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冬小麦上短控释期尿素的适宜施用量与施用方法研究

2016-08-24靳海洋谢迎新马冬云朱云集王晨阳贺德先

植物营养与肥料学报 2016年2期
关键词:基施氮量氮素

靳海洋, 谢迎新 *, 刘 园, 马冬云, 朱云集,3, 王晨阳, 贺德先

(1河南农业大学农学院,河南郑州 450002; 2河南农业大学国家小麦工程技术研究中心,河南郑州 450002;3河南农业大学资源与环境学院,河南郑州 450002)



冬小麦上短控释期尿素的适宜施用量与施用方法研究

靳海洋1,2, 谢迎新1,2 *, 刘 园1,2, 马冬云1,2, 朱云集1,2,3, 王晨阳1,2, 贺德先1 *

(1河南农业大学农学院,河南郑州 450002; 2河南农业大学国家小麦工程技术研究中心,河南郑州 450002;3河南农业大学资源与环境学院,河南郑州 450002)

【目的】控释尿素受土壤温度、水分等环境条件的影响,应用效果不一。对比相同施氮量下一次性基施控释尿素与尿素分期施用,以及控释尿素和普通尿素追施对冬小麦籽粒产量、品质, 氮肥利用率及综合经济效益的影响,可为控释尿素的合理施用提供理论和技术依据。【方法】采用大田试验,选用新麦26为供试材料,随机区组试验设计,调查了冬小麦籽粒产量、主要品质性状、氮肥利用率及经济效益。设两个试验,试验1: 控释尿素和普通尿素各设5个氮肥水平,即N0、120、160、200和240kg/hm2; 试验2: 设不施氮肥、N200kg/hm2总氮量下普通尿素和控释尿素均40%返青期追施3个处理。【结果】 1)与不施氮(CK)相比,控释尿素和普通尿素均可显著提高小麦籽粒产量,且随着施氮量的增加而增加,其中以分期施用普通尿素N240kg/hm2处理籽粒产量最高。相同施氮量下,分期施用普通尿素处理小麦籽粒产量显著高于一次性基施控释尿素处理(N160kg/hm2除外)。然而,返青期追施控释尿素处理小麦籽粒产量显著高于同期追施普通尿素处理,增产率达15.8%; 2)相同施氮量下,分期施用普通尿素处理较一次性基施控释尿素处理的小麦籽粒容重、蛋白质含量、水分含量、湿面筋含量均有所提高,且两种尿素处理间籽粒容重在N160kg/hm2和N200kg/hm2时差异达显著水平。然而,返青期追施控释尿素处理小麦籽粒容重、湿面筋含量、蛋白质含量等品质指标显著高于同期追施普通尿素处理; 3)两种尿素处理氮肥农学利用率和氮肥偏生产力随施氮量的增加而降低,在相同施氮量下分期施用普通尿素处理显著高于一次性基施控释尿素处理。此外,与分期施用普通尿素处理相比,一次性基施控释尿素处理减少了小麦拔节期追肥人工成本投入,但由于一次性基施控释尿素处理籽粒产量较低和氮肥价格较高,导致经济效益相对较低。然而,试验2结果表明,返青期追施控释尿素处理氮素利用率(氮肥农学效率、氮肥偏生产力及氮素回收率)和经济效益显著高于同期追施普通尿素处理。【结论】本研究地区较适宜的推荐氮肥施用量为N200kg/hm2,一次性基施控释尿素较适宜于劳力欠缺的农户,而对于个别劳力充足的农户则适宜采用分期追施普通尿素或者小麦返青期追施控释尿素的氮肥管理技术。因此,在当前农村劳动力日益减少,用工成本日益增加以及种粮比较效益持续降低的大环境下,氮素肥料合理选择和施用技术要依据实际情况而定。

