控釋尿素減量對(duì)春小麥產(chǎn)量和效益及氮肥利用率的影響

湯瑩 楊文雄 劉效華

摘要：通過(guò)田間試驗(yàn)研究了控釋尿素減量施用對(duì)春小麥的生長(zhǎng)、產(chǎn)量效益及氮肥利用率的影響。結(jié)果表明，控釋尿素減量10%～30%較普通尿素傳統(tǒng)施肥（施N225.0 kg/hm2）小麥增產(chǎn)6.1%～11.9%，控釋尿素全量處理與普通尿素傳統(tǒng)施肥產(chǎn)量相當(dāng)。用控釋尿素處理的氮肥利用率施較普通尿素傳統(tǒng)施肥高2.39～18.99百分點(diǎn)，其中以控釋尿素減量30%最高?？蒯屇蛩厝考皽p量處理的純收益較普通尿素處理增收102.6～3105.1元/hm2，以控釋尿素減量20%處理純收益最高。春小麥在控釋尿素減量條件下能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)本增效，其中以控釋尿素減量20%～30%施用效果最佳，可在春小麥生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：春小麥;控釋尿素;產(chǎn)量;效益;氮肥利用率

中圖分類號(hào)：S512.1;S147.2 ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? 文章編號(hào)：1001-1463（2020）06-0034-05

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2020.06.009

Effects of Controlled Release Urea Reduction on Yield，Benefit and Nitrogenous Fertilizer Efficiency of Spring Wheat

TANG Ying 1， YANG Wenxiong 2， LIU Xiaohua 2

（1. Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China;2. Institute of Wheat， Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu， 730070， China）

Abstract：The effects of controlled-release urea reduction application on the growth， yield benefit and nitrogen use efficiency of spring wheat were studied by field experiments. The results showed that compared with conventional urea fertilization （N 225.0 kg/hm2）， controlled release urea decreased by 10% ～ 30%， and wheat increased by 6.1% ～ 11.9%. The nitrogen utilization rate of controlled-release urea treatment was 2.39 ～ 18.99 percent point higher than that of conventional urea fertilization， the reduction of controlled release urea by 30% was the highest. Compared with the normal urea treatment， the net profit of controlled release urea treatment was 102.6 ～ 3 105.1 yuan/hm2， and the net profit of controlled release urea treatment with 20% reduction was the highest. Under the condition of controlled release urea reduction， spring wheat can realize cost saving and efficiency increasing， among which 20% ～ 30% controlled release urea reduction has the best application effect， which can be popularized in spring wheat production.

Key words：Spring wheat;Controlled release urea;Yield;Benefit;Nitrogenous fertilizer efficiency

氮肥對(duì)提高小麥產(chǎn)量及其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展做出了很大的貢獻(xiàn)[1 ]。但是，近年來(lái)，一味的提高產(chǎn)量而過(guò)量施氮及不合理施肥行為，導(dǎo)致土壤氮素流失、水體富營(yíng)養(yǎng)化和大氣污染等一系列環(huán)境問(wèn)題[2 - 6 ]。因此，在保證小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的同時(shí)，合理施用氮肥、提高氮肥利用率、減少氮素流失、減輕環(huán)境污染便成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。控釋尿素可以根據(jù)小麥的養(yǎng)分需求，緩慢釋放肥料養(yǎng)分，使其與作物氮素吸收基本同步，從而減少氮肥損失，提高作物產(chǎn)量和氮肥利用效率，是當(dāng)前小麥綠色生產(chǎn)的關(guān)鍵途徑之一[7 - 10 ]。以延長(zhǎng)氮肥肥效及節(jié)約施肥成本為目的的尿素緩釋控釋肥料合理施用技術(shù)及肥效研究有諸多結(jié)論[11 - 16 ]。隴春系列小麥品種為河西綠洲灌區(qū)的春小麥主栽品種。近年來(lái)，圍繞隴春系列品種的栽培技術(shù)研究也相繼展開(kāi)，且提出了適宜的播期、密度、施肥、灌水量 ? ? 等[17 - 20 ]。但以氮肥減施為目的的緩控釋肥適宜用量及減施技術(shù)研究鮮見(jiàn)報(bào)道。我們以河西綠洲灌區(qū)主栽小麥品種隴春30號(hào)為供試材料，以不施氮肥和常規(guī)尿素為對(duì)照，比較在等氮量及減量施氮條件下控釋尿素對(duì)春小麥生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量效益及氮肥利用率的影響，以期為控釋尿素在春小麥上的推廣應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 ? 材料和方法

