常規(guī)尿素與控釋尿素在油菜生產(chǎn)上的效果對(duì)比

吳金水，張?jiān)獙?，郝仲?/p>

(1.當(dāng)涂縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，安徽 當(dāng)涂 243100； 2.安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 作物研究所，安徽 合肥 230031)

油菜是我國(guó)主要的油料作物，種植面積超過(guò)600萬(wàn)hm2。長(zhǎng)江中下游是我國(guó)冬油菜的主產(chǎn)區(qū)，但長(zhǎng)期存在化肥施用不科學(xué)、用量大、效率低、新技術(shù)應(yīng)用滯后等問(wèn)題[1-2]。隨著氣候變化和栽培方式的改變，油菜種植對(duì)生產(chǎn)資料投入的依賴性日益增強(qiáng)。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)油菜種植的化肥總投入強(qiáng)度高達(dá)300 kg·hm-2，但是氮、磷肥的利用率分別只有26.3%和18.9%，不僅增加了油菜的種植成本，也對(duì)種植環(huán)境產(chǎn)生了巨大的壓力，不能適應(yīng)當(dāng)下油菜產(chǎn)業(yè)綠色高效可持續(xù)發(fā)展的方向，急需研發(fā)高效專用肥，科學(xué)配比，因地制宜地施用。安徽當(dāng)涂縣地處長(zhǎng)江南岸，耕地面積3.45萬(wàn)hm2，油菜常年種植面積1萬(wàn)hm2左右。在《安徽省優(yōu)勢(shì)農(nóng)產(chǎn)品區(qū)域布局規(guī)劃》中，當(dāng)涂縣被列為國(guó)家長(zhǎng)江流域雙低油菜優(yōu)勢(shì)示范區(qū)。當(dāng)涂縣油菜產(chǎn)量較高，但化肥施用量也較高，養(yǎng)分配比不科學(xué)。在“化肥和農(nóng)藥使用量零增長(zhǎng)行動(dòng)”背景下，本試驗(yàn)設(shè)置專用控釋尿素與常規(guī)尿素的同田對(duì)比試驗(yàn)，以期為當(dāng)涂縣，乃至長(zhǎng)江下游油菜種植的科學(xué)施肥提供數(shù)據(jù)支撐和科學(xué)借鑒。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地基本情況

試驗(yàn)地點(diǎn)位于安徽省當(dāng)涂縣護(hù)河鎮(zhèn)幸福村同義組(118.6201°E，31.5178°N，海拔6.5 m)，屬于當(dāng)涂縣農(nóng)作物主要試驗(yàn)示范基地之一。試驗(yàn)田地勢(shì)平坦，田形方正，田埂硬化，交通方便，排灌設(shè)施完備，面積0.23 hm2。供試土壤為灰泥田，前季作物為雜交水稻，品種為Y兩優(yōu)1928，系當(dāng)?shù)刂魍破贩N。土壤基本理化性質(zhì)：pH值6.90，有機(jī)質(zhì)29.72%，全氮1.30 g·kg-1，堿解氮142 mg·kg-1，有效磷19.8 mg·kg-1，速效鉀89.62 mg·kg-1，有效硼0.68 mg·kg-1，交換性鈣2.82 g·kg-1，交換性鎂375.27 mg·kg-1。

1.2 供試材料

供試油菜品種為灃油737，系當(dāng)?shù)刂髟杂筒似贩N。試驗(yàn)用肥：控釋尿素，由廣東高效環(huán)境友好型肥料工程技術(shù)研究中心研制，廣州宜勝收農(nóng)業(yè)科技有限公司生產(chǎn)，N含量44%；常規(guī)尿素，由河南心連心化學(xué)工業(yè)集團(tuán)股份有限公司(原河南心連心化肥有限公司)生產(chǎn)，N含量46%；過(guò)磷酸鈣，由銅陵壯王肥業(yè)有限責(zé)任公司生產(chǎn)，P2O5含量12%；氯化鉀肥，從加拿大進(jìn)口，K2O含量60%；硼肥(硼砂)，由成都天杰有機(jī)農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司生產(chǎn)，B含量11%。

1.3 處理設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)10個(gè)處理：處理1，施用常規(guī)尿素N 240 kg·hm-2，分3次施用(基肥、苗肥、薹肥按3∶1∶1的比例分配)；處理2，施用常規(guī)尿素N 240 kg·hm-2，全部基施；處理3，施用常規(guī)尿素N 180 kg·hm-2，分3次施用(基肥、苗肥、薹肥按3∶1∶1的比例分配)；處理4，施用常規(guī)尿素N 180 kg·hm-2，全部基施；處理5，施用控釋尿素N 300 kg·hm-2，全部基施；處理6，施用控釋尿素N 240 kg·hm-2，全部基施；處理7，施用控釋尿素N 180 kg·hm-2，全部基施；處理8，施用控釋尿素N 120 kg·hm-2，全部基施；處理9，施用控釋尿素N 60 kg·hm-2，全部基施；處理10，不施氮肥，作為對(duì)照(CK)。每個(gè)處理3次重復(fù)。不同處理間除氮肥外，其他肥料使用均相同。每1 hm2施用磷肥(P2O5)90 kg、鉀肥(K2O)120 kg和硼砂15 kg，磷、鉀、硼肥全部作基肥一次性施用。