控释尿素; 普通尿素; 冬小麦; 籽粒产量; 氮肥利用率; 经济效益

economicbenefit

氮肥是影响小麦生长发育最为活跃的因子,氮肥施入时间、品种及施入量都对小麦籽粒产量和品质的形成有重要影响。控释尿素由于可延长养分的释放期,理论上可以进行一次性施肥,减少用于追肥的劳动力和机械投入,提高养分的利用率。然而,控释尿素的施用效果国内外研究结论不一,有研究发现,与普通尿素相比,控释尿素可显著提高作物产量[1],且在提高小麦籽粒产量和品质的同时还能够提高氮肥利用率[2],也有结果表明,在相同施氮量条件下,包膜控释尿素没有显著增加籽粒和生物产量[3-5],不能增加作物的氮素吸收[5-6]。为此,本研究通过两个田间试验,考察了一次性基施控释尿素与返青期追施控释尿素对小麦产量、蛋白质含量等品质性状、氮肥利用率及最终经济效益的影响,为控释尿素的合理施用提供依据。

1 材料与方法

1.1试验地点

1.2试验设计

选用国审小麦品种新麦26作为供试材料,试验采用随机区组设计,3次重复,小区面积为16m2(4m×4m),试验小区四周用深0.7m的水泥预制板分隔,四角水泥密封。共设置两个田间试验,均为10月20日播种,次年6月5日收获。小麦全生育期按当地高产田标准管理。

试验1: 控释尿素一次性基施和普通尿素分期施用比较试验普通尿素(CU)和控释尿素(CRU)均设5个氮肥水平,即施N0(CK1)、120、160、200和240kg/hm2。控释尿素(N45%,控释期3个月)由山东农业大学肥业科技有限公司提供,普通氮、磷、钾肥料分别为尿素(N46%)、重过磷酸钙(P2O546%)和氯化钾(K2O60%)。每个小区P2O5、K2O用量均为150kg/hm2。控释尿素处理的肥料全部一次性基施,普通尿素处理的60%普通尿素和全部磷、钾肥作为基肥在播种前一次性基施,剩余40%普通尿素在小麦拔节期(3月25日)追施。

试验2: 控释尿素与普通尿素追施比较试验根据上年度试验结果,以不施氮肥为对照(CK2),在基施普通尿素的前提下设返青期追施普通尿素(CU)和返青期追施控释尿素(CRU),共3个试验处理。各处理均按照60%氮肥和全部磷、钾肥在播种前一次性基施,剩余40%氮肥按照普通尿素和控释尿素两种氮肥类型在小麦返青期(3月5日)追施。两种尿素处理氮肥用量均为N200kg/hm2,各处理磷、钾肥用量均为P2O5150kg/hm2和K2O90kg/hm2。

1.3测定指标和方法1.3.1 生物产量、籽粒产量及构成因素于小麦成熟期每个小区取1 m双行植株进行室内考种,监测样点株数、样点穗数、茎秆风干重、穗粒数、千粒重。试验小区小麦全部收获折算为单位面积籽粒产量。1.3.2 小麦籽粒主要品质性状采用FOSS近红外谷物籽粒分析仪(InfratecTM1241,FOSS,瑞士)测定小麦籽粒水分、蛋白质含量和湿面筋含量; 用HGT-1000A型谷物容重器测定小麦籽粒容重。1.4数据计算

收获指数=样株籽粒产量/样株地上部分生物产量;

氮肥农学利用效率(AE,kg/kg)=(施氮处理籽粒产量-无氮处理籽粒产量)/施氮量;

氮肥偏生产力(PEP,kg/kg)=施氮处理籽粒产量/施氮量[7-8];

氮素回收效率(RE,%)=(施氮处理植株吸氮量-无氮处理植株吸氮量)/施氮量×100。

经济效益分析: 以尿素价格为2000yuan/t、控释尿素价格为3060yuan/t、氯化钾2800yuan/t、重过磷酸钙2600yuan/t、小麦价格按2.20yuan/kg计算,追肥劳动力投入当地水平为450yuan/hm2,其他投入包括种子、农药、整地、播种、灌溉、收获等,按当地水平2400yuan/hm2计算。

