施用控釋氮肥對(duì)油菜產(chǎn)量及氮素積累的影響

余慶柱

（桐城市呂亭鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，安徽桐城 231422）

油菜是我國(guó)重要的糧油作物[1]，生育期較短，生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程較快，是一種依賴于化肥，特別是氮肥的作物[2-3]。氮肥是油菜生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中重要的營(yíng)養(yǎng)元素，對(duì)油菜的生長(zhǎng)發(fā)育及其產(chǎn)量和品質(zhì)有較大影響[4-5]。氮肥施用量過(guò)高會(huì)導(dǎo)致油菜對(duì)氮素過(guò)分吸收，加大病蟲(chóng)害發(fā)生概率，從而降低產(chǎn)量；氮肥施用量不足會(huì)影響油菜的生長(zhǎng)發(fā)育，導(dǎo)致減產(chǎn)[6-7]。

大量研究表明，氮肥分次施用能明顯提高作物產(chǎn)量和氮肥利用率，但是隨著勞動(dòng)力成本的上升，投入農(nóng)業(yè)的勞動(dòng)力數(shù)量逐漸減少，分次施肥會(huì)增加油菜的生產(chǎn)成本，降低油菜的收益[8]。然而，采用“一炮轟”的方式施肥，在降低人工成本并滿足油菜前期生長(zhǎng)發(fā)育所需養(yǎng)分的同時(shí)，容易造成氮素?fù)p失（通過(guò)揮發(fā)、淋溶等方式），導(dǎo)致油菜后期生長(zhǎng)養(yǎng)分供應(yīng)不足，降低氮肥利用率，還影響大氣、水體質(zhì)量，造成環(huán)境污染[9-10]。因此，亟須在油菜種植上推行輕簡(jiǎn)化施肥技術(shù)。施用控釋氮肥是輕簡(jiǎn)化施肥方式之一，也是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)施肥技術(shù)未來(lái)的發(fā)展方向?？蒯尩适且环N聚合物包膜而成的緩釋肥料，可通過(guò)控制養(yǎng)分的釋放速率，協(xié)調(diào)氮素釋放和作物養(yǎng)分吸收的關(guān)系，減少施肥次數(shù)的同時(shí)滿足作物全生育期的養(yǎng)分需求[11]。本文開(kāi)展了普通尿素和控釋氮肥對(duì)油菜產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益以及氮素積累的影響試驗(yàn)，以明確最佳氮肥類型和施用方式，為新型肥料在油菜生產(chǎn)上合理施用提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

田間試驗(yàn)于2019年10月至2020年6月在桐城市呂亭鎮(zhèn)開(kāi)展。供試土壤屬于河流沖積物發(fā)育的水稻土，質(zhì)地為黏壤土。土壤的基本肥力特征：有機(jī)質(zhì) 27.45 g/kg，全氮 1.69 g/kg，有效磷 10.62 mg/kg，速效鉀76.16 mg/kg，pH值5.58。前茬作物為水稻。

1.2 供試材料

供試油菜品種為灃油737號(hào)，播種量為6 kg/hm2，播種方式為直播。供試肥料為普通尿素（含N 46%）、控釋氮肥（含N 44%）、過(guò)磷酸鈣（含P2O512%）、氯化鉀（含 K2O 60%）、硼砂（含 B 11%左右）。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)處理，分別為不施氮肥（CK）、普通尿素（純 N 180 kg/hm2）一次性基施（A）、普通尿素（純 N 180 kg/hm2）分 3 次施用（B）、控釋氮肥（純 N 180kg/hm2）一次性基施（C）。其中，處理B普通尿素按基肥∶苗肥（在播種后 40 d 左右）∶薹肥=6∶2∶2 的比例施用。各處理除了氮肥不同（氮肥種類或施用方法）以外，其他肥料均相同，統(tǒng)一施用磷肥（P2O5）90 kg/hm2、鉀肥（K2O）120 kg/hm2和硼砂 15 kg/hm2，并作基肥一次性施用。各處理3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積為20 m2（10 m×2 m）。其他田間管理均與當(dāng)?shù)貙?shí)際生產(chǎn)保持一致。

1.4 樣品采集與測(cè)定

在油菜基肥施用之前采用五點(diǎn)采樣法采集0～20 cm耕層土樣，經(jīng)風(fēng)干磨細(xì)、過(guò)篩后，按常規(guī)方法測(cè)定土壤基礎(chǔ)肥力特征[12]。

在油菜成熟期，實(shí)收記產(chǎn)。同時(shí)，選擇1 m×1 m樣方采集樣品，將植株樣品分為莖稈、角殼和籽粒，于105℃殺青30 min，60℃恒溫烘干稱重，測(cè)定其生物量。然后將植株樣品粉碎、過(guò)篩，用H2SO4-H2O2消煮-半微量凱氏定氮法測(cè)定全氮含量[12]。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和表格處理，采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，用Duncan法進(jìn)行顯著性（P＜0.05）分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益

與不施氮肥處理相比，施用普通尿素和控釋氮肥可以顯著增加油菜產(chǎn)量（表1）。在相同氮肥用量（180 kg/hm2）情況下，普通尿素分次施用效果顯著優(yōu)于普通尿素一次性施用效果，產(chǎn)量提高43.59%。施用控釋氮肥增產(chǎn)效果優(yōu)于普通尿素一次性施用，增產(chǎn)1 152 kg/hm2，增產(chǎn)率53.31%。與處理B相比，處理C增加產(chǎn)量210 kg/hm2，增產(chǎn)率6.77%。

