包膜尿素與普通尿素配施對(duì)稻田氨揮發(fā)的影響

康興蓉，周旋，彭建偉*，楊相東，徐章倩，黃粵林，費(fèi)講馳

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，長(zhǎng)沙 410128；2.湖南省土壤肥料研究所，長(zhǎng)沙 410125；3.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所，北京 100081）

水稻是我國(guó)的主要糧食作物，我國(guó)水稻種植面積及產(chǎn)量分別約占全球的18.5%和27.7%，占我國(guó)糧食作物總量的27%和38%[1]。在水稻生產(chǎn)過(guò)程中，農(nóng)民為提高產(chǎn)量一味增加氮（N）肥施用量，過(guò)量施N 現(xiàn)象普遍存在[2-3]。長(zhǎng)期不合理施用N 肥造成水稻N 肥利用率降低，損失量加大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，施入土壤中的N 有14%~52%以硝化反硝化、淋溶和氨揮發(fā)等形式損失，其中氨揮發(fā)占總N 損失量的9%~40%[4-6]，為主要的損失途徑[7-9]。而氨通過(guò)干濕沉降又返回陸地和水體，造成土壤酸化、水體富營(yíng)養(yǎng)化，加劇了溫室效應(yīng)[10]。為加強(qiáng)農(nóng)業(yè)面源污染控制，國(guó)家有關(guān)部門聯(lián)合印發(fā)《農(nóng)業(yè)農(nóng)村污染治理攻堅(jiān)戰(zhàn)行動(dòng)計(jì)劃》，明確要求洞庭湖周邊地區(qū)2020 年化肥使用量比2015 年減少10%以上[11]。因此，迫切需要優(yōu)化N 肥施用以滿足作物需求，并減少氨揮發(fā)造成的N素?fù)p失[12]。

一般而言，氨揮發(fā)損失主要受土壤條件，氣候因子和肥料種類、用量及施用方式等因素的影響，其損失量會(huì)隨著施N 量的增加而增加[13]。合理的N 肥施用既符合水稻N 素的吸收規(guī)律，提高N 素利用率，又能減少稻田中氨揮發(fā)、徑流、滲漏等方式的N素?fù)p失，減輕對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響[14]。緩/控釋N 肥可控制N 素釋放速率，從而滿足水稻生長(zhǎng)需肥規(guī)律，提高N 肥利用率，減少稻田氨排放[15]，但存在作物前期生長(zhǎng)遲緩等問題，因此推廣難度較大。基于不同土壤地力和作物對(duì)養(yǎng)分的需求，將緩釋肥料和普通肥料按比例進(jìn)行復(fù)配，使其釋放特性與作物需肥規(guī)律相匹配，可顯著提高肥料利用率[16-17]。這種施用方法操作簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，為緩釋肥在大田作物上的普及提供了可能[18-19]。

尿素是世界范圍內(nèi)應(yīng)用最廣泛的農(nóng)業(yè)N 源[20]。聚氨酯（PUR）全稱為聚氨基甲酸酯，作為包膜材料用于制備控釋包膜肥，具有生產(chǎn)成本低、制備工藝簡(jiǎn)單、易實(shí)現(xiàn)連續(xù)化等優(yōu)點(diǎn)[3，21-22]，已成為最有前景的膜材類別[23-24]。目前，關(guān)于聚氨酯包膜尿素與普通尿素配比施用對(duì)稻田氨揮發(fā)減排的研究鮮有報(bào)道。本課題組連續(xù)兩年在洞庭湖雙季稻種植區(qū)開展聚氨酯包膜尿素與普通尿素配比對(duì)雙季早稻氮肥利用率及氨揮發(fā)特征影響的研究，并探討其影響因子，以期為阻控平原河網(wǎng)區(qū)氨揮發(fā)、提高N肥利用率以及控釋摻混肥的推廣提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2018 年和2019 年的3—7 月在湖南省益陽(yáng)市赫山區(qū)蘭溪鎮(zhèn)椆木垸村稻田（28°58′25″N，112°45′47″E）進(jìn)行。該地屬中亞熱帶向北亞熱帶過(guò)渡的季風(fēng)濕潤(rùn)性氣候，年均氣溫16.9 ℃，年無(wú)霜期272 d，年日照時(shí)數(shù)1 554 h，年均降雨量1 433 mm[25-26]。供試土壤為第四紀(jì)紅土發(fā)育的紅黃泥，中等地力，前茬為水稻，兩年水稻分別種植在相鄰田塊上，0~20 cm 耕層土壤基本理化性質(zhì)見表1[3，25]。