采用Excel2010和SPSS19.0软件进行试验数据处理和分析,采用Duncan法进行多重比较,显著性水平取P<0.05。

2 结果与分析

2.1籽粒产量及产量构成

由表1试验1还可以看出,分期施用普通尿素的生物产量以N200kg/hm2处理最高,其次为N160kg/hm2,最高施氮量处理(N240kg/hm2)最低; 而一次性基施控释尿素的小麦籽粒产量从N160kg/hm2到N240kg/hm2差异不明显,生物产量在最高施氮量处理(N240kg/hm2)达到最高,导致其收获指数最低,表明一次性基施高量的控释尿素导致大量养分依然留在营养器官中,没有有效地向籽粒转移。由试验2结果可知,返青期追施控释尿素可以满足小麦生育中后期对氮素的养分需求,增加库的积累,提高收获指数。

通过对表1试验1产量构成因素分析发现,在等氮量下两种尿素处理间穗粒数、千粒重无明显差异,分期施用普通尿素处理单位面积成穗数高于一次性基施控释尿素处理,表现为产量差异,进一步表明一次性基施控释尿素不能满足小麦苗期氮素需求,影响冬前小麦有效分蘖,导致成穗数降低,最终小麦籽粒产量下降。试验2结果表明,返青期追施控释尿素较同期追施普通尿素显著提高小麦成穗数和穗粒数,从而导致追施控释尿素处理小麦籽粒产量显著高于追施普通尿素处理,表明返青期追施控释尿素可为小麦生育中后期提供相对充足的氮素供应,为促蘖成穗和穗粒数增加奠定营养基础。

表1控释尿素与普通尿素施用下小麦籽粒产量及其构成要素

Table1Grainyieldandcomponentsofwinterwheatunderapplicationofcontrolled-releaseureaandcommonurea

施氮量Nrate(kg/hm2)处理Treatment穗数Spikes(104/hm2)穗粒数Grainsperspike千粒重1000-grainweight(g)生物产量Biomass(kg/hm2)籽粒产量Grainyield(kg/hm2)增产率Increase(%)收获指数Harvestindex试验10CK1459d31a43.75a12486ca4858ea——0.39ab1st120CRU534cd31a42.45b16907ba5918da21.8—0.35bcexperimentCU578bc33a41.84bc17480ba6499bc33.89.820.37bc160CRU604abc30a41.76bcd17369ba6322ca30.1—0.37bcCU620ab32a41.98bc17733ba6618bc36.24.680.39ab200CRU612abc31a41.34cd17720ba6377ca31.3—0.36bcCU651ab33a41.03de18581ab6816ab40.36.880.37bc240CRU653ab32a40.92e20177aa6582bc35.5—0.33cCU675a29a41.23cde16735ba7148aa47.18.600.43a试验20CK2468c31c40.23a14315ca5305ca——0.37c2nd200CU576b34b40.80a17206ba6903ba30.1—0.40bexperiment200CRU628a38a41.37a18017aa7994aa50.715.800.44a

注(Note):CK—不施氮肥Nonitrogenfertilizer;CU—普通尿素Commonurea;CRU—控释尿素Controlled-releaseurea(releaseperiod: 3months); 数据后不同字母分别表示同一试验不同处理间差异显著(P<0.05)Differentlettersmeanvaluesinthesameexperimentsignificantlydifferentamongthetreatmentsatthe0.05level.

2.2籽粒主要品质性状

由表2试验1可以看出,相同施氮水平下,分期施用普通尿素处理籽粒蛋白质含量与一次性基施控释尿素处理相比无显著差异,小麦籽粒水分含量均显著高于一次性基施控释尿素处理。小麦籽粒湿面筋含量随着施氮量的增加而增加,同一施氮水平下,分期施用普通尿素处理较一次性基施控释尿素处理湿面筋含量均有所提高,但二者差异未达显著水平。通过对小麦籽粒容重分析发现,一次性基施控释尿素处理间和分期施用普通尿素处理间籽粒容重无明显差异,在等量氮素供应条件下,分期施用普通尿素处理均较一次性基施控释尿素处理籽粒容重有所增加,且在N160kg/hm2和N200kg/hm2施氮水平下差异达显著水平,表明一次性基施控释尿素处理对小麦中后期氮素养分供应状况不如分期施用普通尿素处理,进而影响小麦品质性状指标。