1.4 田間管理

各處理小區(qū)面積均為20 m2(10 m×2 m)，隨機(jī)區(qū)組排列。各小區(qū)間溝寬0.3 m，各重復(fù)間溝寬0.4 m。整個(gè)試驗(yàn)外圍四周設(shè)保護(hù)區(qū)。各處理播種、除草、防蟲治病、排灌等農(nóng)藝措施均按當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)方法進(jìn)行。2018年10月9日撒直播，播種量為6 kg·hm-2。當(dāng)?shù)卣２シN量為3.75～4.50 kg·hm-2，但由于本試驗(yàn)中秸稈全量還田，為保障在收獲期的有效植株數(shù)能達(dá)到45萬(wàn)～60萬(wàn)株·hm-2，因此相應(yīng)地加大了播種量。2018年10月25日、12月22日2次調(diào)查出苗和成苗情況，2018年11月18日追施苗肥，2019年1月22日追施薹肥。2018年12月20日至2019年2月20日，當(dāng)涂縣連陰雨天氣共持續(xù)59 d，油菜抽薹前生長(zhǎng)緩慢，早期的施肥流失大，利用率偏低，尤其是氮肥。2019年2月21日天氣開(kāi)始好轉(zhuǎn)，油菜生長(zhǎng)進(jìn)入蕾薹期階段。2019年5月8日田間理論測(cè)產(chǎn)，按照五點(diǎn)取樣法，調(diào)查5個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)0.25 m2，測(cè)定每個(gè)點(diǎn)中的植株密度，及每棵植株的角果數(shù)、角果粒數(shù)。2019年5月25日田間實(shí)收測(cè)產(chǎn)，實(shí)測(cè)產(chǎn)量由各小區(qū)單收單曬單稱獲得。根據(jù)產(chǎn)量和當(dāng)年的市場(chǎng)價(jià)格，計(jì)算單位面積的生產(chǎn)成本和純收入。

1.5 數(shù)據(jù)分析

在進(jìn)行單因素方差分析前，將所有的百分比數(shù)據(jù)進(jìn)行反正弦轉(zhuǎn)化，但文中仍使用原始的百分比數(shù)據(jù)。對(duì)有顯著(P<0.01)差異的處理，采用Duncan法進(jìn)行多重比較。所有數(shù)據(jù)分析在SAS 9.4軟件上進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

如表1所示，與CK相比，施用氮肥可以顯著增加油菜產(chǎn)量。

表1 不同處理對(duì)油菜產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

對(duì)比均使用常規(guī)尿素的4個(gè)處理(處理1～4)：在相同的施肥次數(shù)和肥料運(yùn)籌比例下(處理1和處理3，處理2和處理4)，提高氮肥用量，雖然增加了氮肥成本，但并不會(huì)顯著增加油菜產(chǎn)量，對(duì)單位面積產(chǎn)值和純收入亦無(wú)明顯影響(表2)。在相同的施氮量下(處理1和處理2，處理3和處理4)，分3次施肥的產(chǎn)量顯著高于1次施肥的產(chǎn)量，產(chǎn)量差異超過(guò)900 kg·hm-2，盡管施肥的人工成本增加，但由于產(chǎn)量顯著增加，單位面積產(chǎn)值和純收入也都大幅增加，增收近3 700元·hm-2。

表2 不同處理的油菜經(jīng)濟(jì)效益分析 單位：元·hm-2

對(duì)比均施用控釋尿素的5個(gè)處理：當(dāng)施氮量在60～240 kg·hm-2區(qū)間，隨著施氮量增加，油菜產(chǎn)量顯著上升，但當(dāng)施氮量超過(guò)240 kg·hm-2，產(chǎn)量不再顯著增加。單位面積產(chǎn)值和純收入的變化趨勢(shì)與產(chǎn)量一致，當(dāng)施氮量低于240 kg·hm-2，隨施氮量減少，單位面積產(chǎn)值和純收入均大幅減少；當(dāng)施氮量為300 kg·hm-2時(shí)，由于氮肥成本進(jìn)一步增加，而產(chǎn)量并沒(méi)有顯著增加，因此，純收入相比施氮量為240 kg·hm-2時(shí)反而下降近500元·hm-2。