表1 2018—2019年供試土壤基本理化性質(zhì)Table 1 Physical and chemical properties of soil tested in 2018—2019

2018 年和2019 年早稻季降水及溫度情況如圖1所示，數(shù)據(jù)由益陽(yáng)市氣象局提供。2018 年和2019 年雙季早稻生長(zhǎng)期間（4—7 月）累計(jì)降雨量分別為348.6 mm 和558.9 mm，平均氣溫分別為25.4 ℃和23.9 ℃，其中 4 月和 5 月降雨量分別為 261.9 mm 和333.6 mm。2018 年較大降雨發(fā)生于 4 月 23 日、4 月 30日和 5 月6 日，分別為 38.1、31.6 mm 和35.0 mm；2019年較大降雨發(fā)生于 4 月 29 日、5 月 12 日和 7 月 12 日，分別為57.3、57.3 mm和84.5 mm。

圖1 2018—2019年早稻季降水及大氣溫度Figure 1 Precipitation and atmospheric temperature in early rice season for 2018—2019

1.2 試驗(yàn)材料

供試水稻品種為湘早秈45 號(hào)，全生育期106 d 左右。供試肥料為聚氨酯包膜尿素（含N 44%），N 素釋放周期約為90 d，由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所提供；尿素（N 46%）、鈣鎂磷肥（P2O512%）和氯化鉀（K2O 60%）均由當(dāng)?shù)剞r(nóng)資部門提供。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)置4 個(gè)處理：①CK，不施N 肥；②CF（Conventional fertilization），常規(guī)施肥，N 用量為 150 kg·hm-2，普通尿素按基肥∶分蘗肥=6∶4 施用；③PuCU（Polyurethane coated urea），聚氨酯包膜尿素一次性基肥施用；④0.6PuCU+0.4CF，60%N 聚氨酯包膜尿素+40%N 普通尿素一次性基肥施用。各處理P2O5用量為 45 kg·hm-2，K2O 用量為 90 kg·hm-2，均作基肥一次性施用。各處理具體施肥情況見表2。種植密度為17.5 cm×25.0 cm，小區(qū)面積21 m（23 m×7 m）。各處理均重復(fù)3次，隨機(jī)區(qū)組排列。小區(qū)田埂用農(nóng)膜覆蓋，四周設(shè)保護(hù)行，避免串水串肥，田間管理按當(dāng)?shù)亓?xí)慣方式。2018年和2019年早稻播種日期分別為3月17日和3月12日，基肥日期分別為4月18日和4月16日，追肥日期均為4 月24 日，移栽日期分別為4 月19 日和4月17日，收獲日期分別為7月10日和7月14日。

表2 不同處理施肥用量（kg·hm-2）Table 2 Application rate under different fertilization treatments（kg·hm-2）

1.4 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.4.1 氨揮發(fā)采集及測(cè)定

氨揮發(fā)采用半密閉法測(cè)定[27-28]。氣體收集裝置由內(nèi)徑15 cm、高40 cm 的聚氯乙烯（PVC）硬質(zhì)管制成。將兩塊厚度為2 cm、直徑為16 cm 的海綿均勻浸以15 mL 磷酸甘油溶液后，置于PVC 管中，下層海綿距離地表6 cm，上層海綿與PVC 管頂部齊平。采樣時(shí)，取出上層海綿后，將下層海綿用封口袋裝好帶回實(shí)驗(yàn)室浸提測(cè)定，更換下層海綿，上層海綿更換磷酸甘油后仍放置在上層以阻擋空氣中氨進(jìn)入。將收集的下層海綿浸泡在200 mL 1 mol·L-1KCl溶液中，振蕩1 h，用全自動(dòng)間歇性化學(xué)分析儀（SmartChem 200）測(cè)定浸提液中-N含量，計(jì)算氨揮發(fā)通量。

