不同氮肥增效剂对水稻产量和养分利用率的影响

石 柱，张 丹，杨奇志，杨 勇

（1长沙县农业局，湖南长沙410100；2湖南农业大学资源环境学院，长沙410128）



不同氮肥增效剂对水稻产量和养分利用率的影响

石 柱1，张 丹1，杨奇志1，杨 勇2*

（1长沙县农业局，湖南长沙410100；2湖南农业大学资源环境学院，长沙410128）

摘 要：采用田间小区试验，研究不同氮肥增效剂在水稻上的应用效果。结果表明：氮肥增效剂增产效果明显，有效穗数和每穗粒数显著增加。添加双氰胺的增产效果最好，产量达到7982. 8 kg/ hm2，添加氢醌和复合增效剂的产量分别为7922. 9和7892. 2 kg/ hm2，增产幅度在4. 95%～6. 15%之间。氮肥增效剂增加水稻养分含量和积累量，提高肥料利用率，氮磷钾肥料利用率分别提高4. 22%～8. 44%、3. 87%～7. 40%、2. 90%～8. 72%。添加双氰胺的氮钾肥料利用率最高，分别达到64. 21%和48. 45%。

关键词：水稻；施肥；氮肥增效剂；肥料利用率；产量

我国是水稻生产大国，也是化肥消耗大国，由于化肥的不合理施用导致肥料利用率低，特别是氮肥的损失最为严重，大量的养分元素流失进入水体和大气，不仅造成资源浪费还对生态环境产生污染［1～4］。如何提高肥料利用率，减少肥料养分的损失一直是研究的热点问题。许多学者从施肥方式、耕作方式和新型肥料开发等多方面做了研究［1～6］，虽然已经取得不错的成效，但是问题仍然没有有效解决。20世纪50年代开始，就有学者开始了氮肥增效剂的研究［7～10］，主要有硝化抑制剂、脲酶抑制剂和氨稳定剂。氮肥增效剂进入土壤后能够活化土壤生化环境，调节某些土壤酶活性，调节微生物对氮素的作用，促进作物对氮素的吸收与利用，降低氮素的损失。不同种类氮肥增效剂的作用机理不同［9，10］。硝化抑制剂能够抑制土壤中亚硝化、硝化、反硝化作用，从而减少氮肥的淋溶和反硝化作用损失。脲酶抑制剂通过对脲酶催化过程中扮主要角色的琉基发生作用，从而延缓土壤中尿素的水解速度，减少氮的氨挥发损失。氮肥增效剂不但能提高肥料利用率，还能降低肥料用量，简化施肥方法，降低施肥成本，减少环境污染，促进农业可持续发展。本试验选择3种不同类型的氮肥增效剂，研究其在水稻上的施用效果，旨在筛选高效的水稻氮肥增效剂类型，为水稻科学施肥提供依据。

1 材料与方法

1. 1 试验材料

供试水稻品种为H优159，供试土壤为第四纪红土发育的红黄壤。土壤有机质、全氮、全磷、全钾含量分别为12. 40、1. 51、0. 42、9. 59 g/ kg，碱解氮、有效磷、速效钾含量分别为107. 90、12. 04、96. 00 mg/ kg，pH值为6. 15。供试复合肥养分含量为40% （N - P2O5- K2O =20 - 10 - 10）。供试氮肥增效剂3种，分别为双氰胺（DCD：氰胺的二聚体，白色结晶粉末）、氢醌（HQ：有机化合物，白色结晶）、复合增效剂（NAM：由氢醌、双氰胺、络合稀土和沸石粉组成）。

1. 2 试验设计

试验于2013年7月至2013年10月在湖南省长沙县果园镇新明村进行。采用田间小区试验，共设5个处理（表1），重复3次，共15个小区，随机区组排列。小区面积20 m2，各小区间田埂覆膜隔开。水稻株行距为16. 7 cm×20. 0 cm，每穴2～3苗。60%复混肥及抑制剂作基肥施用，40%复混肥及抑制剂作分蘖肥施用。

