干旱條件下緩釋尿素和普通尿素配比對玉米氮素積累及產(chǎn)量的影響

摘要：以緩釋尿素和普通尿素為供試材料，設(shè)置4個處理，分別為不施肥CK；只施用尿素；CRU∶U=2∶8；CRU∶U=4∶6，研究拔節(jié)期干旱條件下緩釋尿素與普通尿素配比對玉米氮素積累及產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，水是作物生長的必要因素，干旱條件下施用氮肥能增產(chǎn)8.8%。干旱條件下只施用尿素的處理有增產(chǎn)效果；干旱顯著降低了玉米的氮素累積，干旱條件下只使用尿素處理的氮素累積量最高。

關(guān)鍵詞：緩釋尿素；干旱；氮素積累；玉米產(chǎn)量

玉米是河南的第二大糧食作物，播種面積達到4000多萬畝，且玉米本身是集糧食、飼料、工業(yè)原料等于一體的高利用率作物，提高玉米產(chǎn)量對保證糧食安全具有重要意義，就我國而言，糧食作物增產(chǎn)中化肥的作用占40%～60%，氮肥在玉米增產(chǎn)中的作用顯著。目前，我國的氮肥利用率較低，僅有30%～35%，氮肥利用率低不僅造成能源的浪費，而且還會給環(huán)境帶來巨大的污染。如何在輕簡高效的栽培管理模式下提高氮肥利用率、減少氮素損失對環(huán)境造成的影響是我們需要解決的問題。

緩釋肥是一種可以根據(jù)作物生長需求而釋放養(yǎng)分的包膜肥，它能滿足玉米在整個生育期對養(yǎng)分的需求，氮素利用率高達60%～70%，被叫作新世紀的肥料。但是，由于緩釋肥前期氮素釋放速率較慢，不能完全滿足玉米前期的生長需要。緩釋尿素與普通尿素配施則可以明顯降低成本，且從理論上來說可以達到增產(chǎn)增收的效果，已經(jīng)成為大田玉米推廣使用的一個方向。河南省7～8月氣溫高、降雨少，各地易出現(xiàn)不同程度的干旱，且部分地區(qū)因地下水匱乏難以進行有效灌溉，干旱會影響玉米的正常生長。7月份正值夏玉米拔節(jié)期，干旱嚴重抑制了夏玉米的干物質(zhì)和養(yǎng)分積累。因此，通過大田試驗，探究緩釋尿素和普通尿素以何種比例配施效果最好、收益最大，干旱對控釋尿素應(yīng)用效果的影響，為玉米氮肥科學(xué)施用提供理論依據(jù)，以提高肥料利用率、減少氮肥投入和損失。

1.1 試驗地概況

試驗于2017年6～9月在河南省延津縣進行，試驗田耕層（0～30厘米）土壤理化性質(zhì)見表1。試驗地玉米生育期降水主要集中在6月初期，且7月2日起試驗田開始出現(xiàn)缺水干旱癥狀。

1.2 試驗設(shè)計

試驗為田間小區(qū)試驗，共設(shè)4個處理。

CK：不施氮肥；

U：只施用尿素；

C1：CRU∶U=2∶8；

C2：CRU∶U=4∶6。

每個處理3次重復(fù)，隨機排列，小區(qū)面積為30平方米（3米×10米）。玉米品種為登海605；肥料種類為包膜控尿素（CRU，氮含量為45%）和普通尿素（U，氮含量為46.4%），試驗6月10日播種，9月25日收獲，播種密度為67000株/公頃。所有小區(qū)均施用純氮200 公斤/公頃，過磷酸鈣（含P2O5=12%）9 0公斤/公頃，氯化鉀（含K2O=59%）90公斤/公頃。

1.3 測定項目及方法

分別在玉米拔節(jié)期、大喇叭口期、吐絲期、乳熟期、收獲期，采集玉米植株，分為莖和葉。將各生育期的植株樣品烘干粉碎后測量其氮含量。玉米完熟期每個試驗小區(qū)連續(xù)收獲30株計產(chǎn)，從中選擇10穗長勢均勻、具代表性的玉米，調(diào)查每個玉米穗的穗長、行數(shù)、列數(shù)，并得到每穗玉米的粒數(shù)，全部脫粒后，每個試驗小區(qū)數(shù)出3個200粒，計算得到玉米百粒重。