1.1 ? 供試材料

指示春小麥品種為隴春30號(hào)，由甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥研究所育成并提供。供試肥料有普通尿素（含N 46.4%），由中國(guó)石油天然氣股份有限公司生產(chǎn);控釋尿素（含N 43.2%），由心連心化肥有限公司生產(chǎn);普通過(guò)磷酸鈣（含P2O5 12.0%），由內(nèi)蒙古天寶豐肥業(yè)有限責(zé)任公司生產(chǎn);農(nóng)用硫酸鉀（含K2O 50.0%），由中投新線羅布泊鉀鹽有限公司生產(chǎn)。

1.2 ? 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2018年3月至2018年7月在河西綠洲灌區(qū)武威市涼州區(qū)高壩鎮(zhèn)進(jìn)行。試驗(yàn)地土壤為灌漠土，播前耕層 0～20 cm土壤含有機(jī)質(zhì)11.22 g/kg、水解氮62.43 mg/kg、有效磷15.85 mg/kg、速效鉀172 mg/kg，pH 8.21，前茬小麥。

試驗(yàn)共設(shè)7個(gè)處理，分別為不施氮（CK）;傳統(tǒng)施肥（普通尿素，CN）;等氮量控釋尿素（CRN）;等氮量控釋尿素減量10%（CRN-10%）;等氮量控釋尿素減量20%（CRN-20%）;等氮量控釋尿素減量30%（CRN-30%）;等氮量控釋尿素減量40%（CRN-40%）。所有處理的磷鉀肥均一次性基施，除處理CN的氮肥60%基施、40%追施（拔節(jié)期追施20%，孕穗期追施20%）外，其余處理氮肥均一次性基施。各處理具體施肥量詳見(jiàn)表1。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次，小區(qū)面積30 m2。試驗(yàn)于3月15日采用人工開(kāi)溝條播方式播種，行距25 cm，播種量450 kg/hm2。各處理春小麥于4月3日出苗，7月23日收獲。田間管理措施同當(dāng)?shù)貎?yōu)化大田。

1.3 ? 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.3.1 ? ?生育期記載 ? ?田間調(diào)查記載出苗期、拔節(jié)期、抽穗期、開(kāi)花期和成熟期。

1.3.2 ? ?樣品采集及分析 ? ?干物質(zhì)測(cè)定分別在拔節(jié)期、揚(yáng)花期、抽穗期和成熟期取樣，每個(gè)小區(qū)取20 cm×20 cm 面積內(nèi)植株，在105 ℃下殺青15 min后于85 ℃下烘干至恒重，計(jì)算干物質(zhì)的積累量。小麥成熟期各小區(qū)單獨(dú)實(shí)收測(cè)產(chǎn)，并采集50穗考查產(chǎn)量構(gòu)成并分別測(cè)定籽粒和秸稈的全氮含量。樣品經(jīng)H2SO4- H2O2消化，用半微量開(kāi)氏法測(cè)定全氮含量。

1.4 ? 數(shù)據(jù)處理

使用Microsoft Excel 2013進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理和作圖，采用SAS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析，用LSD法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

