控失尿素对滴灌棉花生长及产量的影响*

2016-07-27郑继亮岳艳军石河子大学农学院资源与环境科学系新疆石河子83003新疆心连心能源化工有限公司

新疆农垦科技 2016年6期

李　玮，冶　军*，郑继亮，岳艳军（.石河子大学农学院资源与环境科学系，新疆　石河子　83003；.新疆心连心能源化工有限公司）

控失尿素对滴灌棉花生长及产量的影响*

李玮1，冶军1*，郑继亮2，岳艳军2
（1.石河子大学农学院资源与环境科学系，新疆石河子832003；2.新疆心连心能源化工有限公司）

摘要：为明确控失尿素在滴灌棉花上的应用效果，通过田间试验，研究了控失尿素不同基施比例对棉花生长、产量的影响。结果表明，施用控失尿素能提高棉花株高、叶片SPAD值及生物量。棉花产量随控失尿素基施比例的增大表现出先增加后降低的趋势，控失尿素可以增加棉花单株结铃数或单铃重，施控失尿素处理比不施用（对照）最高增产8.40%。本试验条件下，以控失尿素50%作基肥的棉花产量较高。

关键词：滴灌；棉花；控失尿素；产量

尿素是我国主要的化学氮肥品种，占氮肥总消耗量的65%左右，其活性强，损失途径多，肥效期短，氮肥利用率普遍较低[1-2]。新疆作为中国最大的优质棉产地，氮肥是棉花的养分限制因子之一[3]，在新疆滴灌棉花生产上，以随水追施普通尿素或滴灌专用肥为主。然而，这样会导致氮肥以氨挥发、反硝化、淋洗等途径大量流失[4]，既造成巨大的经济损失，又给生态环境和人类健康带来严重的危害。

“控失”化肥是中国科学院、安徽省离子束生物工程学重点实验室经过多年技术攻关的创新性成果，它不同于添加脲酶剂或包裹包膜的缓/控释型化肥。化肥“控失”技术是指通过一种环境友好、成本低廉、无溶剂的天然高分子纳米分子网材料与化肥复配，通过胶体作用形成巨大的网状交链，吸附网捕化肥中的营养元素，在作物根系周围形成营养库，从而达到对化肥“控失”的效果[5]。控失氮肥兼顾了环境保护和农业生产，其释放时间长，不但可有效地减少肥料养分的流失，提高肥料利用率，减少施肥量，而且能降低施肥对环境的污染[6-7]。控失尿素只能作基肥施用，在旱地农业及普通畦灌、沟灌条件下优势显著。据报道，施用控失肥料可以提高氮肥利用率达10%～20%[8]，尤其对水稻、棉花、小麦、玉米等大田作物具有明显的增产效果[9-12]。但是，在新疆水肥一体化生产中，很少施基肥或不施基肥，所以控失尿素能否在滴灌棉花上施用，有无使用价值，仍存在疑问。因此，本研究通过大田施肥试验，研究不同基施比例的控失尿素对滴灌棉花干物质积累、养分吸收、产量及氮肥利用率的影响，以期为滴灌条件下棉花施用控失尿素提供参考依据。

1　材料与方法

1.1试验地概况

试验于2015年在石河子市天业化工生态示范园进行，土壤类型为灌耕灰漠土，质地为壤土，pH值8.66，有机质20.79g/kg，全氮0.86g/kg，速效磷17.44mg/kg，速效钾354mg/kg。

1.2试验材料

供试作物：棉花，品种为新陆早48号。

供试肥料：尿素（CO（NH2）2），含N46%；重过磷酸钙，含P2O546%；硫酸钾（K2SO4），含K2O50%；控失尿素（由新疆心连心能源化工有限公司提供），含N44%，控失率大于35%。

1.3试验设计

试验设5个处理，每个处理重复4次，共20个试验小区，小区面积25.3m2。试验地棉花于2015年4月29日播种，采用一膜两管四行，棉花播种密度30万株/hm2。采取“干播湿出”，播种后滴出苗水750 m3/hm2。棉花生育期灌水7次，6月10日滴第1水，8月初停水，总灌水量3600m3/hm2。各处理在棉花生育期追肥5次，随水滴入，从第2次灌水开始至第6次灌水结束，每次施肥量相同。其余田间管理措施同当地大田。

