菏澤市牡丹區(qū)玉米施用含NBPT 尿素肥效研究

邱 燕 張 杰 黃文靜 陳偉良

（菏澤市牡丹區(qū)土壤肥料工作站 山東菏澤274000）

正丁基硫代磷酰三胺（NBPT）是最有效的土壤脲酶抑制劑之一[1]。 正常使用情況下，氮肥在土壤中很快被脲酶分解，這樣不但浪費(fèi)大量的氮肥資源，提高了作物生產(chǎn)成本， 同時帶來土壤板結(jié)及環(huán)境污染等一系列問題。 在氮肥中加入脲酶抑制劑 NBPT 能夠起到抑制和緩釋的效果， 一方面可有效地減緩氮肥分解成氨的酶解過程， 同時延長施肥點(diǎn)氮肥的擴(kuò)散時間，使土壤供肥和作物需肥同步，從而提高氮肥的有效利用率。為了驗(yàn)證含NBPT 尿素的施用對玉米增產(chǎn)增收、節(jié)肥增效和提高氮肥利用率的效果，筆者于2020 年安排了玉米施用含NBPT 尿素肥效試驗(yàn)，為該種肥料的推廣提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 試驗(yàn)時間 2020 年 6 月 9 日至 9 月 29 日。

1.1.2 試驗(yàn)地點(diǎn) 試驗(yàn)點(diǎn)菏澤市牡丹區(qū)位于山東省西南部，地處黃河沖積平原，北緯 35°03′~35°28′、東經(jīng)115°11′115°47′，海拔 40～60 m。 年平均氣溫13.8℃，全年≥0℃積溫 5 068.3℃，≥10℃的積溫 4 556.8℃。冬季最低氣溫 -16.9℃， 無霜期213 d， 年均降水量646.2 mm，雨熱同季[2]。 菏澤市牡丹區(qū)種子資源開發(fā)保護(hù)中心交通便利，水利設(shè)施齊全，耕地地勢平坦、肥力均勻、地力中等，能夠代表牡丹區(qū)耕地地力的基本情況。

1.1.3 試驗(yàn)地土壤分析結(jié)果 試驗(yàn)地的土壤為壤質(zhì)潮土，試驗(yàn)前取土分析結(jié)果見表1。

表1 試驗(yàn)前土壤養(yǎng)分分析結(jié)果

1.1.4 供試作物 供試玉米品種為魯單5103。

1.1.5 整個生育期的氣象狀況 在試驗(yàn)期間， 降水量為511.4 mm，較常年偏多14%，其他氣象條件接近常年，無重大自然災(zāi)害。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計與處理 試驗(yàn)設(shè)5 個處理，3 次重復(fù)，小區(qū)面積42 m2，小區(qū)長12.7 m、寬3.3 m，小區(qū)隨機(jī)排列，小區(qū)間設(shè)隔離行，小區(qū)外設(shè)保護(hù)行。 各小區(qū)單灌單排。 底肥6 月21 日溝施，追肥7 月13 日表面撒施。

各處理具體施肥種類、施肥量見表2。

表2 各處理施肥種類、施肥量

處理1：常規(guī)施肥。氮肥施用國產(chǎn)普通尿素，分底肥和追肥2 次溝施，磷鉀底施。

處理2：不施氮肥對照，磷、鉀肥用法、用量同處理1。

處理3： 氮肥施用與處理 1 等量的含 NBPT 尿素，分底肥和追肥2 次施用；磷、鉀肥用法、用量同處理1。

處理4：氮肥施用含NBPT 尿素，分底肥和追肥2 次施用，施用量分別為處理3 的90%；磷、鉀肥用法、用量同處理1。

處理5：氮肥施用含NBPT 尿素，分底肥和追肥2 次施用，施用量為處理3 的80%；磷、鉀肥用法、用量同處理1。

1.2.2 試驗(yàn)期間主要田間栽培管理措施 2020 年6 月8 日小麥?zhǔn)斋@后安排玉米肥效試驗(yàn)。 小麥采用機(jī)械化收獲，小麥秸稈粉碎后直接還田。 還田后不再進(jìn)行土壤翻耕。 玉米采用機(jī)械化單粒播種。 密度為5 500 株/畝。 6 月 19 日噴撒 1 次玉米除草劑煙嘧磺隆[3]；6 月25 日用康寬防治 1 次玉米鉆心蟲；7 月 9 日對玉米田噴灌1 次，噴灌量20 m3/畝。底肥6 月21 日溝施，追肥7 月13 日表面撒施。9 月30 日收獲。收獲前于9 月28 日每小區(qū)采用5 點(diǎn)取樣法收取50 株玉米植株進(jìn)行室內(nèi)考種及用于秸稈養(yǎng)分檢測。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對玉米生物學(xué)性狀的影響

從表3 可以看出， 處理2 不施氮區(qū)自大喇叭口期開始，生育期表現(xiàn)出較施肥區(qū)提前的現(xiàn)象，提前1～2 d。 其他施肥區(qū)生育進(jìn)程無差異。

表3 不同處理對玉米生育進(jìn)程的影響（單位：月/日）

從表4 可以看出， 處理2 玉米穗長較施肥區(qū)平均短0.45 cm， 平均禿尖長度較施肥區(qū)長0.2 cm，穗粒數(shù)較施肥區(qū)平均少30.75 粒，千粒重較施肥區(qū)平均減少34 g。 穗粒數(shù)和千粒重均以處理3 為最高，其他各處理間差異不明顯。