表1 不同處理油菜產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益

經(jīng)濟(jì)效益分析可知，處理B的純收入較處理A提高3 133.2元/hm2，增幅43.93%。處理C的純收入較處理A增加4 731.8元/hm2（增幅66.34%）、較處理B增加1 598.6元/hm2（增幅15.57%）。

2.2 產(chǎn)量構(gòu)成因素

與不施氮肥處理相比，施用氮肥可以提高油菜的單株角果數(shù)、角粒數(shù)和千粒重（表2）。處理B的單株角果數(shù)高于處理A，與處理C的差異不大，說(shuō)明普通尿素分次施用和控釋氮肥施用可以提高油菜單株角果數(shù)。處理C單株角果數(shù)和角粒數(shù)分別較處理A高出29.25%和15.17%，說(shuō)明在一次性基施條件下，施用控釋氮肥較施用普通尿素可以提高油菜的單株角果數(shù)和角粒數(shù)。因此，施用控釋氮肥在提高油菜產(chǎn)量構(gòu)成因素方面可以達(dá)到普通尿素分次施用的效果。

表2 不同處理油菜產(chǎn)量構(gòu)成因素

2.3 氮素累積量

由表3可知，地上部77.61%～83.35%的氮素累積在籽粒。處理A（普通尿素一次性基施）莖稈和莢殼中含氮量分別占總量的10.63%和10.01%，高于處理C，這表明氮肥一次性施用氮素相對(duì)較多累積在莖稈和莢殼中，不利于油菜籽粒中氮素的累積。

表3 不同處理油菜地上部分的氮素累積量

CK氮素累積量最低，只有27.24 kg/hm2。與處理A相比，處理B氮素總累積量提高了50.89%，差異主要體現(xiàn)在莢殼和籽粒，分別提高58.19%和54.92%。在一次性基施條件下，處理C總氮素累積量較處理A提高了57.44%，差異也主要在莢殼和籽粒，分別提高了56.56%和65.35%。與處理B相比，處理C籽粒中氮素累積量提高了6.73%，總氮素累積量提高了4.34%。這表明與一次性施肥相比，分次施肥對(duì)油菜氮素累積優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在莢殼和籽粒，此時(shí)油菜處于生殖生長(zhǎng)時(shí)期，因而分次施肥可以保證油菜生殖生長(zhǎng)時(shí)期對(duì)養(yǎng)分的需求。此外，控釋氮肥一次性施用處理對(duì)氮素累積基本與普通尿素分次施用效果相當(dāng)，甚至在籽粒中氮素累積優(yōu)于普通尿素分次施用處理。

3 結(jié)論與討論

油菜對(duì)氮素的需求量較大，地上部的養(yǎng)分主要累積在莖稈、莢殼和籽粒這3個(gè)主要器官中。本試驗(yàn)結(jié)果表明，與不施氮肥處理相比，施用氮肥處理顯著增加了地上部分的氮素累積量，特別是普通尿素分次施用和控釋氮肥施用處理地上部分氮素累積量增加明顯。與一次性施肥相比，分次施肥處理油菜產(chǎn)量、氮素累積量以及經(jīng)濟(jì)效益都顯著提高。特別是在氮素累積上，二者的差異主要體現(xiàn)在莢殼和籽粒，而油菜莢殼和籽粒氮素累積主要發(fā)生在油菜生殖生長(zhǎng)期。這主要是因?yàn)槠胀蛩匾淮涡曰┰谇捌诒ＷC了油菜苗期養(yǎng)分供給，但是到了油菜生殖生長(zhǎng)期出現(xiàn)養(yǎng)分供應(yīng)不足，造成油菜生殖生長(zhǎng)期氮素累積降低現(xiàn)象，從而導(dǎo)致油菜產(chǎn)量下降。分次施肥可以保證油菜全生育期養(yǎng)分持續(xù)供應(yīng)。

普通尿素分次施用，需要較多的人工，費(fèi)時(shí)費(fèi)工，已經(jīng)不適合當(dāng)前油菜生產(chǎn)中輕簡(jiǎn)化種植方式；而控釋氮肥是一種養(yǎng)分釋放效率高的新型肥料，能夠滿足作物整個(gè)生長(zhǎng)周期的養(yǎng)分供應(yīng)?？蒯尩署B(yǎng)分釋放緩慢，尤其在作物生長(zhǎng)的后期可以為作物提供充足的養(yǎng)分[13]。在本試驗(yàn)中，施用控釋氮肥的油菜產(chǎn)量和籽粒氮素累積量較普通尿素分次施用分別提高6.77%和6.73%，且純收益增加1 598.6元/hm2。也有研究表明，等氮量條件下，施用控釋氮肥處理油菜的生物量和角果數(shù)都大于施用普通尿素處理，氮肥利用率較普通尿素一次性基施提高了12.2%～17.7%[14-15]。這都說(shuō)明控釋氮肥的養(yǎng)分釋放與油菜對(duì)氮素的吸收同步，可以應(yīng)用于油菜生產(chǎn)。

由此表明，在施入純氮180 kg/hm2情況下，施用控釋氮肥有利于提高油菜的產(chǎn)量、籽粒氮素累積量以及油菜經(jīng)濟(jì)效益。