控失尿素對水稻產量及氮肥農學效率影響

黃露穎 陳明

摘要：【目的】控失肥可以減少肥料流失，現(xiàn)有研究多集中于控失復合肥，而控失尿素對水稻生產的研究還較少，為探究控失尿素對水稻生長發(fā)育特征、產量、干物質量和氮肥效率等影響?！痉椒ā吭囼炓远i稻雜交稻品種隆8優(yōu)絲苗為供試材料，設置不施氮肥處理、不施肥、常規(guī)尿素施肥處理和控失尿素施肥處理，調查參試水稻品種生育特征、實際產量、產量構成要素、成熟期干物質量和氮肥農學效率等指標?！窘Y果】結果表明，控失尿素施肥處理對水稻生育期影響較小，控失尿素施肥處理較常規(guī)尿素施肥處理增產5.5%，成熟期地上部干物質量增加9.5%，單位面積有效穗、穗粒數(shù)和結實率均提升2.3%以上，增產效果主要來源于均衡的產量結構和良好的干物質積累。同時，控失尿素施肥處理較常規(guī)尿素施肥處理氮肥農學效率增加27.9%，可以在相同氮肥投入的情況下實現(xiàn)更高的產量?！窘Y論】控失尿素施肥可較常規(guī)尿素施肥產量結構均衡，干物質積累增加，增加實際產量，提高氮肥農學效率，控失尿素精確釋放周期以及控失尿素最佳使用總量等還有待進一步研究。

關鍵詞：水稻；控失肥；產量；氮肥農學效率

前言

水稻是我國主要糧食作物，對保障我國糧食安全意義重大，近年來通過農業(yè)基礎設施完善，水稻品種更新升級，為我國糧食單產和總產量的穩(wěn)步提升夯實基礎[1-2]。大量研究表明，肥料的科學合理使用可顯著提升糧食產量，肥料投入超過限額將不會提升水稻產量，同時造成大量資源浪費，影響農田生態(tài)環(huán)境[3-5]?？厥Х柿鲜且环N控制養(yǎng)分釋放，以滿足作物不同生育期養(yǎng)分需求的一種新型肥料產品，控失肥可以減少肥料流失，提高作物產量。

現(xiàn)有研究多集中于控失復合肥對作物的影響[6-8]，控失尿素在水稻中的相關研究還較少。本試驗以秈稻雜交稻品種隆8優(yōu)絲苗為供試品種，以不施氮肥為對照，設置46%常規(guī)尿素施肥處理和43%控失尿素施肥處理，通過對各施肥處理水稻生育特征、產量及其構成指標和氮肥農學利用效率等指標的考察，試圖探究控失尿素應用效果，為指導科學施肥提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗田位于廣東省化州市多谷村（110 ° 3 7 '47.7" E，21°37' 9.45" N）塊肥力水平中等，肥力分布均勻，土壤養(yǎng)分含量為pH 5.8，有機質21.3g/kg，全氮1.5g/kg，有效磷（P2O5）3.1mg/kg，速效鉀（K2O）31.2mg/kg。

1.2 試驗設計

參試品種為秈稻雜交稻品種隆8優(yōu)絲苗，供試控失尿素為43%心連心牌控失尿素。試驗設置3個施肥處理，T1：控失尿素施肥處理，使用常規(guī)43%心連心牌控失尿素，施用肥料總量為純N 195kg/hm2，P2O567.5kg/hm2，K2O 135kg/hm2；T2：不施氮肥處理，磷鉀肥使用量與其他處理相同，施用肥料總量為純N 0kg/hm2，P2O5 67.5kg/hm2，K2O 135kg/hm2；T3：不施肥處理，施用肥料總量為純N 0kg/hm2，P2O5 0kg/hm2，K2O 0kg/hm2；T4：常規(guī)尿素施肥處理，使用常規(guī)46%常規(guī)尿素，施用肥料總量為純N 195kg/hm2，P2O567.5kg/hm2，K2O 135kg/hm2。氮肥分期比例為基肥分蘗肥穗肥=532，鉀肥分期比例為基肥分蘗肥穗肥=523，磷肥一次性基施，施肥運籌見表1。試驗采取隨機區(qū)組設計，三次重復，各處理除施肥水平不同外，其他栽培管理措施均保持一致。

1.3 測定方法

1.3.1 生育期測定

按照統(tǒng)一標準記載播種期、移栽期、抽穗期和成熟期。

1.3.2 產量與產量構成要素測定

水稻成熟期測定有效穗數(shù)、并在每試驗小區(qū)取5株水稻測定穗粒數(shù)、結實率和千粒重，各試驗區(qū)單獨收割測產，去除水分、雜質，折算標準產量。

1.3.3 干物質測定

水稻成熟期每試驗小區(qū)取6株水稻植株，將水稻植株分解為莖稈、葉片和穗，分別封裝于105℃條件下殺青60min，再經70℃烘干至恒重，測定不同地上部位干物質總量[6]。

