基于緩控釋肥料的小麥氮肥限量試驗

王 康，王君臣

（南京市江寧區(qū)祿口街道辦事處農(nóng)業(yè)服務中心，江蘇 南京 211113）

控釋肥機械側(cè)深施，是采用插秧施肥一體化機械，在插秧的同時，將配制好的肥料按既定施用量一次性施入植株一側(cè) 3～5cm、耕層土壤 2～5cm下的施肥技術。該技術在節(jié)省肥料及勞動力成本的同時，能提高氮肥利用率、控制農(nóng)業(yè)面源污染[1]。緩/控釋肥養(yǎng)分釋放緩慢，延續(xù)時間長，能夠有效地減少土壤氮素的流失，提高氮肥利用率，因此成為新型肥料的研究熱點[2-6]。

施肥次數(shù)多既是江蘇省稻麥高產(chǎn)栽培的顯著特征，也是導致稻麥化肥過量的主要因素[7]。因此基于減少稻麥施肥次數(shù)的輕簡化施肥技術，一是從基肥肥料品種和用量上考慮，一次施肥只能使用控釋肥料，而“一基一追”可以使用包括控釋肥料、緩釋肥料、穩(wěn)定性肥料、增值肥料、改良配方肥料等新型肥料。二是理論上，一次施肥的理論偏于理想化，其原理與2020年十大引領技術之機插緩混一次施肥技術生產(chǎn)實際難以完全吻合；而“一基一追”復合肥料養(yǎng)分釋放和水稻養(yǎng)分吸收特性。三是實踐上，一次施肥的效果不穩(wěn)定，其基肥用量是“一基一追”的1.5～2倍，肥料成本較高，推廣有難度；而“一基一追”經(jīng)過多年的研究示范，效果穩(wěn)定，不增加甚至可降低肥料成本[8]。

本試驗點具有江蘇省典型的稻麥種植制度，農(nóng)田設施配套齊全、管理水平高，土壤為下蜀黃土母質(zhì)上發(fā)育的潛育型水稻土，土壤有機質(zhì)含量超過22g/kg，重金屬遠低于風險篩選值，質(zhì)地偏粘，肥力中等偏上，在江蘇寧鎮(zhèn)乃至長江中下游地區(qū)有一定代表性。在華東地區(qū)小麥生產(chǎn)中，氮是主要限制因子，不施氮肥小麥大幅度減產(chǎn)，當季不施鉀肥不會顯著降低小麥的產(chǎn)量；土壤磷素處于中等水平，不施磷肥，小麥有一定程度的減產(chǎn)[9]。本試驗選取新型肥料+普通尿素的“一基一追”兩次施肥模式，探索基于緩控釋肥料的小麥氮肥限量，為我國華東地區(qū)小麥緩控釋肥的大面積推廣應用提供有效的技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

田間試驗在南京市江寧區(qū)尚橋社區(qū)倪清糧食種植專業(yè)合作社進行。試驗區(qū)域地處東經(jīng)118.925102°，北緯31.811489°，屬北亞熱帶季風氣候區(qū)，年平均氣溫15.7℃，平均無霜期為224d，年平均降水量為1072.9mm，四季分明。

1.2 供試土壤

潛育水稻土

1.3 供試作物及品種

供試作物為小麥，品種為本區(qū)域普遍種植的揚麥25，播種量15kg/667m2。

1.4 供試肥料

供試化肥分別為含N46.2%的中顆粒尿素，含N18.0%、含P2O546.0%的磷酸二銨，含P2O512.0%的過磷酸鈣，含K2O60.0%的氯化鉀，以及30d、60d、90d和120d釋放期包膜尿素。

1.5 供試機械

常規(guī)機械，旋耕和開溝作業(yè)。

1.6 試驗設計

田間試驗設9個處理，分別是配方施肥（RF）（17-15-13）、配方無氮（RF-N）、配方無磷（RF-P）、配方無鉀（RF-K），以及基于一基一追的5個氮肥用量（6、9、12、15、18kgNm2）處理。大區(qū)設計，大區(qū)面積200m2。所有處理的磷鉀用量均相同，分別為4.5kgP2O5m2和3.9kgK2O/667m2。磷鉀肥均做基肥一次施用，氮肥施用為一基一追，基肥和拔節(jié)孕穗肥分別占比70%和30%?；实手校忈尩急葹?0%。各處理養(yǎng)分用量和氮肥運籌見表2。

1.7 田間管理

前茬作物水稻，秸稈還田?；时硎?、種子撒播后，旋耕、開溝理墑。小麥品種為揚麥25，于2020年11月18日播種，播種量15kg/667m2。2021年1月20日施分蘗肥，2月25日追施拔節(jié)孕穗肥。病蟲草害防治措施一致。