在施肥后第1、3、5、7、8、10、14 天連續(xù)收集氣體樣品，之后每7 d采集一次，直至水稻成熟期結(jié)束。

式中：FNH3為氨揮發(fā)通量，kg·hm-2·d-1；m為平均每次測(cè)得的氨量（-N），g；A為捕獲裝置的橫截面積，m2；t為每次連續(xù)捕獲的天數(shù)，d；C為KCl 浸取液中-N濃度，mol·L-1；V為 KCl 浸取液的體積，200 mL；Mo為氨的摩爾質(zhì)量，17 g·mol-1。

氨揮發(fā)累積損失量的計(jì)算公式[29]如下：

式中：Af為氨揮發(fā)累積損失量，kg·hm-2；n為施肥后測(cè)定的總次數(shù)；Vi為第i次測(cè)定時(shí)的氨揮發(fā)速率，kg·hm-2·d-1；Ti為第i次測(cè)定時(shí)的施肥后天數(shù)；Ti-Ti-1為兩個(gè)相鄰測(cè)定日期之間的時(shí)間間隔，d。

氨揮發(fā)損失率=（施N 區(qū)氨揮發(fā)累積N 損失量－不施N區(qū)氨揮發(fā)累積N損失量）/施N量×100%

1.4.2 植株采集及測(cè)定

各小區(qū)采集成熟期水稻植株5 穴，樣品清洗、剪碎、混勻后于105 ℃殺青30 min，之后75 ℃烘干至質(zhì)量恒定，測(cè)定地上部干質(zhì)量，粉碎過(guò)篩后，經(jīng)H2SO4-H2O2消煮，采用凱氏定氮法測(cè)定全N含量。

N肥利用效率的計(jì)算公式[30-31]如下：

N 肥吸收利用率（NRE，%）=（施N 區(qū)地上部植株吸N量-空白區(qū)地上部植株吸N量）/施N量×100%

N 肥農(nóng)學(xué)利用率（NAE，kg·kg-1）=（施 N 區(qū)產(chǎn)量－空白區(qū)產(chǎn)量）/施N量

N 肥生理利用率（NPE，kg·kg-1）=（施N 區(qū)產(chǎn)量－空白區(qū)產(chǎn)量）/（施N 區(qū)地上部植株吸N 量－空白區(qū)地上部植株吸N量）

N肥偏生產(chǎn)力（NPEP，kg·kg-1）=施N區(qū)產(chǎn)量/施N量

1.4.3 田面水采集及測(cè)定

采用100 mL 醫(yī)用注射器，在不擾動(dòng)水層的前提下，按對(duì)角線取樣，每個(gè)小區(qū)取5 點(diǎn)田面水約300 mL裝于塑料瓶，采用Smartchem 200 全自動(dòng)間斷化學(xué)分析儀測(cè)定田面水pH和-N、NO-3-N濃度。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2016 和SPSS 17.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，處理間差異顯著性分析采用最小顯著差異法（LSD）。采用Pearson 相關(guān)系數(shù)分析氨揮發(fā)通量與田面水pH、-N濃度、降雨量及大氣溫度之間的關(guān)系。采用Origin 8.5軟件制圖及進(jìn)行方程擬合[32]。

式中：Qt為氨揮發(fā)累積量，kg·hm-2；a為第 1 天氨揮發(fā)累積量，kg·hm-2；b為氨揮發(fā)速率，即單位時(shí)間內(nèi)的氨揮發(fā)量，kg·hm-2·d-1；t為監(jiān)測(cè)時(shí)間。

