華北小麥?zhǔn)┯秒邃@氮肥實(shí)現(xiàn)輕簡(jiǎn)施肥的可行性及技術(shù)措施

摘要： 【目的】生產(chǎn)脲銨氮肥的目的是資源化利用聯(lián)合制堿工業(yè)副產(chǎn)品。在華北平原多地開(kāi)展了田間試驗(yàn)，探究適合冬小麥節(jié)肥增效的可行性和技術(shù)措施。【方法】于2021—2023 年，分別在北京順義、河北灤南、河北曲周、山東濟(jì)南和河南禹州5 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行了兩年大田試驗(yàn)。設(shè)置尿素（U）、尿素減施30% （70%U）、脲銨氮肥減施30% （70%AU）、脲銨氮肥減施30%+脲酶抑制劑 （N-丁基硫代磷酰三胺，NBPT） （70%AU+NBPT）、脲銨氮肥減施30%+硝化抑制劑 （3， 4-二甲基吡唑磷酸鹽，DMPP） （70%AU+DMPP）、尿素減施30%+優(yōu)化追肥時(shí)間（70%U+Opt） 6 個(gè)處理，測(cè)定了小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素、氮肥偏生產(chǎn)力、氮素吸收效率和土壤無(wú)機(jī)氮含量。【結(jié)果】與U 處理相比，2022 年減施氮肥處理（70%U、70%AU） 在5 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)中出現(xiàn)減產(chǎn)的試驗(yàn)點(diǎn)有1 個(gè)，2023 年有3 個(gè)；70%AU+NBPT 和70%AU+DMPP 處理2022 年出現(xiàn)減產(chǎn)的點(diǎn)有2 個(gè)，2023 年有2 個(gè)；70%U+Opt 兩年均未出現(xiàn)減產(chǎn)。與U 處理相比，在5 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)兩年多數(shù)處理顯著提高了氮肥偏生產(chǎn)力和氮素吸收效率，2022、2023 年氮肥偏生產(chǎn)力分別提高了19%～77%、23%～67%，氮素吸收效率分別提高了25%～77%、21%～71%。與U 處理相比，2022 年70%AU+NBPT 和70%AU+DMPP 處理土壤NH4+-N 含量增加的試驗(yàn)點(diǎn)有5 個(gè)，2023 年有4 個(gè)，2022、2023 年分別增加了19%～69%、30%～90%；70%AU+NBPT 和70%AU+DMPP 處理2022 年土壤NO3?-N 含量降低的試驗(yàn)點(diǎn)有5 個(gè)，2023 年有4 個(gè)，2022、2023 年分別降低了19%～59%、34%～60%?！窘Y(jié)論】與施用常規(guī)量尿素相比，減施氮投入量30% 條件下，以脲銨氮肥為氮源或配合NBPT/DMPP，一次追施可以保證不減少產(chǎn)量，同時(shí)提高氮肥利用率。

關(guān)鍵詞： 小麥； 脲銨氮肥； 脲酶抑制劑； 硝化抑制劑； 產(chǎn)量； 氮肥偏生產(chǎn)力； 氮素吸收效率； 土壤無(wú)機(jī)氮

小麥?zhǔn)俏覈?guó)三大糧食作物之一，占全國(guó)糧食總產(chǎn)量的20.1%[1]。華北平原是我國(guó)重要的小麥生產(chǎn)基地[2]，在保障國(guó)家糧食安全方面至關(guān)重要。隨著我國(guó)人口增長(zhǎng)和生活水平的不斷提高，對(duì)小麥產(chǎn)量的需求日漸增加，而小麥種植面積卻逐漸減少[3]，因此，提高小麥單產(chǎn)刻不容緩。