从表2试验2结果可以看出,返青期追施控释尿素处理较同期追施普通尿素处理能够显著提高小麦籽粒容重、湿面筋含量和蛋白质含量,表明满足小麦中后期氮素充足供应的返青期追施控释尿素处理具有改善小麦籽粒品质性状的作用。

2.3氮肥利用率

由表3试验1结果可看出,随着施氮量的增加,两种氮肥处理的氮肥偏生产力、分期施用普通尿素处理的氮肥农学利用率均随施氮量的增加呈逐渐降低趋势,但一次性基施控释尿素处理的氮肥农学利用率呈先升高再降低趋势,并以N160kg/hm2施氮处理氮肥农学利用率最高,N240kg/hm2施氮处理最低。由表3还可看出,在等量氮肥供应条件下,分期施用普通尿素处理的氮肥偏生产力、氮肥农学利用率均显著高于一次性基施控释尿素处理。从氮素回收率来看,分期施用普通尿素处理随着施氮量的增加显著降低,而施用控释尿素处理则呈现先降低后升高趋势,且回收率均高于30%(表3),表明施用控释尿素,尤其是在高量施氮情况下(N240kg/hm2)有利于提高氮素回收效率,有减少农田土壤氮素环境污染的效果,具有相对较好的环境效益。

表2 不同处理小麦籽粒主要品质性状

注(Note):CK—不施氮肥Nonitrogenfertilizer;CU—普通尿素Commonurea;CRU—控释尿素Controlled-releaseurea(releaseperiod: 3months); 数据后不同字母分别表示同一试验不同处理间差异显著(P<0.05)Differentlettersmeanvaluesinthesameexperimentsignificantlydifferentamongthetreatmentsatthe0.05level.

表3 不同处理氮肥利用效率

注(Note):CK—不施氮肥Nonitrogenfertilizer;CU—普通尿素Commonurea;CRU—控释尿素Controlled-releaseurea(releaseperiod: 3months); 数据后不同字母分别表示同一试验不同处理间差异显著(P<0.05)Differentlettersmeanvaluesinthesameexperimentsignificantlydifferentamongthetreatmentsatthe0.05level.

表3试验2结果显示,在N200kg/hm2施氮水平下,返青期追施40%控释尿素处理氮肥偏生产力、农学利用效率以及氮素回收率均显著高于返青期追施40%普通尿素处理,该试验结果也表明返青期追施控释尿素具有提高氮肥利用率、降低农田土壤氮素环境污染的作用。

2.4经济效益分析

由表4试验1可看出,在相同施氮水平下,虽然分期施用普通尿素处理较一次性基施控释尿素处理增加了小麦拔节期追肥的人工成本,但分期施用普通尿素处理肥料成本较低、小麦籽粒产量较高,最终导致分期施用普通尿素处理在扣除肥料成本、追肥人工和其他投入后的纯收益显著高于一次性基施控释尿素处理。由表4试验2可看出,相同施氮水平下,虽然控释尿素的价格较高,返青期追施控释尿素处理肥料成本显著高于追施普通尿素处理,但返青期追施控释尿素处理相对较高的小麦籽粒产量和产值足以弥补其高投入的肥料成本,最终纯收益显著高于返青期追施普通尿素处理。因此,一次性基施控释尿素不适宜于本研究地区小麦的生长和效益,而底施普通尿素与返青期追施控释尿素处理可带来较高的籽粒产量和经济效益,具有推广应用价值。

表4 不同氮肥施用效益分析

注(Note):CK—不施氮肥Nonitrogenfertilizer;CU—普通尿素Commonurea;CRU—控释尿素Controlled-releaseurea(releaseperiod: 3months); 数据后不同字母分别表示同一试验不同处理间差异显著(P<0.05)Differentlettersmeanvaluesinthesameexperimentsignificantlydifferentamongthetreatmentsatthe0.05level.