當(dāng)施氮量均為180 kg·hm-2時(shí)，對(duì)比施用控釋尿素和常規(guī)尿素(分3次施用)的2個(gè)處理(處理3和處理7)，兩者的實(shí)際產(chǎn)量、單位面積產(chǎn)值均無(wú)顯著差異，但由于后者的施肥人工成本較高，導(dǎo)致兩者的單位面積純收入差異較大，前者較后者高出1 200元·hm-2以上?？紤]到相同常規(guī)尿素用量下，1次施用和3次施用產(chǎn)量方面的顯著差異，當(dāng)施氮量均為180 kg·hm-2時(shí)，控釋尿素和常規(guī)尿素均基施的情況下(處理4和處理7)，兩者實(shí)際產(chǎn)量、單位面積產(chǎn)值、單位面積純收入的差異進(jìn)一步擴(kuò)大，產(chǎn)量差異達(dá)到顯著水平。當(dāng)施氮量均為240 kg·hm-2時(shí)，對(duì)比施用控釋尿素和常規(guī)尿素(分3次施用)的2個(gè)處理(處理1和處理6)，兩者的實(shí)際產(chǎn)量、單位面積產(chǎn)值、單位面積純收入均差異明顯，差值分別為518.34 kg·hm-2、2 384.36元·hm-2、2 604.56元·hm-2。

油菜產(chǎn)量構(gòu)成因素主要包括有效株數(shù)、全株角果數(shù)、角果粒數(shù)和千粒重。統(tǒng)計(jì)分析顯示(表1)，不同施肥處理對(duì)理論產(chǎn)量的影響與實(shí)際產(chǎn)量相似。然而，角果粒數(shù)和千粒重不受施肥措施的影響，在各處理之間無(wú)顯著差異。有效株數(shù)受施肥措施的影響顯著，但在不同的施肥處理下無(wú)規(guī)律變化趨勢(shì)。對(duì)于全株角果數(shù)，施肥較不施肥會(huì)增加角果數(shù)，多次施用常規(guī)尿素較1次施用常規(guī)尿素會(huì)增加角果數(shù)，但尿素施用量過(guò)高會(huì)降低角果數(shù)量。與此相似，施用控釋尿素在180 kg·hm-2以下時(shí)，全株角果數(shù)隨施用量的增加而增加，但進(jìn)一步增加氮肥施用量，全株角果數(shù)反而減少。

3 討論

施用氮肥可以顯著增加油菜產(chǎn)量，然而氮肥的使用量并非越高越好，需要有針對(duì)性地結(jié)合當(dāng)?shù)氐耐寥缐勄檫M(jìn)行科學(xué)、合理的使用。在本研究中，相同施用次數(shù)下，常規(guī)尿素的使用量從180 kg·hm-2增加到240 kg·hm-2，產(chǎn)量并不會(huì)明顯增加。但在相同的常規(guī)尿素施用量下，增加施用次數(shù)可以顯著提高油菜產(chǎn)量。盡管多次施用增加了人工成本，但由于產(chǎn)量增加，純收入仍可以增加約3 700元·hm-2。從本試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，在試驗(yàn)地區(qū)，如果施用常規(guī)尿素，以施氮量180 kg·hm-2，分3次施用最佳。但是分次施肥用工多，成本大，不利于農(nóng)業(yè)輕簡(jiǎn)化栽培的推廣。

油菜專用控釋尿素是適于油菜生長(zhǎng)的新型肥料，可以顯著提高氮肥的利用效率，盡管市場(chǎng)價(jià)格高于常規(guī)尿素，但在相同的施氮量下仍較常規(guī)尿素增收明顯。如1次性施用控釋尿素(N)180 kg·hm-2時(shí)，小區(qū)產(chǎn)量與分3次施用常規(guī)尿素(N)240 kg·hm-2的產(chǎn)量相當(dāng)，較1次性施用常規(guī)尿素(N)240 kg·hm-2增產(chǎn)55.3%，差異顯著，但氮肥施用量降低25%。通過(guò)對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成因素的分析發(fā)現(xiàn)，施用油菜專用控釋尿素可以通過(guò)增加全株角果數(shù)來(lái)提升產(chǎn)量。在相同的施氮量和施用次數(shù)下，施用控釋尿素的全株角果數(shù)較施用常規(guī)尿素增加1倍，全株角果數(shù)的增加從側(cè)面反映出肥料利用率增加。

當(dāng)使用控釋尿素時(shí)，隨著施氮量增加，產(chǎn)量顯著上升，但當(dāng)施氮量超過(guò)240 kg·hm-2時(shí)，產(chǎn)量并不會(huì)進(jìn)一步顯著增加，意味著施氮量為240 kg·hm-2時(shí)，肥料轉(zhuǎn)化效率最高。

可見(jiàn)，控釋尿素與常規(guī)尿素相比，在油菜上施用具有省工、節(jié)本、增效的特點(diǎn)，尤其是在氣候異常的情況下，氮素的利用率顯著提高。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，建議長(zhǎng)江下游安徽油菜產(chǎn)區(qū)施用專用控釋尿素，用量為純氮240 kg·hm-2。