表1 试验处理设置

1. 3 测定项目与方法

在水稻收获期每小区采5蔸全株样品，洗净、烘干、粉碎、过筛后用H2SO4- H2O2进行消煮，测定氮、磷、钾含量。全氮测定采用凯氏定氮法，全磷测定采用钒钼黄比色法，全钾测定采用火焰光度计法。收获期每小区考种10株测量株高、有效穗数、每穗粒数、穗长、结实率、千粒重以及籽粒产量。小区单独收获，测定产量。

1. 4 数据处理

数据处理采用Excel 2007程序和SPSS17. 1统计分析软件进行。

2 结果与分析

2. 1 氮肥增效剂对水稻产量及产量构成因素的影响

由表2可知，所有施肥处理的产量明显高于不施肥处理，且差异都达到极显著水平。添加氮肥增效剂处理（T1、T2、T3）的产量都高于施肥对照处理（T4），但是处理间差异不明显。T1、T2和T3比T4分别增产6. 15%、5. 36%和4. 95%。

表2 不同处理的水稻产量及产量构成因素

施肥处理能够明显增加水稻有效穗数和每穗粒数，而千粒重和结实率以不施肥处理相对较高。添加氮肥增效剂处理的有效穗数都高于有肥对照处理，但差异未达到显著水平，与不施肥处理（T5）差异达到显著水平。每穗粒数处理间的差异较大，T2每穗粒数最多，且与对照处理的差异达到显著水平，T1和T3分别为119. 0和114. 6粒/穗，稍高于T4但差异不显著。各处理的千粒重差异都不显著，不施肥处理最高，T1高于其它施肥处理。各处理的结实率比较接近，差异都不显著。

可见添加氮肥增效剂能够不同程度的改善水稻产量构成因素，从而提高水稻产量，添加双氰胺和氢醌处理的有效穗数、每穗粒数、千粒重和结实率都较高，所以产量也较高。

2. 2 氮肥增效剂对养分含量的影响

从表3可以看出，籽粒全N含量以T3最高，且与T5差异达到显著水平；籽粒的全P与全K含量处理间差异均不显著；秸秆全N含量以T1最高，且与T5差异达到极显著水平，与T2和T3差异达到显著水平，与T4的差异不显著；秸秆全P含量以T5最高，T4最低，但处理间差异不显著；秸秆全K含量以T2最高，T1和T4较低，且差异达到显著水平。以上结果表明，氮肥增效剂处理对作物籽粒和秸秆的全P和全K含量影响不明显，但是能够显著提高氮含量。

表3 不同处理水稻收获期的氮磷钾养分含量

2. 3 氮肥增效剂对养分积累量的影响

由表4可知，施肥处理收获期的植株氮磷钾积累量都极显著高于不施肥处理，添加氮肥增效剂处理的氮磷钾积累量都高于有肥对照处理。氮素累积量最高，各处理从高到低的顺序依次为T1＞T2＞T3＞T4＞T5，且T1、T2、T3与T4的差异达到显著水平。磷素积累量最低，施肥处理与不施肥对照处理的差异都达到极显著水平，各添加氮肥增效剂处理间的差异不明显，T1、T2与T4的差异达到显著水平。钾素积累量施肥处理间差异不显著，T1的钾素积累量最高，达到89. 32 kg/ hm2，T1和T2比T4钾素积累量分别提高5. 79%和5. 59%。通过以上分析可知，添加氮肥增效剂能够显著增加水稻氮磷钾积累量，从而提高氮磷钾肥料利用率。氮肥增效剂对氮素积累量的影响最明显，磷素和钾素积累量次之。添加双氰胺、氢醌和复合增效剂的氮磷钾积累量都较高，最终形成的产量也较高。