表1　不同处理的棉花农艺性状

试验在等施氮量下（纯N310kg/hm2），以不同基施用量的控失尿素搭配追施普通尿素，控失尿素用量分别占总施氮量的20%、50%、100%，同时设置2组对照，即不施氮处理和基施普通尿素处理。各处理具体施肥情况如下：（1）不施氮肥（N0），只施磷、钾肥；（2）普通尿素（U20/80），基施普通尿素20%+追施普通尿素80%；（3）控失尿素（KU20/80），基施控失尿素20%+追施普通尿素80%；（4）控失尿素（KU50/50），基施控失尿素50%+追施普通尿素50%；（5）控失尿素（KU100/0），控失尿素100%基施。其中，U20/80基施普通尿素20%+追施普通尿素80%为当地农民尿素常规施用方法，各处理磷、钾肥均等量（P2O590kg/hm2，K2O45kg/hm2）作基肥一次性施入。

1.4样品采集和测定

在棉花各生育期进行植株生长指标的观测，同时取地上部新鲜样品，用烘干法测定各器官干物质重。同时进行田间实收测产。

1.5数据分析与计算

试验数据用SPSS17.0和Excel2003软件进行处理和统计分析，LSD法检验差异显著性。

2　结果与分析

2.1棉花植株生长

通过各处理的棉花农艺学性状（表1）可以看出，施用氮肥各处理较不施氮处理棉花株高、蕾铃数及叶片SPAD值显著提高。各施氮处理对棉花叶龄无显著影响，但控失尿素处理的棉花蕾铃数均多于对照处理，以KU100/0处理最高。而各处理对棉花株高和叶片SPAD值的影响均表现为控失尿素处理高于对照处理，控失尿素处理间以KU100/0处理最高，KU50/50次之，KU20/80最低，说明控失尿素可能是通过提高棉花植株叶片光合作用强度来促进生长。

2.2棉花植株干物质积累与分配

表2为吐絮期棉花植株干物质积累与分配情况。各施肥处理干物质积累量以不施氮处理最低，KU100/0处理次之，KU50/50处理最高，其余处理间差异不显著。各处理棉花茎干物质以不施氮处理最低，其余处理间差异不显著，叶片干物质重均无显著差异，蕾铃干物质重则以不施氮处理最低，KU100/0处理次之，说明控失尿素作基肥一次性施用不适于本研究区域。

表2　各处理棉花地上部干物质重　t/hm2

2.3棉花产量及其构成因子

从表3可以看出，等施氮量下，控失尿素处理棉花保苗株数以KU100/0处理最少，说明氮肥一次性投入会影响棉花出苗；施氮均能显著提高棉花单株结铃数，以KU100/0处理最多。各施肥处理棉花单铃重均显著高于不施氮处理，KU50/50处理最高，其余处理间无显著差异。控失尿素处理间棉花产量随基施比例的增大先增加后降低，其中KU50/50处理产量最高，比对照处理增产8.40%，而KU20/80处理与对照处理间产量差异不显著。

表3　各处理对棉花产量及其构成因素的影响

3　讨论与结论

本研究表明，施用控失尿素可以增加棉花的株高和叶片SPAD值，这说明控失尿素的氮素释放能够与作物养分吸收同步。控失尿素处理滴灌棉花干物质积累量均高于不施肥处理，未出现脱肥现象。控失尿素处理间棉花产量随基施比例的增大先增后降，比普通尿素处理最高增产8.40%。这是因为控失尿素处理的土壤供氮量比施用普通肥料更能满足作物生长的需求[13-14]。

控失尿素可以通过提高棉花单株结铃数或单铃重来实现增产，因此，在新疆滴灌棉花上施用控失尿素是可行的。同时，适宜的控失尿素基施比例既能保证作物的生长，又能获得较高的产量。在本试验条件下，滴灌棉花施用控失尿素的适宜基施比例为50%。

参考文献

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[2]高祥照，马文奇，崔勇，等.我国耕地土壤养分变化与肥料投入状况[J].植物营养与肥料学报，2000，6（4）：363-369.

[3]张炎，王讲利，毛端明，等.新疆棉花平衡施肥技术发展现状[J].土壤肥料，2003（4）：7-10.

[4]NosengoN.Fertilizedtodeath[J].Nature，2003（425）：894-895.

[5]余立祥，卞坡，吴跃进，等.化肥“控失”对作物氮素农学利用率的影响[J].安徽农学通报，2007（24）：25-26.

[6]陈剑秋，陈宏坤，张民，等.控失复合肥田间养分释放特征及对土壤硝态氮和铵态氮累积的影响 [J].水土保持学报，2011，25（4）：110-115.

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[8]王向峰，刘树庆，宁国辉.缓/控释肥料的氮素利用率及控制效果研究[J].华北农学报，2006（21）：38-41.

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[10]胡伟，张炎，胡国智，等.控释尿素与普通尿素对棉花生长、养分吸收和产量的影响[J].新疆农业科学，2010，47（7）：1402-1405.