產(chǎn)值=折合產(chǎn)量（kg/hm2）×單價(jià)（元/kg）

種植效益=產(chǎn)值（元/hm2）-投入（元/hm2）

產(chǎn)投比=產(chǎn)值（元/hm2）/投入（元/hm2）

氮肥利用率=[（施氮區(qū)小麥地上部氮素累積量-不施氮區(qū)小麥地上部氮素累積量）/施氮量]×100%。

2 ? 結(jié)果與分析

2.1 ? 控釋尿素減量對(duì)春小麥干物質(zhì)積累的影響

從圖1 中可以看出，不同施氮肥處理小麥干物質(zhì)積累量呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，均于成熟期達(dá)到最大值。與CK相比，春小麥?zhǔn)┯玫势涓晌镔|(zhì)積累量均顯著增加;與CN處理相比，除CRN處理干物質(zhì)增加外，其他各控釋尿素減量處理均低于CN處理，干物質(zhì)積累量由大到小依次為CRN處理、CN處理、CRN-10%處理、CRN-20%處理、CRN- 30%處理、 CRN-40%處理、CK，各施氮處理較CK提高19.4%～72.3%。對(duì)干物質(zhì)的影響則表現(xiàn)為拔節(jié)期 > 揚(yáng)花期 > 抽穗期 > 成熟期，CRN處理較CN處理提高了4.1%～7.7%。

2.2 ? 控釋尿素減量對(duì)春小麥主要經(jīng)濟(jì)性狀及產(chǎn)量的影響

由表2 可知，與CN處理相比，控釋尿素及控釋尿素減量在一定范圍內(nèi)都有利于春小麥隴春30號(hào)產(chǎn)量構(gòu)成向有利于高產(chǎn)的方向發(fā)展，除CRN處理和CRN-40%處理外其他控釋尿素減量處理均表現(xiàn)為穗粒數(shù)和千粒重增加，產(chǎn)量提高。用控釋尿素替代普通尿素在傳統(tǒng)施肥基礎(chǔ)上適當(dāng)減少氮肥的用量更有利于產(chǎn)量形成，隨著氮減量力度的增加成穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重均呈先增加后降低的趨勢(shì)，當(dāng)?shù)獪p量20%時(shí)（即CRN-20%）達(dá)到最大值。成穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重是構(gòu)成小麥產(chǎn)量的三要素，三者由大到小依次均為CRN-20%處理、CRN-30%處理、CRN-10%處理、CN處理、CRN-40%處理、CRN處理、CK。各施肥處理的折合產(chǎn)量均顯著高于CK，控釋尿素減量40%以內(nèi)的各處理均高于CRN處理、CRB-40%處理和CN處理。各處理間產(chǎn)量由高到低依次為CRN-20%處理、CRN-30%處理、CRN-10%處理、CN處理、CRN處理、CRN-40%處理、CK，較CK處理產(chǎn)量提高41.2%～63.9%;與CN處理相比，除CRN處理、CRN-40%處理分別減產(chǎn)1.3%、3.6%外，其余控釋尿素減量處理均表現(xiàn)為折合產(chǎn)量增加，增產(chǎn)6.1%～11.9%，其中CRN-20%處理折合產(chǎn)量最高，其次為CRN- 30%處理。對(duì)春小麥折合產(chǎn)量進(jìn)行方差分析的結(jié)果顯示，CRN-20%處理和CRN-30%處理間差異不顯著（P > 0.05），但均與其他處理間產(chǎn)量差異達(dá)顯著水平（P < 0.05）。由此可見(jiàn)，河西綠洲灌區(qū)小麥?zhǔn)┑嬖谶^(guò)量問(wèn)題，過(guò)量的氮肥促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)導(dǎo)致小麥貪青晚熟，后期遇到干熱風(fēng)而不利于產(chǎn)量形成。用控釋尿素替代普通尿素后在減量20%～30%范圍內(nèi)即可保證小麥高產(chǎn)，若再持續(xù)減量則產(chǎn)量明顯下降。