3 讨论

3.1产量及产量构成

本研究表明,一次性基施控释尿素的效果不如分期施用普通尿素,主要在于苗期不能提供足够的氮素营养满足小麦的分蘖,返青后,又没有足够的养分供应小麦成穗,导致小麦分蘖数和成穗数均低于分期施用普通尿素。在小麦返青期追施控释尿素较同期追施普通尿素处理显著增加了单位面积成穗数、穗粒数,最终追施控释尿素处理小麦籽粒产量显著高于追施普通尿素处理。有研究表明,在小麦拔节期出现两极分化,小麦生长加快[9],需肥量增加,在小麦起身拔节期追施一次氮肥,可使小麦拔节后的营养生长和生殖生长同时得到充足的氮素营养,提高分蘖成穗数和小花结实率,促进营养器官氮素向籽粒中转运[10],拔节期前后追施氮肥是通过增加单位面积成穗数、穗粒数从而提高小麦籽粒产量[11]。本研究也证实,在小麦起身拔节期追施普通尿素或者在返青期追施控释尿素使氮素营养在拔节期释放,能够根据小麦生长需肥特性供给小麦生长所需要的氮素营养,提高有效分蘖成穗数,进而提高小麦籽粒产量,而在小麦播种期间一次性基施控释尿素则根据包膜材料的释放特性进行养分释放,释放时间和释放量受土壤温度、水分等环境条件的影响较大,不能满足小麦苗期及中后期对氮素养分的需求,最终导致籽粒产量降低。因此,分期施用普通尿素或者返青期追施控释尿素较一次性基施控释尿素更能保证小麦生长发育所需的氮素营养,进一步可为产量提高奠定营养基础。

此外,从本研究结果看,一次性基施控释尿素与分期施用普通尿素籽粒产量产生差异的主要原因是控释尿素处理成穗数较低,这主要是一次性基施控释尿素引起小麦苗期及中后期氮素供应不足造成的,同时也与所选控释尿素控释期长短有关。本研究所选控释尿素养分释放期只有3个月,而小麦生育期近8个月,这就容易引起小麦苗期营养供应不足,而在小麦生长缓慢且对养分需求较少的越冬期氮素释放较多,小麦拔节后需要大量氮素养分供应时又显得不足,最终影响小麦生长,导致产量下降。

3.2籽粒品质性状

本研究表明,随着普通尿素施氮量的增加,小麦籽粒蛋白质含量呈先升高后降低的趋势,这与李洪梅等[12]的研究结果相一致。研究还发现,在不同施氮量下普通尿素处理均较一次性基施控释尿素处理籽粒容重有所增加,返青期追施控释尿素处理小麦籽粒容重、湿面筋含量以及蛋白质含量均显著高于同期追施普通尿素处理,这与孙克刚等[13]研究结果不一致,分析原因主要是由于分期施用普通尿素或者返青期追施控释尿素可以保证小麦中后期氮素营养供应,而小麦中后期充足的氮素供应是提高小麦籽粒容重、蛋白质含量等品质性状的重要基础[14-15]。

3.3氮肥利用效率

王英丽等[11]通过分期施肥的方式进行研究认为控释尿素较普通尿素能够提高氮肥利用率; 孙克刚等[6]研究表明,一次性基施控释尿素较一次性基施普通尿素氮肥利用率显著增加,但一次性基施控释尿素较分期施用普通尿素氮肥利用率降低。在本试验条件下,分期施用普通尿素处理较一次性基施控释尿素处理能显著提高氮肥利用率(氮肥农学效率和氮肥偏生产力),基施普通尿素结合返青期追施控释尿素处理氮肥农学效率、回收率均显著高于同期追施普通尿素处理,分析原因可能主要由于分期施用普通尿素或者返青期追施控释尿素可以根据小麦生育期需肥特性及时供应氮素营养以满足其生长需求,而一次性基施控释尿素并不能完全按照小麦需肥特性供给小麦所需的氮素营养,导致小麦苗期及中后期氮素供应不足,最终导致氮肥农学效率和回收率降低。

3.4经济效益

4 结论

本研究地区较适宜的推荐氮肥施用量为N200kg/hm2。在氮肥总用量相同条件下,与分期施用普通尿素相比,一次性基施控释尿素处理降低小麦籽粒产量、氮肥利用率、收获指数和最终经济效益,但返青期追施控释尿素较同期追施普通尿素显著提高小麦籽粒产量(增产15.8%)、籽粒容重、湿面筋含量、蛋白质含量、氮肥利用率及最终经济效益。因此,一次性基施控释尿素并不适宜于本地区小麦生产,返青期追施控释尿素能够起到较好的增产增收作用。考虑到控释尿素价格较高,在实际生产中,可选用普通尿素基施、控释尿素追施的措施,实现小麦增产和农民增收。