1.3.4 氮肥農學效率計算

測定產量后計算氮肥農學效率，計算公式如下：

氮肥農學效率（kg/kg）=（施氮區(qū)產量-無氮區(qū)產量）/施氮量

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗采用Excel整理數(shù)據(jù)和作圖，采用SPSS統(tǒng)計軟件進行方差分析。

2 結果分析

2.1 不同施肥處理生育期比較

由表2可知，不同施肥處理均于7月2日播種，7月25日移栽，T1和T4抽穗期（9月1日）、成熟期（10月27日）相同，T2抽穗期為8月29日、成熟期為10月25日，分別較T1和T3少2天；T3抽穗期為8月28日、成熟期為10月24日，分別較T1和T3少3天。全生育期T3<T2<T1=T4，其中T1和T4全生育期117天，T2全生育期115天，T3全生育期114天。

2.2 不同施肥處理產量構成比較

由表3可知，不同處理產量構成呈現(xiàn)顯著差異，T1、T2、T3、T4每公頃有效穗分別為250.5萬穗、190.5萬穗、162.0萬穗和237.0萬穗，其中T1較T2、T3、T4分別增加31.5%、54.6%和5.7%，且差異達到顯著水平；T1、T2、T3、T4每穗粒數(shù)分別為168.4、152.6、138.4和162.7，其中T1較T2、T3、T4分別增加10.4%、21.7%和3.54%，且差異達到顯著水平；T1、T2、T3、T4結實率分別為78.9%、80.5%、82.3%和76.6%，其中T1較T4增加2.3%；T1、T2、T3、T4千粒重分別為24.4g、24.5g、24.8g和24.2g，其中T1較T4增加0.8%，各處理間差異不顯著；綜合各產量構成指標，理論產量從大到小依次為T1>T4>T2>T3，理論產量分別為8.1t/hm2、7.1t/hm2、5.7t/hm2、4.6t/hm2，其中T1分別較T2、T3、T4增加41.3%、77.0%、13.3%，且差異達到顯著水平。

2.3 不同施肥處理產量構成比較

由圖1可知，通過實際分區(qū)測產，施用氮肥處理較不施氮肥和不施肥處理顯著增產，而施用控失氮肥處理較施用常規(guī)氮肥處理增產，T1、T2、T3、T4實際產量分別為7.2t/hm2、5.5t/hm2、4.5t/hm2、6.9t/hm2，其中T1產量最高，分別較T2、T3、T4增加30%、60.1%、4.3%。

2.4 不同施肥處理干物質量比較

由表4可知，不同施肥處理成熟期干物質量存在顯著差異，各處理成熟期各主要器官干物質總量占植株第上部干物質總量基本一致，其中穗部約占26.4%，葉占12.4%，莖鞘占61.2%。對比不同處理之間不同地上部器官干物質量差異發(fā)現(xiàn)，成熟期T1莖鞘干物質量為4.7t/hm2，顯著高于其他處理，分別較T2、T3、T4增加21.3%、38.3%、2.1%；成熟期T1、T2葉片干物質量分別為2.4t/hm2、2.0t/hm2，顯著高于T3、T4，其中T1干物質量最高，分別較T3、T4增加33.3%、16.7%；成熟期T1穗干物質量為11.4t/hm2，顯著高于T2、T3、T4，分別較T2、T3、T4增加25.4%、37.7%、9.6%；綜合來看，T1、T2、T3、T4成熟期地上部干物質量分別為18.5、14.2、11.6、16.9t/hm2，且各處理間差異達到顯著水平，T1成熟期地上部干物質量分別較T2、T3、T4增加23.2%、37.3%、8.6%。

2.5 不同施肥處理氮肥農學利用效率比較

由表5可知，不同施氮肥處理氮肥農學效率呈現(xiàn)差異，對試驗小區(qū)單獨測算氮肥農學效率，其中T1氮肥農學效率在8.4至10.8kg/kg之間，平均值為8.7kg/kg，T4氮肥農學效率在4.9kg/kg至9.8kg/kg之間，平均值為6.8kg/kg，T1平均氮肥農學效率較T4高27.9%。

3 討論

控失肥料可以延緩植株衰老，增減有效穗數(shù)和結實率，有效灌漿期延長[7-10]。本試驗圍繞控失尿素在中秈雜交稻生產應用研究，結果顯示，控失尿素施肥處理較常規(guī)施肥處理增產，通過對產量構成指標的綜合分析發(fā)現(xiàn)，控失尿素施肥處理較常規(guī)施肥處理單位面積有效穗、每穗粒數(shù)和結實率均實現(xiàn)增長，產量構成更均衡，理論產量更高。

干物質量是作物脫水后作物的質量，反映植物光合作用產物積累的情況，諸多研究表明[11]，干物質量特別是成熟期干物質量與作物產量呈現(xiàn)極顯著相關，這與本試驗研究結果相似。有研究表明[12-15]，作物施肥、品種和栽培管理等均會影響農作物干物質積累和器官間的再分配，因此探究作物干物質積累及其在莖、葉、穗不同器官間分配的規(guī)律，對探明作物產量形成有重要參考價值。本研究發(fā)現(xiàn)，不同施肥處理成熟期干物質量存在顯著差異，各處理成熟期各主要器官干物質總量占植株地上部干物質總量基本一致?？厥蛩厥┓侍幚沓墒炱谇o鞘、葉片和穗的干物質量均顯著高于不施肥和不施氮肥處理?？厥蛩厥┓侍幚砼c常規(guī)施肥處理相比成熟期莖鞘、葉片、穗和總干物質量分別提高2.2%、20.0%、10.7%和9.5%，其中葉片和穗的差異達到顯著水平。因此推斷控失尿素施肥處理干物質積累強度高于其他處理，在干物質積累分配均衡，為爭取產量增加打下基礎。

