緩控釋氮肥與尿素配施對水稻產(chǎn)量及氮肥效率的影響

王寶檔，王朝賢，董作為，陳偉龍

(1.蒼南縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，浙江 蒼南 317200； 2.玉環(huán)市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，浙江 玉環(huán) 317600)

水稻是中國最主要的農(nóng)作物之一，施用氮肥是提高產(chǎn)量的重要措施。目前在水稻生產(chǎn)中，氮肥施用模式通常是在基肥的基礎(chǔ)上再追施2～3次速效氮肥，該模式雖可增加水稻產(chǎn)量和提高氮肥利用率，但卻增加了施肥的勞動強(qiáng)度和成本[1]。緩/控釋氮肥由于肥效期長，養(yǎng)分釋放速率與作物的需肥規(guī)律基本吻合，已逐漸成為氮肥發(fā)展的方向。有關(guān)緩控釋氮肥施用對水稻產(chǎn)量、氮素吸收和利用等方面的效應(yīng)研究報道較多[2-5]。例如，金丹丹等[2]報道了緩/控釋肥對濱海鹽堿地區(qū)水稻產(chǎn)量及氮代謝的影響；姬景紅等[3-4]報道了緩/控施釋肥對黑龍江和江西水稻產(chǎn)量和氮素利用率的影響；徐明崗等[5]研究了控釋氮肥對雙季水稻生長及氮肥利用率的影響。諸多研究表明，緩/控釋肥料是可提高肥料利用率的技術(shù)物化產(chǎn)品[2-5]，然而以緩/控釋尿素與速效化學(xué)氮肥在作物不同生育期配施開展的簡化施肥模式研究則鮮見報道。本試驗研究緩/控釋氮肥與速效性氮肥在水稻不同生長期配施對產(chǎn)量及其構(gòu)成因素、地上部氮素累積量、氮素內(nèi)部效率和氮肥偏生產(chǎn)力等指標(biāo)的影響，以探索水稻氮肥簡化施用模式，為水稻施肥技術(shù)環(huán)節(jié)簡化提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于2019年在溫州市蒼南縣金鄉(xiāng)鎮(zhèn)翁處村(地理坐標(biāo)27°31′1″N，120°34′46″E)進(jìn)行。試驗地為沿海丘陵山區(qū)，屬中亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，冬夏季風(fēng)交替顯著。年平均氣溫14～18 ℃，年平均相對濕度83%，年降水量1 304～2 140 mm，年日照時數(shù)1 691～1 867 h，年太陽總輻射量4 171～4 424 MJ·m-2，年無霜期273～288 d。試驗地塊排灌便利，土壤質(zhì)地為粉質(zhì)壤土，土壤粒徑≤0.002 mm的占3.33%。耕層土壤(0～20 cm)基本理化性狀，pH 5.84，有機(jī)質(zhì)34.6 g·kg-1，全氮2.21 g·kg-1，有效磷14.1 mg·kg-1，速效鉀155.4 mg·kg-1。

試驗所用的肥料有尿素(N 46%)，鈣鎂磷肥(P2O512%)，氯化鉀(K2O 60%)，緩/控釋肥(N、P2O5、K2O 各占26%、11%、15%，山東多益成肥料農(nóng)業(yè)科技有限公司)。參試水稻品種為甬優(yōu)15號，試驗地前作為早稻。

1.2 處理設(shè)計

試驗共設(shè)5個處理：處理1，不施肥(T0)；處理2，常規(guī)施肥作對照(CK)，氮肥全部用普通尿素，不同時期氮肥運(yùn)籌采用一基二追的施肥模式，即基施40%+分蘗期40%+孕穗期20%；處理3，氮肥全作基肥，全部采用緩釋肥(T1)；處理4，基肥中氮肥占80%來源于緩釋肥，分蘗肥追肥氮肥占20%來源于尿素(T2)；處理5，基肥中氮肥占80%來源于緩釋肥，孕穗拔節(jié)期追肥占20%來源于尿素(T3)。小區(qū)面積30 m2，隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次。各處理間設(shè)置田埂并用塑料薄膜包裹，單排單灌，試驗區(qū)域外圍設(shè)置保護(hù)行，各處理除施肥外其他田間管理措施一致。

常規(guī)施肥區(qū)氮肥(N)、磷肥(P2O5)和鉀肥(K2O)施用量分別為225、47.25和121.5 kg·hm-2。田間管理按當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)栽培措施進(jìn)行。水稻于2019年7月1日播種，8月11日移栽，11月18日收獲。

1.3 取樣與分析

采用手工收獲，將各小區(qū)地上部生物量全部移除，田間清理干凈，只留下不到3 cm的稻茬。收獲的同時采集有代表性植株樣品，經(jīng)烘干、粉碎后用于植株養(yǎng)分分析。用直徑5 cm不銹鋼中空鉆采樣，深度為0～20 cm，每個小區(qū)隨機(jī)采3個樣點(diǎn)，并制成混合土樣，帶回實驗室自然風(fēng)干后，用于土壤養(yǎng)分分析。

