緩釋肥配施脲銨氮肥對稻麥輪作體系產(chǎn)量和氮肥利用率的影響

胡鐵軍， 張懷杰， 許熔熔

(1.余姚市農(nóng)業(yè)技術推廣服務總站，浙江 余姚 315400； 2.余姚市陽明街道農(nóng)辦，浙江 余姚 315400)

稻麥輪作模式是浙江省一種重要的種植模式。水稻和小麥均屬于高肥作物，而且長期以來，農(nóng)戶為追求產(chǎn)量，盲目地大量施用化肥。根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，農(nóng)田氮肥回收效率僅為30%左右，相當一部分的氮肥殘留在土壤里，造成土質(zhì)板結(jié)，地力下降，而且通過滲漏和徑流的途徑進入環(huán)境，引起面源污染[1]。在此背景下，如何化肥減量，節(jié)本增效是當前急需解決的問題。

近年來，緩釋肥被廣泛地應用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，在一定程度上提高了生產(chǎn)效率，降低了人工成本，減少了肥料的流失，但緩釋肥養(yǎng)分釋放相對緩慢，難以滿足水稻整個生育期的營養(yǎng)需求，必須追施速效的氮肥進行補充。脲銨氮肥是一種含有酰態(tài)氮、銨態(tài)氮兩種形態(tài)氮元素的新型氮肥，具有肥效快、利用率高的特點，還因其含氮量較低，可以大大減輕對環(huán)境的污染[2]。各地推廣部門在水稻[3]、玉米[4]上開展了研究，均表明在脲銨和尿素用量相同的情況下，脲銨氮肥能改進作物的經(jīng)濟性狀，對產(chǎn)量有一定的促進作用。

目前關于脲銨氮肥對水稻或小麥的影響研究較多見，但關于稻麥輪作的周年研究相對欠缺，尤其是緩釋肥配施脲銨氮肥的效果更是鮮見報道。為此，本試驗在當?shù)匾换鶅勺纺Ｊ较聹p氮施用，對比稻麥輪作體系產(chǎn)量和氮肥利用率的影響，為稻麥輪作體系化肥減量增效提供技術依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗在浙江省余姚市嘉靈農(nóng)機服務專業(yè)合作社基地進行。供試小麥品種為揚麥20，單季稻品種為寧88，供試肥料為：茂施“稻堅強”緩釋肥(26-10-15，分別為N、P2O5、K2O質(zhì)量分數(shù)，下同)、茂施“麥堅強”緩釋肥(26-15-6)，由山東茂施生態(tài)肥料有限公司生產(chǎn)；46%尿素，由盤錦中潤化工有限公司生產(chǎn)；12%過磷酸鈣，由海鹽北洋磷原物資有限公司生產(chǎn)；60%氯化鉀，由中化化肥有限公司生產(chǎn)；28%脲銨(14%酰態(tài)氮+14%銨態(tài)氮)，由湖北金施瑞肥業(yè)有限公司生產(chǎn)。供試土壤為青紫泥，pH 5.71，有機質(zhì)含量12.3 g·kg-1，有效磷含量9.3 mg·kg-1，速效鉀含量73.0 mg·kg-1，堿解氮含量101.2 mg·kg-1。

1.2 處理設計

試驗設6個處理，處理1為空白處理N0，不施肥料；處理2為常規(guī)施肥處理CK1(以尿素為追肥)；處理3為常規(guī)處理CK2(以脲銨為追肥)；處理4～6分別在處理3的基礎上減氮10%、20%和30%，縮寫為NA10、NA20、NA30。

小麥季CK1基施茂施“麥堅強”緩釋肥600 kg·hm-2，分兩次分別追施尿素120 kg·hm-2,折合純氮投入量266.4 kg·hm-2；CK2基施茂施“麥堅強”緩釋肥600 kg·hm-2，分兩次分別追施脲銨氮肥120 kg·hm-2，折合純氮223.2 kg·hm-2。各處理中磷素和鉀素的施用量保持相同水平，不足的部分以過磷酸鈣和氯化鉀的形式補充至各處理中，即P2O590 kg·hm-2，K2O 36 kg·hm-2。

水稻季CK1基施茂施“稻堅強”緩釋肥600 kg·hm-2，分兩次分別追施尿素150 kg·hm-2,折合純氮投入量294 kg·hm-2；CK2基施茂施“稻堅強”緩釋肥600 kg·hm-2，分兩次分別追施脲銨氮肥150 kg·hm-2，折合純氮240 kg·hm-2。各處理中磷素和鉀素的施用量保持相同水平，不足的部分以過磷酸鈣和氯化鉀的形式補充至各處理中，即P2O560 kg·hm-2，K2O 90 kg·hm-2。小麥季于2020年11月2日播種，2021年5月3日成熟，播種量為150 kg·hm-2，12月10日第一次追肥，2月15日第二次追肥；水稻季2021年5月12日播種，6月13日移栽，11月15日收獲，7月6日第一次追肥，8月17日第二次追肥。

1.3 調(diào)查項目

每小區(qū)固定10叢為觀察對象，每7 d調(diào)查1次苗分蘗數(shù)，收獲成熟期測定產(chǎn)量、穂長、有效穗、穗粒數(shù)、總粒數(shù)、千粒重。小麥播前采集混合土壤樣品，測有機質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀含量及pH。籽粒和秸稈樣品放入烘箱中烘干至恒重，稱干重，用蒸餾滴定法測定植株全氮[5-6]。