致谢: 河南农业大学农学院本科实习生赵显芳、孔凡松和李思思参加了部分田间取样和室内分析工作,在此谨表谢意。

[1]张淑香, 赵林萍, 八木一行, 等. 包膜尿素对玉米和小麦的生物学与环境效应[J]. 植物营养与肥料学报, 2007, 13(6): 1086-1091.

ZhangSX,ZhaoLP,YagiK, et al.Biologicalandenvironmentaleffectofcoatedureaonmaizeandwheat[J].PlantNutritionandFertilizerScience, 2007, 13(6): 1086-1091.

[2]YangYC,ZhangM,ZhengL, et al.Controlledreleaseureaimprovednitrogenuseefficiency,yield,andqualityofwheat[J].AgronomyJournal, 2011, 103(2): 479-485.

[3]GrantCA,WuR,SellesF, et al.Cropyieldandnitrogenconcentrationwithcontrolledreleaseureaandsplitapplicationsofnitrogenascomparedtonon-coatedureaappliedatseeding[J].FieldCropsResearch, 2012, 127: 170-180.

[4]满建国, 周杰, 王东, 等. 硫加树脂包膜尿素控释肥对小麦干物质积累分配及产量的影响[J]. 应用生态学报, 2011, 22(5): 1175-1182.

ManJG,ZhouJ,WangD, et al.Effectsofsulfurplusresin-coatedcontrolledreleaseureafertilizeronwinterwheatdrymatteraccumulationandallocationandgrainyield[J].ChineseJournalofAppliedEcology, 2011, 22(5): 1175-1182.

[5]NelsonKA,PaniaguaSM,MotavalliPP.Effectofpolymercoatedurea,irrigation,anddrainageonnitrogenutilizationandyieldofcorninaclaypansoil[J].AgronomyJournal, 2009, 101(3): 681-687.

[6]孙克刚, 和爱玲, 胡颖, 等. 控释尿素在夏玉米上的施用效果及氮素利用率研究[J]. 化肥工业, 2013, 40(1): 64-65, 68.

SunKG,HeAL,HuY, et al.Resultsofcontrolledreleaseureaapplicationonsummercornandstudyofnitrogenavailability[J].ChemicalFertilizerIndustry, 2013, 40(1): 64-65, 68.

[7]NovoaR,LoomisRS.Nitrogenandproduction[J].PlantandSoil, 1981, 58: 177-204.

[8]何晓雁, 郝明德, 李慧成, 等. 黄土高原旱地小麦施肥对产量及水肥利用效率的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2010, 16(6): 1333-1340.

HeXY,HaoMD,LiHC, et al.EffectsofdifferentfertilizationonyieldofwheatandwaterandfertilizeruseefficiencyintheLoessPlateau[J].PlantNutritionandFertilizerScience, 2010, 16(6): 1333-1340.

[9]王彦丽, 朱云集, 郭天财, 等. 冬小麦碳氮积累、转运和籽粒产量对小花发育期追氮的响应[J]. 麦类作物学报, 2011, 31(1): 98-105.

WangYL,ZhuYJ,GuoTC, et al.Theresponseofcarbonandnitrogenaccumulationandtranslocationandgrainyieldtonitrogenfertilizerdressinginwinterwheatatfloretdevelopmentperiod[J].JournalofTriticeaeCrops, 2011, 31(1): 98-105.

[10]姜丽娜, 张凯, 宋飞, 等. 拔节期追氮对冬小麦产量、效益及氮素吸收和利用的影响[J]. 麦类作物学报, 2013, 33(4): 716-721.

JiangLN,ZhangK,SongF, et al.Effectsofnitrogentopdressingatjointingstageongrainyield,benefit,absorptionandutilizationofnitrogeninwinterwheat[J].JournalofTriticeaeCrops, 2013, 33(4): 716-721.