2 結(jié)果與分析

2.1 雙季早稻田氨揮發(fā)動(dòng)態(tài)變化

如圖2 所示，2018 年和2019 年早稻季全生育期氨揮發(fā)通量變化表現(xiàn)基本一致。基肥施用后，各施肥處理在前3 d 內(nèi)陸續(xù)出現(xiàn)峰值，CF 處理分別為4.22 kg·hm-2·d-1和 5.07 kg·hm-2·d-1，0.6PuCU+0.4CF 處理分別為 3.10 kg·hm-2·d-1和 3.21 kg·hm-2·d-1，PuCU 處理分別為 0.66 kg·hm-2·d-1和 0.86 kg·hm-2·d-1。速效N 肥快速釋放使氨揮發(fā)加快，因此CF 處理氨揮發(fā)通量較高，PuCU 處理氨揮發(fā)通量一直較低，顯著低于CF 處理，而略高于CK 處理。與CF 處理相比，0.6PuCU+0.4CF 和PuCU 處理峰值分別降低26.54%~36.68%和83.04%~84.36%。移栽后第10 天，CF 處理氨揮發(fā)通量又出現(xiàn)峰值，分別為2.33 kg·hm-2·d-1和3.09 kg·hm-2·d-1，之后逐漸下降。水稻生育后期各施肥處理氨揮發(fā)通量均趨于CK處理。

圖2 不同施肥處理下早稻季全生育期氨揮發(fā)通量Figure 2 NH3 volatilization flux during the whole growth period of early rice season under different fertilization treatments

2.2 雙季早稻田全生育期氨揮發(fā)損失量

2.2.1 氨揮發(fā)累積動(dòng)態(tài)

由圖3 可知，移栽后第10 天，與CK 處理相比，2018 年CF 和0.6PuCU+0.4CF 處理氨揮發(fā)累積量分別增加21.13 kg·hm-2和11.66 kg·hm-2，2019年分別增加20.72 kg·hm-2和 10.57 kg·hm-2；與 CF 處理相比，2018年P(guān)uCU 和0.6PuCU+0.4CF 處理氨揮發(fā)累積量分別減少 20.44 kg·hm-2和 9.47 kg·hm-2，2019 年分別減少18.21 kg·hm-2和 10.14 kg·hm-2。施肥后，速效N 前期快速釋放，CF 處理氨揮發(fā)快速累積且累積量較高，而PuCU 和0.6PuCU+0.4CF 處理氨揮發(fā)緩慢，顯著低于CF 處理。2018 年早稻分蘗盛期（第 36 天）PuCU 和0.6PuCU+0.4CF 處理氨揮發(fā)累積量較CF 處理分別降低 83.00% 和 55.22%，2019 年（第 42 天）分別降低65.36%和45.29%。

圖3 不同施肥處理下稻田氨揮發(fā)累積量Figure 3 Cumulative NH3 volatilization in paddy field under different fertilization treatments

2.2.2 氨揮發(fā)損失量

由表3 可知，施肥處理對(duì)雙季早稻基肥期、追肥期和整個(gè)生育期氨揮發(fā)損失量（率）效應(yīng)極顯著（P<0.01），年份和年份與施肥處理間交互效應(yīng)對(duì)雙季早稻各時(shí)期氨揮發(fā)損失量（率）效應(yīng)不顯著（P>0.05）。各施肥處理早稻全生育期間氨揮發(fā)損失量（率）均高于CK 處理。兩年CF 處理早稻全生育期氨揮發(fā)損失量（率）均值為 39.48 kg·hm-2（22.22%）。PuCU 和0.6PuCU+0.4CF 處理氨揮發(fā)損失總量（率）分別為12.01 kg·hm-2（3.91%）和 20.70 kg·hm-2（9.70%）。與CF 處理相比，0.6PuCU+0.4CF 和 PuCU 處理氨揮發(fā)損失總量分別降低了47.57%和69.56%。

表3 不同施肥處理下稻田氨揮發(fā)損失量和損失率Table 3 NH3 loss and rate in paddy field under different fertilization treatments

