冬小麦控释尿素与普通尿素的最佳配比研究

李 伟, 李絮花, 董 静， 林治安

(1 土肥资源高效利用国家工程实验室，山东农业大学资源与环境学院，山东泰安 271018; 2 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，北京 100081)

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验于山东农业大学资源与环境学院试验基地进行，属于半湿润温带大陆性季风气候区，年均降水量697 mm。供试土壤为棕壤，耕层土壤全氮0.79 g/kg，有效磷16.87 mg/kg，有效钾114.56 mg/kg，有机质14.59 g/kg，pH 7.2。

氮素单因素试验，设CK1(不施氮肥处理)，CK2(N 225 kg/hm2，即100%普通尿素，为大田小麦常规用量所施纯氮量)，CRU1(等氮量10%控释尿素+90%普通尿素，控氮比10%)，CRU2(等氮量30%控释尿素+70%普通尿素，控氮比30%)，CRU3(等氮量50%控释尿素+50%普通尿素，控氮比50%)，CRU4(等氮量100%控释尿素)6个处理。供试水溶性聚合物包膜控释尿素(CRU)由中国农业大学提供, 控释期60 d，含氮量44.5%，普通尿素含氮量为46%。每个处理磷钾肥用量相同，分别为P2O575 kg/hm2, K2O 120 kg/hm2。小区面积2.4 m×10 m，3次重复，随机区组排列。小麦供试品种为济麦22，种植密度180×104plant/hm2。2010年试验于10月8日播种，2011年6月14日收获，供试磷钾肥基施，氮肥分为基施和追施，播种前施入氮肥总量的30%，返青—拔节期追施剩余70%，田间管理同普通小麦。

1.2 测定项目与方法

于小麦开花期开始取样，每隔7 d取一次，每处理取3片旗叶，叶绿素含量测定用分光光度法[10]，收获时，每小区随机选取5 m双行，将植株全部收获，风干后脱粒称量，并计算籽粒产量，3次重复。

参照Moll等[11]的方法，氮积累总量(g/plant)=植株含氮量(%)×生物量; 氮收获指数(%)=籽粒氮积累总量/植株氮积累总量。

氮肥农学效率(kg/kg)=(施氮区作物产量-对照区作物产量)/施氮量; 氮肥利用效率(%)=(施氮区作物地上部吸氮量-对照区作物地上部吸氮量)/施氮量×100; 增产幅度(%)=(施氮区作物籽粒产量-对照区作物籽粒产量)/对照区作物籽粒产量×100; 控释肥贡献率(%)=(控释肥处理作物籽粒产量-常规施肥作物籽粒产量)/常规施肥作物籽粒产量×100[12-13]

1.3 数据处理

采用Microsoft Excel 2003软件对数据进行处理和作图，DPS 7.05统计软件进行方差分析和最小显著极差法多重比较。

2 结果与分析

2.1 控释尿素比例对花后小麦旗叶叶绿素a含量的影响

图1 小麦开花后不同处理旗叶叶绿素a含量变化Fig.1 Changes of the chlorophyll a content in wheat flag leaves after the anthesis under different treatments

图2 小麦花后不同处理旗叶净光合速率变化Fig.2 The net photosynthetic rate in wheat flag leaves after the anthesis under different treatments

2.2 控释尿素比例对花后小麦旗叶光合速率的影响

2.3 控释尿素比例对小麦不同时期分蘖状况的影响

由表1看出，自返青期至收获期，小麦总茎数随控氮比的增加先增加后降低，50%控氮比处理(CRU3)的最高。冬前不施肥处理CK1总茎数最少，普通尿素处理CK2与10%控氮比(CRU1)处理的较高，显著高于100%CRU处理(CRU4); 在返青期和拔节期，CRU3和CRU4处理总茎数显著高于其它处理; 在开花期和成熟期，CRU3处理的总茎数最多，与其它处理的差异显著。