[11]王丽英, 张彦才, 王凯辉, 等. 包膜控释尿素对冬小麦产量和氮肥利用率的影响[J]. 华北农学报, 2008, 23(Suppl.1): 197-200.

WangLY,ZhangYC,WangKH, et al.Theeffectofcontrolled-releasecoatedureaonwheatyieldandapparentNrecoveryrates[J].ActaAgriculturaeBoreali-Sinica, 2008, 23(Suppl.1): 197-200.

[12]李洪梅, 孟淑华, 白洪立, 等. 施氮量对不同强筋小麦品种产量和品质的影响[J]. 山东农业科学, 2007, (4): 78-81.

LiHM,MengSH,BaiHL, et al.Effectsofnitrogenrateonyieldandqualityofdifferentstrongglutenwheatvarieties[J].ShandongAgriculturalSciences, 2007, (4): 78-81.

[13]孙克刚, 和爱玲, 李丙奇, 胡颖. 小麦-玉米周年轮作制下的控释肥及控释BB肥肥效试验研究[J]. 中国农学通报, 2009, 25(12): 150-154.

SunKG,HeAL,LiBQ,HuY.Studyontheeffectofthecontrolledreleasedureaonwheat-corn[J].ChineseAgriculturalScienceBulletin.2009, 25(12): 150-154.

[14]潘庆民, 于振文. 追氮时期对冬小麦籽粒品质和产量的影响[J]. 麦类作物学报, 2002, 22(2): 65-69.

PanQM,YuZW.Effectsofnitrogentopdressingstageongrainqualityandyieldofwinterwheat[J].JournalofTriticeaeCrops, 2002, 22(2): 65-69.

[15]孟维伟, 于振文. 施氮量对济麦20籽粒产量、蛋白质含量及氮肥利用率的影响[J]. 山东农业科学, 2007, (1): 75-76.

MengWW,YuZW.Effectofnitrogenfertilizerrateonthegrainyield,proteincontentandnitrogenuseefficiencyofJimai20[J].ShandongAgriculturalSciences, 2007, (1): 75-76.

[16]KhakbazanM,GrantCA,FinlayG, et al.Aneconomicstudyofcontrolledreleaseureaandsplitapplicationsofnitrogenascomparedwithnon-coatedureaunderconventionalandreducedtillagemanagement[J].CanadianJournalofPlantScience, 2013, 93(3): 523-534.

Studyonthesuitableapplicationrateandmethodofureawithshortcontrolled-releaseperiodinwinterwheat

JINHai-yang1,2,XIEYing-xin1,2 *,LIUYuan1,2,MADong-yun1,2,ZHUYun-ji1,2,3,WANGChen-yang1,2,HEDe-xian1 *

(1 College of Agronomy, Henan Agricultural University, Zhengzhou, Henan 450002, China;2 National Engineering Research Center for Wheat,Henan Agricultural University, Zhengzhou, Henan 450002, China;3 College of Resources and Environment, Henan Agricultural University, Zhengzhou, Henan 450002, China)