2 結(jié)果與分析

2.1 對稻麥產(chǎn)量和構(gòu)成因子的影響

通過表1的小麥考種結(jié)果顯示，不同的施肥處理對產(chǎn)量因子有效穗、實粒數(shù)、千粒重有顯著性影響，而對穗長和總粒數(shù)無顯著影響。CK2與CK1相比，有效穗增加7.1 萬·hm-2，實粒數(shù)增加1.4?！に?1，千粒重增加1.2 g，產(chǎn)量增加47.7 kg·hm-2。NA10比CK1有效穗增加1.9 萬·hm-2，實粒數(shù)增加1 ?！に?1，千粒重增加0.6 g，產(chǎn)量增加16.1 kg·hm-2，均略有增加；而NA20比CK1有效穗減少7.7 萬·hm-2，實粒數(shù)減少0.8粒·穗-1，千粒重減少0.4 g，產(chǎn)量減少109.5 kg·hm-2；NA30比CK1減產(chǎn)357.4 kg·hm-2，有顯著性差異。

表1 不同處理對產(chǎn)量及其構(gòu)成因子的影響

對水稻考種的結(jié)果顯示，不同施肥處理對實粒數(shù)和千粒重有顯著影響，對有效穗、穂長和總粒數(shù)沒有顯著影響。CK2與CK1相比，實粒數(shù)增加8?！に?1，千粒重增加0.6 g，產(chǎn)量增加351.3 kg·hm-2；NA10比CK1增產(chǎn)102.0 kg·hm-2，NA20比CK1減產(chǎn)49.9 kg·hm-2；NA30比CK1減產(chǎn)262.2 kg·hm-2，有顯著性差異。

從稻麥的考種結(jié)果中可知，在基肥相同的情況下，施用等量的脲銨氮肥比尿素的增產(chǎn)效果更好。但隨著氮肥施用量的減少，稻麥產(chǎn)量逐步降低，和常規(guī)施用尿素追肥的處理CK1相比，施用脲銨減氮10%，對稻麥的產(chǎn)量均有所增加，施用脲銨減氮20%，稻麥均略有減產(chǎn)，但差異不顯著，直至減氮30%產(chǎn)量才顯著降低。

2.2 對稻麥周年產(chǎn)量的影響

從圖1可以看出，與空白處理N0相比，CK1增產(chǎn)1 116.9 kg·hm-2，CK2增產(chǎn)1 515.9 kg·hm-2，均有顯著性差異，可見在基礎地力不高的情況下，肥料的施用對作物的產(chǎn)量有著至關重要的作用。CK2比CK1增產(chǎn)399 kg·hm-2。NA10比CK1增產(chǎn)118.1 kg·hm-2；NA20比CK1減產(chǎn)159.4 kg·hm-2；NA30比CK1減產(chǎn)619.6 kg·hm-2，呈顯著性差異。

柱上無相同小寫字母表示組間差異顯著(P<0.05)。

可見，從稻麥周年產(chǎn)量情況來看，在稻麥種植過程中用等量的脲銨氮肥替代尿素作為追肥有更好的增產(chǎn)效果。氮肥減量10%仍有一定的增產(chǎn)，減量20%略有減產(chǎn)，但差異不顯著，直至減量30%后減產(chǎn)差異顯著。說明通過脲銨氮肥作為追肥，減氮10%～20%不影響稻麥的周年產(chǎn)量。

2.3 對稻麥氮肥利用率的影響

由表2可知，施用氮肥可以顯著增加稻麥的周年吸氮量，CK2處理比CK1的氮肥利用率增加3.6百分點，各氮肥減量處理氮肥利用率比CK1增加4.1～5.1百分點，均有顯著性差異，隨著氮肥施用量的減少，氮肥利用率呈先增后減的趨勢，以氮肥減量20%氮肥利用率最高，達37.9%。這說明施用等量的脲銨追肥可以提高氮肥利用率，同時適當減少氮肥的用量可以進一步提高其利用率。

表2 不同施肥處理周年吸氮量和氮肥利用率

3 小結(jié)與討論

合理使用氮肥是稻麥高產(chǎn)的重要條件，對提高氮肥利用率，減少面源污染有著重要意義[7]。有研究表明，施用脲銨氮肥能提高稻麥的產(chǎn)量，在本研究中，在基肥相同的情況下，施用等量的脲銨氮肥追肥比尿素有更好的增產(chǎn)效果，小麥增產(chǎn)47.7 kg·hm-2，水稻增產(chǎn)351.3 kg·hm-2，稻麥周年增產(chǎn)399 kg·hm-2，這與前人的結(jié)果相符合。本研究還表明，減氮10%時，稻麥的單獨產(chǎn)量和周年產(chǎn)量均比施用尿素的處理稍有增加，減氮20%略有減少，減氮30%以后顯著下降，這也與陳貴等[9]研究基本一致。

脲銨氮肥能提高氮肥利用率[10]。本研究結(jié)果也顯示，施用脲銨氮肥各處理氮肥利用率比施用尿素處理增加3.6～5.1百分點，且隨著施氮量的減少，呈先增后減的趨勢，最高為減氮20%。原因可能是脲銨氮肥具有兩種不同形態(tài)的氮素，兼具速效性和長效性，在作物生長后期仍可以保證供氮量，從而提高氮肥利用率[11]。但減氮量與周年氮肥利用率是否存在相應的關系，還需要進一步的驗證。

綜上所述，該研究對比了緩釋肥配施脲銨氮肥及其減氮處理和尿素處理下稻麥產(chǎn)量和周年氮肥利用率。結(jié)果表明，在稻麥輪作制度下，緩釋肥配施脲銨氮肥減量施用能保證作物穩(wěn)產(chǎn)，同時能提高氮肥利用率，減少氮肥的流失，推薦在當?shù)匾换鶅勺返哪Ｊ较聹p量10%～20%施用。