生育期是反映水稻進程的重要發(fā)育特征，氮肥農學效率是反映農作物生產中氮肥應用情況的重要指標，控失肥料或控釋肥料可提高肥料利用效率[16-20]，本研究結果與相關研究結果相似，在同一播種期的移栽期的前提下，不同氮肥施肥處理生育期保持一致，因此控失尿素的應用對水稻生育期的影響較小。通過對不同氮肥施肥處理的氮肥農學效率比較發(fā)現(xiàn)，控失尿素施肥處理氮肥農學效率較常規(guī)尿素分次施肥處理增加27.9%，控失尿素可以在相同氮肥投入的情況下實現(xiàn)更高的產量。

4 結論

控失尿素施肥可較常規(guī)尿素施肥增產5.5%，氮肥農學效率增加27.9%，成熟期地上部干物質量增加9.5%?？厥蛩卦霎a穩(wěn)定性，控失尿素精確釋放周期以及控失尿素最佳使用總量等還有待進一步研究。

參考文獻

[1] 程式華.中國超級稻育種技術創(chuàng)新與應用[J].中國農業(yè)科學，2016，49（2）：205-206.

[2] 徐豪.種子安全才有糧食安全[J].中國報道，2020（9）：32-33.

[3] 張福鎖，王激清，張衛(wèi)峰，等.中國主要糧食作物肥料利用率現(xiàn)狀與提高途徑[J].土壤學報，2008（5）：915-924.

[4] 朱兆良，金繼運.保障我國糧食安全的肥料問題[J].植物營養(yǎng)與肥料學報，2013，19（2）：259-273.

[5] 徐明崗，李冬初，李菊梅，等.化肥有機肥配施對水稻養(yǎng)分吸收和產量的影響[J].中國農業(yè)科學，2008（10）：3133-3139.

[6] 鄧飛，王麗，劉利，等.不同生態(tài)條件下栽培方式對水稻干物質生產和產量的影響[J].作物學報，2012，38（10）：1930-1942.

[7] 王傳永，潘錦勇.控失肥在水稻栽培中的節(jié)本增效分析[J].安徽農學通報，2021，27（6）：103-104.

[8] 張鋒.水稻增效控失肥試驗示范探究[J].基層農技推廣，2021，9（4）：32-34.

[9] 王坤，汪秋云，束維正，等.不同控失肥對砂姜黑土養(yǎng)分及其玉米生長發(fā)育的影響[J].中國鹽業(yè)，2022（5）：53-57.

[10] 胡潤.控失磷鉀肥對水稻農藝性狀及產量的影響[J].中國稻米，2010，16（6）：39-42.

[11] 黃衛(wèi)群，郝興順，馮志峰，等.不同氮肥水平下水稻干物質生產量及氮素利用率研究[J].陜西農業(yè)科學，2010，56（4）：7-9.

[12] 童平，楊世民，馬均，等.不同水稻品種在不同光照條件下的光合特性及干物質積累[J].應用生態(tài)學報，2008（3）：505-511.

[13] 楊長明，楊林章，顏廷梅，等.不同肥料結構對水稻群體干物質生產及養(yǎng)分吸收分配的影響[J].土壤通報，2004（2）：199-202.

[14] 唐海明，程愛武，徐一蘭，等.長期有機無機肥配施對雙季稻區(qū)水稻干物質積累及產量的影響[J].農業(yè)現(xiàn)代化研究，2015，36（6）：1091-1098.

[15] 何軍，崔遠來，張大鵬，等.不同水肥耦合條件下水稻干物質積累與分配特征[J].灌溉排水學報，2010，29（5）：1-5.

[16] 李方敏，樊小林，陳文東.控釋肥對水稻產量和氮肥利用效率的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學報，2005（4）：494-500.

[17] 姚義，霍中洋，張洪程，等.不同生態(tài)區(qū)播期對直播稻生育期及溫光利用的影響[J].中國農業(yè)科學，2012，45（4）：633-647.

[18] 王玉雯，郭九信，孔亞麗，等.氮肥優(yōu)化管理協(xié)同實現(xiàn)水稻高產和氮肥高效[J].植物營養(yǎng)與肥料學報，2016，22（5）：1157-1166.

[19] 謝春生，唐拴虎，徐培智，等.一次性施用控釋肥對水稻植株生長及產量的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學報，2006（2）：2177-2182.

[20] 彭玉，馬均，蔣明金，等.緩/控釋肥對雜交水稻根系形態(tài)、生理特性和產量的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學報，2013，19（5）：1048-1057.