2.3 ? 控釋尿素減量對(duì)春小麥種植效益的影響

從表3可以看出，在磷鉀用量相同的基礎(chǔ)上，增施氮肥對(duì)春小麥隴春30號(hào)產(chǎn)值效益產(chǎn)生了明顯的影響。各施氮處理純收益為14 575.7～17 680.8元/hm2，較CK純收益增加5 086.8～8 191.9元/hm2;控釋尿素全量及減量處理較CN處理純收益增加102.6～3 105.1元/hm2，各處理純收益由高到低依次排列為CRN-20%處理、CRN-30%處理、CRN-10%處理、 CRN處理、CRN-40%處理、 CN處理、CK，且隨著控釋尿素減量的增加純收益呈先增加后降低的趨勢(shì)。綜合考慮肥料、人工及其余生產(chǎn)成本后，純收益以CRN- 20%處理最高，為17 680.8元/hm2;CN處理由于追施2次尿素較控釋尿素一次性基施追肥成本增加600元/hm2，因此純收益有所降低。各處理產(chǎn)投比由高到低依次為CRN- 30%處理、CRN-20%處理、 CRN-10%處理、CRN處理、 CRN-40%處理、CN處理、CK。

2.4 ? 控釋尿素減量對(duì)肥料利用效率的影響

由圖2 可知，控釋尿素及其減量施用對(duì)春小麥的氮肥利用率產(chǎn)生了一定的影響。各處理的氮肥利用效率由大到小表現(xiàn)為CRN-30%處理、CRN-20%處理、CRN-10%處理、CRN-40%處理、CRN處理、CN處理。與CN處理相比，控釋尿素減量，隨著減量力度的加大，氮肥的利用效率呈先增加后降低趨勢(shì)，CRN處理、CRN-10%處理、CRN-20%處理、CRN-30%處理、CRN-40%處理分別較CN處理氮肥利用率提高了2.39、6.19、14.58、18.99、5.28百分點(diǎn)。當(dāng)控釋尿素減量30%時(shí)氮肥的利用效率最高，為52.40%，較CN處理氮肥利用效率（33.41%）提高了18.99百分點(diǎn);其次為控釋尿素減量20%處理，氮肥利用效率為47.99%，較CN處理氮肥利用效率提高14.58百分點(diǎn)。

3 ? 結(jié)論

控釋尿素能緩慢釋放氮素，更好地滿足植株對(duì)氮素的吸收，提高氮肥利用率。用控釋尿素替代普通尿素在傳統(tǒng)施肥基礎(chǔ)上適當(dāng)減少氮肥的用量更有利于春小麥產(chǎn)量形成。隨著氮減量力度的增加，小麥成穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重均呈先增加后降低的趨勢(shì)，當(dāng)控釋尿素較普通尿素傳統(tǒng)施肥處理（施N 225.0 kg/hm2）氮減量為20%時(shí)均達(dá)到最大值。控釋尿素替代普通尿素一次性基施能有效提高春小麥產(chǎn)量、促進(jìn)干物質(zhì)積累和氮素利用率提升，其中以控釋尿素較普通尿素傳統(tǒng)施肥處理（施N 225.0 kg/hm2）氮減量20%～30%時(shí)施用效果較好，與普通尿素傳統(tǒng)施肥處理相比，增產(chǎn)10.5%～11.9%，純收益增加2 918.3～ ? 3 105.1元/hm2，氮肥利用率提高14.58～18.99百分點(diǎn)。用控釋尿素替代普通尿素，可實(shí)現(xiàn)肥料一次性基施，操作簡(jiǎn)便，節(jié)肥省工增效，可在春小麥高產(chǎn)高效生產(chǎn)及輕簡(jiǎn)化施肥中推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張衛(wèi)峰，馬 ? 林，黃高強(qiáng)，等. ?中國(guó)氮肥發(fā)展、貢獻(xiàn)和挑戰(zhàn)[J]. ?中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，

46（15）：3161-3171.

[2] 李升東，王法宏，司紀(jì)升，等. ?氮肥管理對(duì)小麥產(chǎn)量和氮肥利用效率的影響[J]. ?核農(nóng)學(xué)報(bào)，2012，26（2）：403-407.

[3] 黃國(guó)勤，王興祥，錢(qián)海燕，等. ?施用化肥對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響及對(duì)策[J]. ?生態(tài)環(huán)境，2004，13（4）：656-660.

[4] 蔡燕華. ?氮肥施用中的污染問(wèn)題及防治對(duì)策[J]. ?安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2007，13（18）：48-50.