肥料是糧食的“糧食”，可提高小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)[4]。其中，氮肥需求量最大，為作物生長(zhǎng)提供所需的氮素，在全球范圍內(nèi)，尿素占比最大，約為73.4%[5]。研究指出，華北小麥產(chǎn)區(qū)施氮量過(guò)高[6]，適量減少氮肥施用可獲得較高的小麥產(chǎn)量和氮肥利用效率[7]。杜文婷等[8]綜合分析了全國(guó)近10 年來(lái)的文獻(xiàn)資料，結(jié)果表明氮肥減施30% 對(duì)小麥產(chǎn)量無(wú)顯著影響。此外，小麥追肥氮素管理面臨諸多問(wèn)題，例如氨揮發(fā)[9]、氧化亞氮排放[10?11]、硝酸鹽淋洗[12?13]等氮損失較高，氮肥利用效率較低，追肥時(shí)間不合理降低小麥產(chǎn)量等[14]。

脲銨氮肥是一種高效氮肥，由尿素、氯化銨、硫酸銨和填充料經(jīng)過(guò)滾筒造粒而成，具有緩釋功能，可提高聯(lián)堿工業(yè)副產(chǎn)品的利用。相比于尿素，脲銨氮肥能滿足作物對(duì)多種氮素形態(tài)的需求[15]，價(jià)格相對(duì)便宜。脲銨氮肥可減少農(nóng)田氮素?fù)p失，提高氮肥利用效率[16?18]，然而脲銨氮肥的田間應(yīng)用效果在不同地區(qū)表現(xiàn)不一[16， 18]。一系列的研究表明，添加脲酶/硝化抑制劑的尿素降低特定形態(tài)的氮損失[19?22]，提高作物產(chǎn)量和氮肥利用效率。張蕾等[23]研究表明，在等養(yǎng)分條件下，穩(wěn)定性肥料處理相對(duì)常規(guī)施肥處理可增加作物產(chǎn)量5%～16%，其中在華北增產(chǎn)效果最佳。由此可推斷，穩(wěn)定性脲銨氮肥有望提高小麥產(chǎn)量和氮肥利用效率，然而關(guān)于穩(wěn)定性脲銨氮肥的田間應(yīng)用研究較少，亟需開(kāi)展相關(guān)研究并驗(yàn)證其替代尿素的可行性。

華北平原的土壤類型以棕壤或潮土為主，由于種植制度、氣候、土壤質(zhì)地等存在區(qū)域差異，穩(wěn)定性脲銨氮肥對(duì)小麥產(chǎn)量的影響可能在不同地區(qū)存在差異。本研究于2021—2023 年在華北平原選擇5 個(gè)典型區(qū)域（北京順義、河北灤南、河北曲周、山東濟(jì)南和河南禹州），通過(guò)區(qū)域聯(lián)網(wǎng)試驗(yàn)，探究減施條件下脲銨氮肥和穩(wěn)定性脲銨氮肥在冬小麥上的田間應(yīng)用效果，為華北平原小麥追肥產(chǎn)品的設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)與數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

本試驗(yàn)于2021—2023 年在華北平原5 個(gè)典型地點(diǎn)開(kāi)展了穩(wěn)定性脲銨氮肥的田間肥效研究，包括河北省唐山市灤南縣奔城鎮(zhèn)上坡子村（39.5°N，118.6°E），北京市順義區(qū)趙全營(yíng)鎮(zhèn)去碑營(yíng)村（39.9°N，116.3°E），河北省邯鄲市曲周縣第四疃鎮(zhèn)第四疃村（36.9°N，115.0°E），山東省濟(jì)南市濟(jì)陽(yáng)區(qū)太平鎮(zhèn)（36.25°N，119.0°E），河南省禹州市順店鎮(zhèn)康城村（34.24°N，113.3°E）。試驗(yàn)開(kāi)始前表層（0—20 cm） 土壤基礎(chǔ)物理化學(xué)性質(zhì)如表1 所示。根據(jù)《土壤農(nóng)化分析》[24]和《中國(guó)土壤》[25]各指標(biāo)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，禹州土壤屬于高肥力水平，順義、灤南和曲周土壤屬于中上肥力水平，濟(jì)南土壤屬于中下肥力水平。