn)籌，可減施10%～20%的用量，與施用普通尿素（T2）相比，施用AGROTAIN?肥料，100 kg籽粒氮素養(yǎng)分吸收量超級雜交中稻減少0.10～0.21 kg/100kg，常規(guī)優(yōu)質(zhì)中稻減少0.05～0.20 kg/100kg。應(yīng)用AGROTAIN?肥料能增加中稻氮肥偏生產(chǎn)力、氮肥農(nóng)學(xué)利用效率、氮肥表觀利用率。

（4）在試驗(yàn)條件下，AGROTAIN?肥料作基肥集中施用，氮素?fù)p失較大，建議分次適期施用以減少氮損失。

參考文獻(xiàn)：

[1] 程金秋，朱 盈，魏海燕，等. 緩控釋肥料在水稻上的應(yīng)用效果綜述[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，45（17）：11-15.

[2] 樊小林，廖宗文. 控釋肥料與平衡施肥和提高肥料利用率[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，1998（3）：219-223.

[3] 王秋菊. 黑龍江地區(qū)土壤肥力和積溫對水稻產(chǎn)量、品質(zhì)影響研究[D]. 沈陽：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)，2012.

[4] 敖和軍，王淑紅，鄒應(yīng)斌，等. 不同施肥水平下超級雜交稻對氮、磷、鉀的吸收累積[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，41（10）：3123-3132.

[5] 苑俊麗，梁新強(qiáng)，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.

[6] 張 剛，王德建，俞元春，等. 秸稈全量還田與氮肥用量對水稻產(chǎn)量、氮肥利用率及氮素?fù)p失的影響[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2016，22（4）：877-885.

[7] 許仙菊，馬洪波，寧運(yùn)旺，等. 緩釋氮肥運(yùn)籌對稻麥輪作周年作物產(chǎn)量和氮肥利用率的影響[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2016，22（2）：307-316.

[8] 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(bào)，2016，30（2）：155-161，174.

[9] 楊秀霞，商慶銀，陳柳燕，等. 新型氮肥增效劑在水稻上的節(jié)肥增產(chǎn)效果研究[J]. 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2016，38（4）：616-622.

[10] 陳 琨，秦魚生，喻 華，等. 控釋氮肥對一季中稻產(chǎn)量及氮肥利用率的影響[J]. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2018，31（3）：507-512.

[11] 郭曉彥，陳雪青，史鵬飛，等. 施用新型尿素水稻葉片SPAD值變化特征及產(chǎn)量分析[J]. 天津農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，24（5）：51-54，62.

[12] 楊生華，水亞萍，葉靈芝. 氮肥增效劑在水稻上的應(yīng)用效果研究[J]. 安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2018，24（11）：40-42

[13] 雷金福，桂召貴，洪 波，等. 氮肥增效劑在水稻上的應(yīng)用效果研究[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2017（1）：22，31.

[14] 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.

[15] 程凱凱，李 超，汪 柯，等. 湖南省稻田農(nóng)作制度的問題與發(fā)展[J]. 湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016（2）：107-110.

[16] 焦曉光，羅盛國，聞大中. 控釋尿素施用對水稻吸氮量及產(chǎn)量的影響[J]. 土壤通報(bào)，2003，34（6）：525-528.

[17] 徐明崗，李菊梅，李冬初，等. 控釋氮肥對雙季水稻生長及氮肥利用率的影響[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2009，15（5）：1010-1015.