采用 Microsoft Excel 2010 和 SPSS20.0 處理試驗數(shù)據(jù)， 用 Duncan 進行處理間多重比較，采用Origin9.0做圖。

2.1 緩釋尿素與普通尿素配施對玉米產(chǎn)量及構(gòu)成因子的影響

干旱條件下各處理間差異性不顯著，但U處理的產(chǎn)量明顯高于緩釋尿素配比處理的產(chǎn)量。干旱條件下各處理間玉米穗長沒有差異性，每穗粒數(shù)和結(jié)實率沒有顯著性的差異。綜合表2中數(shù)據(jù)，干旱條件下不同配比緩釋尿素處理中，只有U處理下的玉米有增產(chǎn)效果。

2.2 干旱條件下緩釋尿素與普通尿素配施對玉米氮素積累的影響

整株氮素積累量隨著玉米的生長呈增加的趨勢，在拔節(jié)期干旱出現(xiàn)后玉米整株的氮素積累量開始出現(xiàn)差異，并且緩釋尿素的各處理間在各個時期都有顯著性差異，干旱條件下整個玉米生長周期內(nèi)CK玉米氮素積累量一直低于緩釋尿素處理。在成熟期U的氮素積累量高于其他緩釋尿素處理和CK玉米氮素積累量，其中CK玉米氮素積累量明顯低于各個緩釋尿素處理的玉米整株氮素積累。綜合數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)（圖1），干旱條件下緩釋尿素有氮素的釋放，且 U處理玉米整株的吸氮量最大。

2.3 干旱條件下各處理收獲后土壤無機氮含量

氨態(tài)氮在土壤表層殘留量主要集中在2～4毫克/公斤， CK處理與各個緩釋尿素處理表層氨態(tài)氮含量差異性顯著，且明顯高于緩釋尿素處理的氨態(tài)氮含量。不同緩釋尿素配比處理的氨態(tài)氮含量隨土壤深度的增加而增加。緩釋尿素處理的土壤表層硝態(tài)氮含量明顯高于CK處理的土壤表層硝態(tài)氮含量，各種處理的硝態(tài)氮含量隨著土壤深度的增加而降低（圖2）。

實驗結(jié)果顯示，干旱條件顯著降低了玉米氮素的吸收，從而導(dǎo)致干旱條件下玉米的減產(chǎn)，干旱條件下施用氮肥能增產(chǎn)8.8%。少量的緩釋施用能達到相應(yīng)的抗逆效果。干旱條件下緩釋尿素增加了玉米收獲期底層土壤（30～90厘米）的氨態(tài)氮含量和表層土壤（0～30厘米）的硝態(tài)氮含量，降低了底層土壤（30～90厘米）的硝態(tài)氮含量。

已有研究表明，玉米產(chǎn)量受水分影響較大，且不同的土壤水分條件會影響到緩釋尿素與水分子的耦合，進而影響到玉米的生長。本次研究中，干旱對玉米穗長、穗粒數(shù)和千粒重?zé)o顯著影響，但是會通過降低玉米穗的結(jié)實率來降低玉米的產(chǎn)量；干旱的水分條件下各個緩釋尿素的配比試驗中玉米產(chǎn)量無顯著影響，只是僅施用普通尿素的產(chǎn)量比其他處理稍高。前人認為50%緩釋尿素配50%普通尿素增產(chǎn)效果最好，吐絲期后植株氮素開始逐漸向穗部轉(zhuǎn)移，成熟期時穗成為氮素比例最高的器官。本次研究中，除去非干旱條件下的處理，在干旱情況下，處理U產(chǎn)量最高。猜測原因可能是干旱引起緩釋尿素與水分子的耦合受阻，氮素養(yǎng)分無法釋放，最終因玉米養(yǎng)分不夠、缺少水分等綜合原因而減產(chǎn)。

氨揮發(fā)是導(dǎo)致土壤氮流失一個重要原因，而且氨揮發(fā)不僅降低了氮肥利用率，還會造成嚴重的環(huán)境污染。前人研究表明施用緩釋尿素可明顯降低氮素的揮發(fā)。本次研究表明在干旱缺水條件下施用緩釋尿素，土壤中會殘留大劑量的、沒有被吸收利用的氮，如果不妥善處理這部分殘余氮，會給環(huán)境帶來很大的負面影響。

作者簡介：張山保（1979-），男，中級農(nóng)藝師。