土壤、植株中各養(yǎng)分含量都按土壤農(nóng)化常規(guī)分析方法測定[6]。其中土壤有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀容量法，水解性氮采用堿解擴(kuò)散法，有效磷采用碳酸氫鈉提取-鉬銻抗比色法，速效鉀采用乙酸銨浸提-火焰光度計法，pH采用電位法(水土比例2.5∶1)；植株經(jīng)硫酸-過氧化氫消煮，采用半微量蒸餾法測氮。

1.4 有關(guān)參數(shù)及計算

水稻收獲指數(shù)是水稻收獲時籽粒產(chǎn)量與地上部生物量的比值，反映了作物同化產(chǎn)物在籽粒和營養(yǎng)器官上的分配比例。

氮素收獲指數(shù)是水稻收獲時籽粒吸氮量與地上部吸氮量的比值，反映了作物吸收的氮在籽粒和營養(yǎng)器官上的分配比例。

氮素內(nèi)部利用率是指水稻籽粒產(chǎn)量與地上部吸氮量的比值，表示水稻每吸收單位氮素所獲得的水稻籽粒產(chǎn)量。

氮肥偏生產(chǎn)力是指單位投入的氮肥所能生產(chǎn)的水稻籽粒產(chǎn)量。

試驗數(shù)據(jù)采用Excel軟件進(jìn)行整理，并采用SAS統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 籽粒產(chǎn)量及其構(gòu)成

表1表明，在所有處理中，不施肥(T0)處理水稻籽粒產(chǎn)量最低，只有5 847 kg·hm-2，施肥提高了水稻產(chǎn)量。與不施肥處理相比，傳統(tǒng)一基兩追施肥(CK)處理水稻產(chǎn)量提高了11.5%；不施肥水稻產(chǎn)量為傳統(tǒng)施肥處理的89.7%，這說明本試驗條件下肥料增產(chǎn)貢獻(xiàn)率為10.3%。與CK處理相比，T2與T3處理提高了水稻穗長和穗粒數(shù)，但和一次性基施(T1)處理一樣降低了有效穗數(shù)。與CK處理相比，緩釋尿素與普通尿素不同時間配施在水稻株高、收獲指數(shù)和千粒重上沒有顯著差異。

表1 不同施肥處理對水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成的影響

2.2 水稻氮含量

表2表明，施氮肥促進(jìn)了水稻對氮的吸收。施氮處理水稻籽粒和秸稈中氮含量顯著高于不施肥(T0)處理，但CK、T1和T2處理間水稻籽粒和秸稈中氮含量沒有顯著差別。在所有施肥處理中，T3處理水稻的籽粒和秸稈氮含量均是最高，顯著高于其他3個施肥處理。這說明穗期追肥能提高水稻植株中氮含量。

表2 不同施肥處理對水稻氮含量和吸氮量的影響

2.3 水稻吸氮量

與氮含量趨勢相似，施氮處理水稻籽粒和秸稈

吸氮量均顯著高于不施肥處理，但施肥處理間秸稈吸氮量沒有顯著差異(表2)。在所有處理中，T3處理籽粒和秸稈吸氮量均最高，其中籽粒吸氮量顯著高于CK和T1處理，但與T2處理沒有顯著差別；這說明穗期追施氮肥能提高水稻植株吸氮量。在不施肥條件下，水稻籽粒吸氮量占地上部吸氮量的72.6%，這說明水稻吸收的氮絕大部分被儲存在籽粒中。施肥降低了這個比例，施肥處理氮素收獲指數(shù)在63.6%～69.1%，比CK處理低9.6%。但施肥處理間氮素收獲指數(shù)沒有顯著差異。

2.4 氮素內(nèi)部效率

不施肥水稻氮素內(nèi)部利用率顯著高于施肥處理(表3)。在不施肥條件下，水稻每吸收1 kg氮素可以生產(chǎn)78.0 kg，施肥后降低到平均59.7 kg。而且T1和T2處理的氮素內(nèi)部效率比T3高12.8%和19.6%。在施氮肥條件下每生產(chǎn)100 kg籽粒，需要吸收氮1.68 kg(1.55～1.85 kg)。

表3 不同施肥處理對氮素內(nèi)部效率和 氮肥偏生產(chǎn)力的影響

常規(guī)氮肥一基二追施肥(CK)處理，每施1 kg氮肥，可以生產(chǎn)水稻籽粒29.0 kg，而在施緩釋氮肥條件下可提高到32.3 kg(表 3)，差異顯著。

3 小結(jié)

試驗結(jié)果表明，緩/控釋氮肥一次性基施或基肥中氮肥占80%來源于緩釋肥-普通尿素組合一基一追都能達(dá)到常規(guī)氮肥一基二追的效果，甚至更好。