表4 不同处理收获期水稻氮磷钾养分积累量（kg/ hm2）

2. 4 氮肥增效剂对肥料利用率的影响

添加氮肥增效剂处理的氮磷钾肥利用率都与有肥对照处理的差异达到显著水平。T1、T2和T3氮肥利用率分别比T4处理提高了8. 44、5. 93和4. 22个百分点。T2和T3磷肥利用率比T4提高了7. 40 和7. 26个百分点。钾肥利用率由高至低分别为T1、T2、T3和T4，添加氮肥增效剂钾肥利用率提高了2. 90～8. 72个百分点。

表5 各处理肥料利用率

3 结论

双氰胺属于硝化抑制剂类型，可控制硝化菌的活动，使氮肥在土壤中的转化速度得到调节，减少氮的损失，提高肥料的使用效率。氢醌属于脲酶抑制剂类型，能够抑制土壤中脲酶的活性，从而减缓尿素的水解速度，减少氨的挥发损失。本研究结果表明，添加氮肥增效剂，增产效果非常明显，产量构成因素不同程度的得到改善，特别是有效穗数和每穗粒数。添加双氰胺产量最高达到7982. 8 kg/ hm2，其有效穗数、每穗粒数、千粒重和结实率都较高。氢醌和复合增效剂效果次之，产量分别为7922. 9和7892. 2 kg/ hm2，增产幅度在4. 95%～6. 15%之间。添加氮肥增效剂能够明显增加水稻养分含量和积累量，特别是对氮素积累量的影响最大。添加氮肥增效剂能够显著提高肥料利用率，氮磷钾肥料利用率分别提高4. 22%～8. 44%、3. 87%～7. 40%、2. 90%～8. 72%。添加双氰胺处理的氮肥和钾肥利用率都最高，分别达到64. 21%和48. 45%，磷肥利用率为21. 28%。从以上结果可以看出，不同氮肥增效剂在水稻上表现出不同的增产效果，养分积累量和肥料利用率都有所提高，然而单独使用一种氮肥增效剂的效果有限，需要进一步研究其作用机理，组合最佳的使用量和配比，研制出新型的复合型肥料增效剂，达到更好的效果。

参考文献：

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Effects of Different Nitrogen Fertilizer Synergists on Yield and Nutrients Use Efficiency in Rice

SHI Zhu1，ZHANG Dan1，YANG Qizhi1，YANG Yong2*
（1 Agricultural Bureau of Changsha County，Changsha，Hunan 410100，China；2 College of Resources and Environment，Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410128，China）

Abstract：Field experiment was conducted to investigate effects of different nitrogen fertilizer synergists on rice yield and nutrients use efficiency. The results showed that nitrogen fertilizer synergists evidently improved yield of rice by significant increasing of effective panicles and grain number per panicle. The yield increasing effect of dicyandiamide treatment was the best，and its yield reached to 7982. 8 kg/ hm2. The yield of hydroquinone and compound synergist treatment was 7922. 7 kg/ hm2and 7892. 2 kg/ hm2respectively. Nitrogen fertilizer synergists could increase the nutrient content and accumulation of rice and improve the fertilizer use efficiency，N，P and K fertilizer use efficiency was increased by 4. 22%～8. 44%，3. 91%～7. 40% and 2. 90%～8. 72%，respectively. In this study，N and K fertilizer use efficiency in dicyandiamide treatment was the highest，which reached to 64. 21% and 48. 45% respectively.

Keywords：rice；fertilization；nitrogen fertilizer synergist；fertilizer use efficiency；yield

作者简介：石 柱（1974 -），男，农艺师，主要从事农业综合技术推广工作。*通信作者，Email：bright168168@126. com。

收稿日期：2015 09 07

文章编号：1001-5280（2016）01-0014-04

DOI：10. 16848/ j. cnki. issn. 1001-5280. 2016. 01. 005

中图分类号：S511. 062；S145. 9

文献标识码：A