2.3 雙季早稻田全生育期田面水動(dòng)態(tài)變化

如圖4 所示，基肥施用后第1 天，CF 處理田面水NH+

圖4 不同施肥處理下早稻季田面水-N濃度Figure 4 -N concentration in surface water of early rice field under different fertilization treatments

4-N 濃度達(dá)峰值，2018 年和 2019 年分別為 10.91 mg·L-1和 10.88 mg·L-1，0.6PuCU+0.4CF 和 PuCU 處理分別較CF 處理降低18.95%和47.86%。2018 年移栽后第 7 天和 2019 年移栽后第 10 天，CF 處理-N 濃度再次出現(xiàn)峰值（9.03 mg·L-1和16.43 mg·L-1），而施用包膜尿素處理大幅下降。水稻生長(zhǎng)后期，各施肥處理田面水-N濃度逐漸降低，趨于CK處理。

2.3.2 田面水NO-3-N濃度

如圖5 所示，基肥施用后前3 d，各處理田面水NO-3-N 濃度出現(xiàn)峰值，CF 處理 2018 年和 2019 年分別為1.43 mg·L-1和2.01 mg·L-1，0.6PuCU+0.4CF和PuCU處理較CF 處理分別降低22.12%和46.12%。2018 年移栽后第7天和2019年移栽后第10天，CF處理NO-3-N濃度再次出現(xiàn)峰值（0.93 mg·L-1和1.07 mg·L-1），而施用包膜尿素處理NO-3-N 濃度大幅下降。水稻生長(zhǎng)后期，各施肥處理田面水NO-3-N濃度逐漸降低，趨于CK處理。

圖5 不同施肥處理下早稻季田面水NO-3-N濃度Figure 5 NO-3-N concentration in surface water of early rice field under different fertilization treatments

2.3.3 田面水pH變化

如圖6 所示，基肥施用后田面水pH 兩年均呈先增加后降低的趨勢(shì)。CF 和0.6PuCU+0.4CF 處理田面水pH快速上升達(dá)到峰值，2018年分別為7.45和7.04、2019 年分別為 7.96 和 7.42，而 PuCU 處理增幅較小。水稻生長(zhǎng)后期，各施肥處理田面水pH逐漸降低，趨于CK處理。

圖6 不同施肥處理下早稻季田面水pHFigure 6 Surface water pH of early rice field under different fertilization treatments

2.4 雙季早稻氮肥利用率

由表4 可知，施肥處理對(duì)雙季早稻成熟期N 素吸收量及N肥利用效率效應(yīng)顯著或極顯著，而年份效應(yīng)不顯著（P>0.05，NAE 除外），施肥處理與年份間的交互效應(yīng)也不顯著（P>0.05）。2018 年和2019 年雙季早稻成熟期施N 處理N 素吸收量較CK 處理分別增加59.81%~109.98%和39.17%~134.05%；早稻全生育期CF 處理 N 肥 NRE 和 NAE 分別為 29.19% 和 13.82 kg·kg-1，PuCU 和 0.6PuCU+0.4CF 處 理 的 NRE 分 別 為60.22%和 71.36%，NAE 分別為 18.99 kg·kg-1和20.34 kg·kg-1。與 CF 處理相比，0.6PuCU+0.4CF 和 PuCU 處理雙季早稻N 素吸收量分別顯著增加49.79%和36.15%，NRE 分別提高163.08% 和 116.29%，NAE 分別提高69.85%和55.97%，NPFP 分別提高15.10%和11.99%。

表4 不同施肥處理下雙季早稻氮素吸收量及氮肥利用效率Table 4 N uptake and its use efficiency of double cropping early rice under different fertilization treatments

2.5 相關(guān)性分析

表5 稻田氨揮發(fā)與田面水氮素濃度及氣候條件的相關(guān)系數(shù)Table 5 Correlation coefficients of ammonia volatilization in paddy field with N concentration in surface water and climatic conditions