表4 不同處理對玉米產(chǎn)量性狀的影響

從表5 可以看出， 不施氮肥區(qū)株高和平均穗位高低于施氮區(qū)，其他處理間差異不明顯。

表5 不同處理對玉米株高和穗位高度的影響

2.2 不同處理對玉米產(chǎn)量的影響

2020 年9 月30 日技術(shù)人員對各小區(qū)進(jìn)行了實(shí)打測產(chǎn)，產(chǎn)量見表6。對表6 的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，分析結(jié)果見表 7、表 8。 從表 6～表 8 可以看出，5 個處理重復(fù)間差異不顯著， 處理間差異達(dá)極顯著水平，5 個處理中產(chǎn)量為處理3>處理4>處理5>處理1>處理2。處理3 與其他處理達(dá)到極顯著差異水平。 處理4、處理5 之間差異不顯著； 處理4 與處理1 之間差異顯著， 但未達(dá)到極顯著水平； 處理4 與處理2 差異達(dá)極顯著水平。 處理5 與處理1 之間差異不顯著， 與處理2 差異達(dá)極顯著水平。 處理1 與處理2 差異達(dá)極顯著水平。說明，在施用含NBPT 尿素、用量水平為100%的情況下，與施用量水平為100%普通尿素相比能夠顯著提高玉米產(chǎn)量， 玉米產(chǎn)量差異達(dá)極顯著水平。 在施用含NBPT 尿素、用量水平為90%的情況下，與施用量水平為100%普通尿素相比玉米產(chǎn)量差異顯著，但未達(dá)到極顯著水平。 在施用含NBPT 尿素、用量水平為80%的情況下，與施用量水平為100%的普通尿素相比玉米產(chǎn)量差異不顯著。

表6 試驗(yàn)各處理產(chǎn)量

表7 產(chǎn)量方差分析

表8 產(chǎn)量差異顯著性檢驗(yàn)（SSR 法）

2.3 不同處理對氮肥利用率的影響

2.3.1 不同處理對氮養(yǎng)分吸收量的影響 各處理每形成100 kg 經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的氮養(yǎng)分吸收量，計算公式如下：

100 kg 經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量N 養(yǎng)分吸收量=（籽粒產(chǎn)量×籽粒N 養(yǎng)分含量+莖葉產(chǎn)量×莖葉N 養(yǎng)分含量）/籽粒產(chǎn)量×100。

根據(jù)以上計算公式計算出各處理的氮養(yǎng)分吸收量的結(jié)果見表10。 由表10 可知，在不施氮肥形成同樣產(chǎn)量的情況下作物對氮的吸收量明顯偏低。

表10 不同處理氮養(yǎng)分吸收量

2.3.2 不同處理對氮肥利用率的影響

（1）常規(guī)施肥區(qū)作物吸氮總量=常規(guī)施肥區(qū)產(chǎn)量×施氮下形成100 kg 經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量養(yǎng)分吸收量/100；

（2）無氮區(qū)作物吸氮總量=無氮區(qū)產(chǎn)量×無氮下形成100 kg 經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量養(yǎng)分吸收量/100；

（3）氮肥利用率=（常規(guī)施肥區(qū)作物吸氮總量-無氮區(qū)作物吸氮總量）/所施肥料中氮素的總量×100%。

根據(jù)以上計算公式計算出各處理的氮肥利用率的結(jié)果見表11。 從表11 可以看出，施用含NBPT 尿素比普通尿素氮肥利用率明顯提高，含NBPT 尿素平均氮肥利用率為48.98%，普通尿素為36.32%，提高了12.66%。其中，處理3 比處理1 的氮肥利用率提高9.2%，處理4 比處理1 提高 10.93%，處理5 比處理1提高17.86%。

表11 不同處理氮肥利用率

2.4 不同處理對經(jīng)濟(jì)效益的影響

從表12 可以看出， 施用含NBPT 尿素的各處理較處理1 均能增加收益，其中，施用量為常規(guī)用量的100%時經(jīng)濟(jì)效益最好，每畝增加純收益185.57 元。

3 試驗(yàn)結(jié)論

（1）與施用普通尿素相比，施用含NBPT 尿素能夠提高玉米產(chǎn)量與產(chǎn)值。在施用含NBPT 尿素的用量水平為常規(guī)用量的100%、90%、80%的情況下， 與用量水平為100%的普通尿素相比， 產(chǎn)量分別提高12.28%、4.92%和3.40%，產(chǎn)值分別增加185.57 元/畝、75.97 元/畝和 59.19 元/畝。

（2）與施用普通尿素相比，施用含NBPT 尿素能夠提高氮肥利用率，降低尿素的施用量。 經(jīng)SSR 法檢驗(yàn)，玉米施用含NBPT 尿素與普通尿素在相同施用量的情況下產(chǎn)量差異達(dá)極顯著水平。 玉米施用含NBPT尿素在減少10%施用量的情況下與普通尿素相比玉米產(chǎn)量差異顯著但未達(dá)極顯著水平。 玉米施用含NBPT 尿素在減少20%施用量的情況下與普通尿素相比玉米產(chǎn)量差異不顯著。

（3）與施用普通尿素相比，施用含NBPT 尿素能夠提高玉米的經(jīng)濟(jì)效益。