2.4 控释尿素比例对小麦产量及其构成因子的影响

表1 不同生育期小麦各处理总茎数 (×105/hm2)

表2 不同处理小麦产量及其构成因子

2.5 控释尿素比例对小麦氮肥利用率的影响

施用氮肥可显著提高小麦的氮素积累(表3)。

表3 不同处理小麦氮素积累及氮肥利用率

2.6 控释尿素比例对小麦经济效益的影响

由表4看出，控氮比增加加大了农民对肥料生产资料的投入，但由于产量的增加使净收入也有所增加。与普通尿素处理CK2相比，CRU1、 CRU2、 CRU3以及CRU4处理的氮肥成本分别增加了20.25、 60.75、 101.25和202.5 yuan/hm2，净收入分别增加了86.7、 1634.0、 2587.2和2010.2 yuan/hm2，以CRU3处理的最高，其次为CRU4处理。在控氮量大于30%的条件下，济麦22都可以达到很好的增收效果。

表4 不同处理下小麦的经济效益分析

3 讨论

小麦的分蘖直接影响着产量的建成，本试验50%控氮比处理的分蘖数自返青期始，各个时期都保持了较高水平，保证了小麦的高产。这应该与50%控氮比处理能够更合理地发挥普通尿素与控释尿素的优点，协调了小麦生育期的养分需求有关。

氮素是限制植物生长和形成产量的首要因子[15]。氮素对作物叶片叶绿素含量有很大影响，叶绿素含量直接影响作物的光合作用与干物质积累[16]，高产品种籽粒产量主要来源于生育后期叶片制造的光合产物[17]。小麦旗叶叶绿素含量与净光合速率与小麦产量呈显著正相关[18]，增施氮肥能提高叶片叶绿素含量，延缓叶绿素的降解，使绿叶面积持续期延长[19]。在一定氮肥施用水平内，小麦净光合速率的平均值和峰值随着施氮水平的提高而增加[20]。本研究表明，施用氮肥明显提高了小麦旗叶的叶绿素a含量与净光合速率。进入生殖生长阶段，不施氮肥处理、 普通尿素处理以及10%控氮比处理的叶绿素a含量都随生育进程的推进降低，而控氮肥比例在30%以上的处理则呈现出先升高后降低又升高再降低的双峰变化趋势，与控释肥的氮素控释密切相关。虽然所有处理的净光合速率随生育进程的推进而下降，各生育时期50%控氮比处理的最高。

氮肥利用率和农学利用率反映作物对土壤中肥料的吸收与利用效果[21-22]，氮肥类型对肥料利用率有显著影响[23]。本试验中，控氮比大于30%的施肥处理(CRU3、 CRU4)的氮肥利用率和氮肥农学效率平均分别为64.3%和19.1%，明显高于普通尿素处理的，说明合适的控释配施比例能提高小麦后期的氮素供应，进而提高旗叶的叶绿素含量和净光合速率，促进小麦灌浆后期体内氮素的吸收与同化，增加小麦的氮素积累量。

衣文平等[8]研究表明，在包膜控释尿素占总氮量40%的条件下，小麦经济效益提高984.3 yuan/hm2。本研究表明，控氮量大于30%时都能够提高小麦的经济效益，以50%控氮比处理的最高，较普通尿素处理增加2587.23 yuan/hm2，而10%控氮比处理对小麦经济效益的提高不明显。

4 结论

根据济麦22的生长特点，选用控释期60 d的控释尿素与普通尿素配合施用(基追比3 ∶7)，当控释肥比例为50%时，小麦分蘖数、 叶片叶绿素a含量和净光合速率在小麦各生育期都较高，籽粒产量和经济效益最高。因此，可作为该生产条件下小麦氮肥施用的重要措施推广。

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再次，建立健全存货内部控制管理制度，确保采购、验收、入库、保管、出库等各个环节都有严格审批手续和监督控制措施，明确规定各岗位的职责。

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