2.6 氨揮發(fā)動(dòng)力學(xué)模型

由表6 可知，將不同處理氨揮發(fā)累積量隨時(shí)間變化用Elovich 方程進(jìn)行擬合，其相關(guān)性均達(dá)到極顯著水平（P<0.01），但該動(dòng)力學(xué)模型對(duì)不同處理氨揮發(fā)的擬合程度存在差異。參數(shù)b為斜率，可表征不同處理下氨的揮發(fā)強(qiáng)度，不同處理b值大小表現(xiàn)為CF>0.6Pu?CU+0.4CF>PuCU>CK，這與氨排放累積量變化趨勢(shì)基本一致。通過(guò)2018年模型計(jì)算出2019年理論氨揮發(fā)累積量與實(shí)際氨揮發(fā)累積量相近，表明所建立的氨揮發(fā)累積動(dòng)力學(xué)模型擬合性較好。

表6 不同施肥處理下氨揮發(fā)累積動(dòng)力學(xué)模型Table 6 Dynamic model of ammonia volatilization under different fertilization treatments

3 討論

3.1 聚氨酯控釋摻混肥對(duì)稻田氨揮發(fā)損失的影響

大量研究認(rèn)為，速效N肥一次性基施不是合理的施肥方式，不能滿足植株全生育期的養(yǎng)分需求，且會(huì)加劇N 素?fù)p失[33-34]。李菊梅等[35]研究發(fā)現(xiàn)，稻田生態(tài)系統(tǒng)施用尿素后氨揮發(fā)損失比例高達(dá)37.8%。本研究中，CF 處理早稻季氨揮發(fā)總量?jī)赡昶骄鶠?9.48 kg·hm-2，損失率高達(dá)22.22%，與前人研究結(jié)果接近[36]。XU 等[7]研究發(fā)現(xiàn)，普通尿素和包膜尿素處理雙季稻田氨揮發(fā)損失分別占施N 量的16%~30%和4%~8%。等施N 量下，緩控釋肥料較常規(guī)化肥分次施用能減少稻田氨揮發(fā)排放量13.80%~86.36%[37]。鄔剛等[38]研究發(fā)現(xiàn)，控釋N 肥可減少江淮丘陵區(qū)稻田26.2%的氨揮發(fā)。本研究中，洞庭湖區(qū)早稻季PuCU處理氨揮發(fā)損失量（率）僅為12.01 kg·hm-2（3.91%），較CF處理降幅顯著。

氨揮發(fā)峰值的出現(xiàn)與施肥時(shí)期密切相關(guān)[33]。唐良梁等[39]的研究發(fā)現(xiàn)，水稻季氨揮發(fā)持續(xù)的時(shí)間較短，主要發(fā)生在施肥后的一周內(nèi)。追肥是造成氨揮發(fā)的重要原因，本研究中CF 處理在追肥后產(chǎn)生的氨排放占比高，控釋包膜肥一次性施用處理在水稻生長(zhǎng)中后期幾乎無(wú)氨產(chǎn)生。CF 與0.6PuCU+0.4CF 處理氨揮發(fā)速率在前3 d達(dá)到峰值，PuCU處理整個(gè)水稻生長(zhǎng)季未出現(xiàn)峰值，與前人研究結(jié)果相似[15，40]，即控釋包膜肥施用推遲氨揮發(fā)速率峰值的出現(xiàn)。此外，0.6Pu?CU+0.4CF 處理會(huì)增加水稻生長(zhǎng)前期的氨揮發(fā)量，但與CF處理相比，損失量仍平均降低47.57%。

3.2 影響雙季稻田氨揮發(fā)的相關(guān)因子

稻田土壤氨揮發(fā)主要影響因素為表層水氨分壓和風(fēng)速等氣候因子，降低稻田N素?fù)]發(fā)損失的主要途徑應(yīng)為減少其表層水-N 濃度[43]。氨揮發(fā)與稻田水溫存在較好的正相關(guān)關(guān)系。雖然控釋尿素養(yǎng)分釋放慢，但由于速效氮的水解及此時(shí)期稻田有較高的水層，肥料顆粒密度小，大量浮在水層上面，加上施肥期間背景氣溫高，使得田面水和土壤中-N濃度迅速增加，促進(jìn)了氨的揮發(fā)[45]。吳萍萍等[44]的研究表明，一定范圍內(nèi)，溫度升高能提高脲酶活性，促進(jìn)尿素分解。溫度升高增加液相中-N的比例，從而促進(jìn)氨揮發(fā)作用[46]。而本研究中大氣溫度、降雨量與氨揮發(fā)量并未表現(xiàn)出一致性，反映出田間環(huán)境條件的復(fù)雜性。