[5] 張福鎖，巨曉棠. ?對(duì)我國(guó)持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展中氮肥管理與環(huán)境問(wèn)題的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)[J]. ?土壤學(xué)報(bào)，2002，39（增刊）：41-55.

[6] 張維理，武淑霞，冀宏杰，等. ?中國(guó)農(nóng)業(yè)面源污染形勢(shì)估計(jì)及控制對(duì)策Ⅰ. ?21世紀(jì)初期中國(guó)農(nóng)業(yè)面源污染的形勢(shì)估計(jì)[J]. ?中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2004，37（7）：1008-1017.

[7] 王弘菲，高志嶺，陳新平，等. ?不同控釋尿素與普通尿素配比對(duì)冬小麥莖蘗、產(chǎn)量、土壤硝態(tài)氮和氮素平衡的影響[J]. ?華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2012，27（2）：196-201.

[8] 李若楠，王麗英，張彥才，等. ?氮肥追施時(shí)期及包膜控釋氮肥對(duì)冬小麥產(chǎn)量和氮素吸收的影響[J]. ?中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2010，18（2）：277-280.

[9] 李 ? 亮，陳宗金，蔚大青，等.控釋尿素追施量對(duì)冬小麥產(chǎn)量及氮肥偏生產(chǎn)力的影響[J]. ?山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019，51（7）：55-59.

[10] 楊修一，耿計(jì)彪，于起慶，等. ?有機(jī)肥替代化肥氮素對(duì)麥田土壤碳氮遷移特征的影響[J]. ?水土保持學(xué)報(bào)，2019，33（5）：230-236.

[11] 孫克剛，胡 ? 穎，和愛(ài)玲，等. ?控釋尿素對(duì)小麥品種鄭麥366產(chǎn)量及氮肥利用率的影響[J]. ?河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009（8）：67-69.

[12] 于淑芳，楊 ? 力，張 ? 民，等. ?控釋尿素對(duì)小麥、玉米產(chǎn)量及土壤氮素的影響[J]. ?農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2010，29（9）：1744-1749.

[13] 楊雯玉，賀明榮，王遠(yuǎn)軍，等. ?控釋尿素與普通尿素配施對(duì)冬小麥氮肥利用率的影響[J]. ?植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2005，11（5）：627-633.

[14] 王新民，侯彥林，介曉磊，等. ?冬小麥?zhǔn)┯每蒯尩试霎a(chǎn)效應(yīng)研究初報(bào)[J]. ?中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2004，12（2）：98-101.

[15] 梁靖越，張敬昇，王昌全，等. ?控釋尿素對(duì)小麥籽粒產(chǎn)量和氮素利用率的影響[J]. ?核農(nóng)學(xué)報(bào)，2018，32（1）：157-164.

[16] 趙 ? 斌，董樹(shù)亭，張吉旺，等. ?控釋肥對(duì)夏玉米產(chǎn)量和氮素積累與分配的影響[J]. ?作物學(xué)報(bào)，2010，36（10）：1760-1768.

[17] 虎夢(mèng)霞，王世紅，劉效華，等. ?春小麥新品種隴春30號(hào)選育及栽培技術(shù)要點(diǎn)[J]. ?農(nóng)業(yè)科技通訊，2014（1）：173-174.

[18] 虎夢(mèng)霞，劉效華，柳 ? 娜，等. ?春小麥新品種隴春30號(hào)豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性分析[J]. ?甘肅農(nóng)業(yè)科技，2014（6）：10-12.

[19] 湯 ? 瑩，楊文雄. ?施氮量和氮肥運(yùn)籌對(duì)隴春33號(hào)產(chǎn)量及氮肥利用率的影響[J]. ?甘肅農(nóng)業(yè)科技，2019（3）：40-44.

[20] 鄭立龍，王世紅，劉效華. ?灌溉定額對(duì)隴春30號(hào)單作及間作產(chǎn)量和邊行效應(yīng)的影響[J]. ?甘肅農(nóng)業(yè)科技，2019（3）：48-55.

（本文責(zé)編：鄭立龍）