收獲前取樣測產(chǎn)，每個大區(qū)均勻布置3個取樣點，每個取樣點隨機選擇0.5m2樣框，調(diào)查總有效穗數(shù)，隨機選取20穗長勢中等的植株，齊地剪斷，帶回室內(nèi)考查穗粒數(shù)和千粒重，隨后留樣，用凱氏滴定法測定全氮、鉬藍比色法測定全磷、火焰光度計法測定全鉀[10]。

1.8 數(shù)據(jù)計算與統(tǒng)計

小麥產(chǎn)量根據(jù)考種數(shù)據(jù)計算，氮磷鉀化肥利用率按照以下公式計算[11]：

某養(yǎng)分利用率=（施用區(qū)某養(yǎng)分攝取量–不施用區(qū)某養(yǎng)分攝取量）/某養(yǎng)分施用量×100

用IBM SPSS Statistics 19進行統(tǒng)計分析，用最小顯著性檢驗（LSD）法比較不同處理間的差異顯著性，相關圖表制作用 Excel 2009 完成。

2 試驗結(jié)果與分析

2.1 氮肥用量對小麥產(chǎn)量和產(chǎn)量性狀的影響

表3可見，氮肥用量對小麥產(chǎn)量有顯著影響，緩控釋肥料+一基一追施用條件下，隨著氮肥用量增加，小麥產(chǎn)量先增后減，其變化趨勢符合一元二次曲線 （圖1），以施氮量12kgN/667m2的產(chǎn)量最高，比配方施肥增產(chǎn)5.4%。進一步分析發(fā)現(xiàn)，隨著施氮量的增加，小麥667m2穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重都呈先增后減，變化趨勢與產(chǎn)量變化一致（表3）。

圖1 緩控釋肥料+一基一追施用條件下，施氮量對小麥產(chǎn)量的影響

表3 緩控釋肥料+一基一追施用條件下，不同施氮量的小麥產(chǎn)量和產(chǎn)量性狀

2.2 氮肥用量對小麥氮磷鉀利用率的影響

2.2.1 氮肥利用率

表4可見，緩控釋肥料+一基一追施用條件下，隨著施氮量增加，小麥秸稈生物量先增后減，籽粒含氮量變化較小、秸稈含氮量先減后增。不同施氮量處理的吸氮總量也呈先增后減。不同處理的百公斤籽粒吸氮量先減后增，以12kg/667m2施氮量最小。小麥氮肥利用率隨施氮量增加呈顯著下降趨勢，以6kgN/667m2處理的氮肥利用率最高（79.1%），產(chǎn)量最高的12kgN/667m2處理的氮肥利用率為52.7%，比配方施肥顯著增加15.8%。

表4 緩控釋肥料+一基一追施用條件下，不同施氮量對小麥氮肥利用率

2.2.2 磷肥利用率

表5可見，緩控釋肥料+一基一追施用條件下，隨著施氮量增加，小麥秸稈生物量先增后減，籽粒含磷量變化不規(guī)律、秸稈含磷量變化較小。不同施氮量處理的吸磷總量和百公斤籽粒吸磷量都呈先增后減，以12kg/667m2施氮量最小。小麥磷肥利用率隨施氮量增加先增后減，以12kgN/667m2處理的磷肥利用率最高（19.2%），比配方施肥顯著增加23.1%。

表5 緩控釋肥料+一基一追施用條件下，不同施氮量的小麥磷肥利用率

2.2.3 鉀肥利用率

表6所示，緩控釋肥料+一基一追施用條件下，隨著施氮量增加，小麥秸稈生物量、籽粒含鉀量、秸稈含鉀量、吸鉀總量和百公斤籽粒吸鉀量均先增后減。以9kgN/667m2施氮量的籽粒、秸稈含鉀量和百公斤籽粒吸鉀量最高，以12kgN/667m2的吸鉀量最大。小麥鉀肥利用率隨施氮量增加先增后減，以12kgN/667m2處理的鉀肥利用率最高（64.3%），比配方施肥顯著增加13.6%。

表6 緩控釋肥料+一基一追施用條件下，不同施氮量對小麥鉀肥利用率

3 結(jié)論

基于緩控釋肥料+一基一追施用條件下，以施氮量12kgN/667m2的產(chǎn)量最高，隨著施氮量的增加，小麥產(chǎn)量呈先增后減，而氮肥的表觀利用率在施氮量6kgN/667m2時為最高，可達79.1%，12kgN/667m2時次之。磷、鉀肥表觀利用率均在施氮量12kgN/667m2時為最高。綜合考慮，氮肥用量為12kg/667m2時，小麥產(chǎn)量最高，比相同氮磷鉀施用量的配方施肥增產(chǎn)5.4%；氮磷鉀利用率分別為52.7%、19.2和64.3%，分別比配方施肥提高15.8%、23.1%和13.6%，為最適宜氮肥限量。