3.3 聚氨酯控釋摻混肥對(duì)水稻氮肥利用率的影響

研究表明，施用緩釋N 肥可有效增加水稻產(chǎn)量，提高肥料利用率，減少施肥成本，降低環(huán)境污染[47-48]。本研究中，PuCU 處理不僅能在生長(zhǎng)前期降低氨揮發(fā)損失，使養(yǎng)分釋放周期延長(zhǎng)，而且后期能滿足作物對(duì)養(yǎng)分的需求。兩年間，在P、K肥用量和施用方法一致的條件下，0.6PuCU+0.4CF 處理較CF 處理平均提高水稻 N 素吸收、NAE 和 NPFP 分別為 49.79%、69.85%和15.10%，提高NRE 高達(dá)71.36%，且產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益分別提高15.10%和16.93%[25]，高于陳琨等[49]的研究結(jié)果。因此，施用聚氨酯控釋摻混肥可顯著提高洞庭湖區(qū)水稻N 素累積量及N 肥利用效率，該方法適合在該區(qū)域進(jìn)行推廣。

陳賢友等[50]的研究表明，硫磺加樹脂雙層包膜尿素與普通尿素的摻混比例達(dá)70%以上且一次性基施（N 210 kg·hm-2）可滿足水稻整個(gè)生育期N 肥需求，增產(chǎn)顯著，NAE 和NRE 明顯提高。付月君等[51]則發(fā)現(xiàn)，一次性基施40%緩釋N 肥+60%尿素處理（N 150 kg·hm-2）的水稻N 肥利用率在各處理中最高。本研究中，與CF 處理相比，施用控釋N 肥均不同程度避免了尿素迅速水解釋放養(yǎng)分的問題，有效協(xié)調(diào)了水稻全生育期的N 素供應(yīng)，且0.6PuCU+0.4CF 處理的增產(chǎn)效果優(yōu)于PuCU 處理。這可能是由于雙季早稻生長(zhǎng)初期氣溫較低，PuCU處理的溶出速率受到抑制，前期生長(zhǎng)受到養(yǎng)分短缺的影響，而0.6PuCU+0.4CF 處理因摻混比例較為適宜，既能在早稻生長(zhǎng)前期通過(guò)尿素提供適量的速效養(yǎng)分，又能增加生長(zhǎng)后期土壤N素的供應(yīng)強(qiáng)度，降低 N 肥損失的風(fēng)險(xiǎn)[52]。0.6PuCU+0.4CF 處理較PuCU 處理早稻NRE 平均提高19.03%。研究表明，聚氨酯尿素?fù)交炱胀蛩啬茌^全面協(xié)調(diào)作物全生育期的N素需求，促進(jìn)早稻生長(zhǎng)，進(jìn)而發(fā)揮其增產(chǎn)潛力。

4 結(jié)論

本試驗(yàn)條件下，施用控釋包膜肥能顯著降低雙季早稻田氨揮發(fā)損失，且單施包膜尿素和控釋摻混尿素處理稻田氨揮發(fā)累積損失量較常規(guī)施肥處理分別顯著降低69.56%和47.57%。施用聚氨酯控釋摻混肥能有效利用前期尿素釋放N 素較快、后期控釋N 肥緩釋的特點(diǎn)，保證水稻生長(zhǎng)過(guò)程中N 素的充分供應(yīng)，改善植株N素的營(yíng)養(yǎng)狀況，在降低氨揮發(fā)損失的同時(shí)提高作物N肥利用效率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)減排、增效。