【Objectives】Theapplicationeffectofcontrolled-releaseureaisusuallyaffectedbytemperature,soilmoistureandotherenvironmentalfactors,sothereportedeffectwasvaried.Toprovidetheoreticalandtechnicalsupportsforselectingtheappropriatenitrogenfertilizersandapplicationmethods,twocomparisonexperimentsbetweenthecontrolled-releaseureaandcommonureaapplicationonwinterwheatwereperformed.【Methods】Awheatcultivar,Xinmai26wasusedastheexperimentalcrop,andtwofieldexperimentsweredesignedwitharandomizedblock.Grainyield,qualitytraits,nitrogenuseefficiencyandeconomicbenefitofwinterwheatbetweencontrolled-releaseureaandcommonureaweresystematicallystudied.Inthe1stexperiment,thecontrolled-releaseureawasbasalappliedinonetime,and60%ofcommercialureawasbasalappliedand40%topdressedatrevivingstage,allthetwokindsofureawereappliedinthefivelevels: 0(CK1),120,160,200and240kg/hm2,respectively.Inthesecondexperiment,usingnoNfertilizerascontrol(CK2),200kg/hm2ofNwasapplied,andcontrolled-releaseureaandcommercialureawereallappliedinratiooftop-dressed40%.【Results】 1)ComparedtoCK1,grainyieldofwinterwheatwassignificantlyincreasedwiththeincreaseofnitrogenapplicationratesofbothcontrolled-releaseureaandcommonurea,andthetreatmentwithcommonureasplitapplicationreachedthehighestgrainyieldasmuchasN240kg/hm2.Comparedwithcontrolled-releaseureaone-timeapplicationatthesamenitrogenrate,thetreatmentwithcommonureasplitapplicationcouldsignificantlyincreasegrainyieldofwinterwheatbutnotexhibitsignificantdifferenceattheN160kg/hm2nitrogenrate.However,comparedwithtopdressingcommonureaatrevivingstage,topdressingcontrolled-releaseureacouldsignificantlyincreasegrainyieldofwinterwheatby15.8%. 2)Underthesamenitrogenrate,comparedwithcontrolled-releaseureaone-timeapplicationasbasefertilization,commonureasplitapplicationcouldincreasegrainbulkdensity,grainproteincontent,grainmoisturecontent,wetglutencontentofwinterwheat,andgrainbulkdensityatnitrogenapplicationratewithN160kg/hm2andN200kg/hm2exhibitedsignificantincreases.However,topdressingcontrolled-releaseureaatrevivingstagecouldsignificantlyincreasegrainbulkdensity,wetglutencontentandgrainproteincontentofwinterwheatcomparedwithtopdressingcommonurea. 3)Nitrogenuseefficiencysuchasnitrogenfertilizeragronomicefficiencyandnitrogenpartialproductivitywasdecreasedwiththeincreaseofnitrogenapplicationrateforbothcommonureaandcontrolled-releaseurea,andnitrogenuseefficiencyinthetreatmentwithcommonureasplitapplicationwassignificantlyhigherthanthatinthetreatmentwithcontrolled-releaseureaone-timeapplicationatthesamenitrogenrate.Comparedwithcommonureasplitapplication,controlled-releaseureaone-timeapplicationasbasefertilizationreducedlaborcostofnitrogentopdressingatthejointingstageofwinterwheat,butthegrainyielddecreasedandtheincreaseininputcosteventuallyresultedinlowereconomicbenefitinthetreatmentwithcontrolled-releaseureaone-timeapplication.However,theresultsof2ndexperimentshowedthat,comparedwithtopdressingcommonureaatrevivingstageofwinterwheat,topdressingcontrolled-releaseureaatthisstagecouldsignificantlyincreasenitrogenuseefficiencyincludingnitrogenfertilizeragronomicefficiency,nitrogenpartialproductivityandnitrogenNrecoveryefficiency,andeconomicbenefit. 【Conclusions】Therateofrecommendednitrogenis200kg/hm2inthisregion.Basedonaconsiderationoflaborshortageoffarmers,controlledreleaseureaissuitableforone-timebaseapplication,andwhenfarmerlaborsareabundant,commonureaissuitableforbaseandtopdressingfertilizer,orcontrolled-releaseureasuitablefortopdressingfertilizeratrevivingstageofwinterwheat.Therefore,appropriateureatypesandapplicationmethodsasnitrogenfertilizercouldbechosentoincreasefarmers’incomedependingontheactualsituationunderthebackgroundoflimitedlaborinruralareaaswellasincreaseinlaborforcecostanddecreaseinbenefitsofgrowinggraincropatpresent.

controlled-releaseurea;commonurea;winterwheat;grainyield;nitrogen(N)useefficiency;

2014-7-17接受日期: 2014-12-01网络出版日期: 2015-07-24

“十二五”科技支撑计划(2013BAD07B07, 2011BAD16B07); 农业部公益性行业科研专项(201303102, 201203079, 201203031)资助。作者简介: 靳海洋(1991—),男,河南南召人,硕士研究生,主要从事土壤肥力与作物高产栽培研究。E-mail:jinhaiyang321@163.com

E-mail:xieyingxin@tom.com;hedexian@126.com

S143.1+5;S512.1+1.62

A

1008-505X(2016)02-0542-08

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