普通尿素与控释尿素单施及其配施对直播油菜产量和氮肥利用率的影响

段秋宇，刘士山，吴永成

(四川农业大学农学院，四川 成都 611130)

普通尿素与控释尿素单施及其配施对直播油菜产量和氮肥利用率的影响

段秋宇，刘士山，吴永成*

(四川农业大学农学院，四川 成都 611130)

为探明控释氮肥在直播油菜上的应用效果和施用技术，研究成都平原冲积性水稻土上普通尿素与控释尿素单施及其配施对油菜产量和氮肥利用率的影响。2011—2012年，在相同施氮量(N 189 kg/hm2)条件下，设置普通尿素单施(PU)、控释尿素单施(CU)、普通尿素与控释尿素各50%配合施用(PCU)3个处理。2012—2013年，在相同施氮量(N 180 kg/hm2)条件下，按普通尿素与控释尿素配施比例33%、50%、67%(PCU33、PCU50、PCU67)和一次性基施氮肥(T1)、基肥+1次苗期追肥分次施氮(T2)设置6个处理(PCU33T1，PCU33T2，PCU50T1，PCU50T2，PCU67T1，PCU67T2)。结果显示：同等施氮量(N 189 kg/hm2)下，与普通尿素单施处理(PU)相比，普通尿素与控释尿素配施处理(PCU)具有相对较高的籽粒产量(3 166.9 kg/hm2)、氮肥农学利用率(8.0 kg/kg)、氮肥偏生产力(16.8 kg/kg)、氮肥贡献率(47.9%)和氮肥表观利用率(54.5%)。在相同施氮量(N 180 kg/hm2)和普通尿素、控释尿素配施条件下，PCU33、PCU50处理的籽粒产量(162 9.0、182 0.1 kg/hm2)和氮肥利用率均显著或明显高于PCU67处理的。结果表明，本试验条件下，普通尿素与控释尿素配施比例为 33%～50%，并采用氮肥一次性基施有利于直播油菜高产、高效。

直播油菜；控释尿素；普通尿素；产量；氮肥利用率

油菜是中国重要的油料作物之一，集中分布于长江流域。油菜需肥量较大，科学合理施用化肥(尤其是氮肥)是实现油菜优质、高产、高效的一项重要栽培措施[1–3]。尽管中国冬油菜种植区土壤养分的肥力稳中有升，但速效养分缺乏的种植面积也在扩大；尽管施肥可提高油菜籽的单产，但长江流域油菜的肥料利用率较低[4–5]，因此，生产上需同时解决油菜高产和肥料利用率提高的问题[5]。缓/控释肥是一类新型肥料，肥效期长，能满足作物在整个生长期对养分的需求。通常，作物对缓/控释肥的利用率比对速效氮肥的利用率高10%～30%，在目标产量相同的情况下，施用缓/控释肥的用量比施用传统速效肥料的用量少10%～40%[6–7]。国内已有不少关于缓/控释肥应用于水稻、小麦和玉米三大粮食作物的研究[8–12]，但关于其在油菜上应用的研究较少[13–14]。笔者通过大田试验，研究成都平原稻–油轮作体系下普通尿素与控释尿素单施及其配施对直播油菜产量和氮肥利用率的影响，旨在为控释氮肥在油菜生产上的应用提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试油菜川农油3号、德油6号均由四川科乐油菜研究开发有限公司提供。控释氮肥为包膜控释尿素(总氮含量42%，释放时间在60 d以上)，由北京首创新型肥料制造有限公司生产，并由中国农业科学院土壤肥料室提供。

1.2 试验设计及田间管理

2011年10月至2013年5月在成都市大邑县三岔镇山墩村进行试验。试验田前茬为水稻，系成都平原冲积性水稻土。2011—2012年土壤有机质含量为44.98 g/kg，全氮含量为2.68 g/kg，碱解氮、速效磷、速效钾含量分别为77.7、21.2、100.0 mg/kg。2012—2013年土壤有机质含量为47.43 g/kg，全氮含量为2.79 g/kg，碱解氮、速效磷、速效钾含量分别为85.6、21.6、97.0 mg/kg。

2011—2012年的试验油菜品种为川农油3号。在相同施氮量(N 189 kg/hm2)条件下设置普通尿素单施(PU)、控释尿素单施(CU)、普通尿素与控释尿素各50%配合施用(PCU)共3个处理，以不施氮(CK1)为对照处理。随机区组排列，每个处理3次重复，共12个小区。小区面积20 m2。各处理磷、钾施用量相同，均为90 kg/hm2，所有肥料均作基肥一次性施入，其他田间管理措施一致。2011年10月13日，模拟机械化条直播状态人工拉线点播，基本苗密度为36万株/hm2。2012年3月10日初花，5月13日成熟收获，全生育期(播种到成熟)为211 d。

2012—2013年的试验油菜品种为德油6号，在相同施氮量(N 180 kg/hm2)条件下以普通尿素与控释尿素配施比例33%、50%、67%(分别以PCU33、PCU50、PCU67表示)按一次性基施氮肥、基肥+1次苗期追肥分次施氮(分别以 T1、T2表示)设置 6处理(PCU33T1，PCU33T2，PCU50T1，PCU50T2，PCU67T1，PCU67T2)，以不施氮(CK2)为对照。随机区组排列，每个处理3次重复，共21个小区。小区面积20 m2。各处理磷、钾养分用量相同，均为90 kg/hm2，其他田间管理措施一致。2012年10月 15日模拟机械化条直播状态人工拉线点播，基本苗密度为30万株/hm2。2013年3月1日初花，4月26日成熟收获，全生育期(播种到成熟)为192 d。2012—2013年播种前降雨多，田间湿害影响幼苗生长，且现蕾开花比常年早，后期灌浆时间缩短，产量受到影响。

1.3 测定项目与方法

考查成熟期油菜的产量与农艺性状：每个小区选取代表性植株10株，考查其株高、一次有效分枝部位、一次分枝数和单株角果数。称取10株代表性植株中2株的各器官干物质，再将烘干样品粉碎，用凯氏定氮法测定植株各器官的全氮含量。将各小区油菜割晒后分别打收，按9%的籽粒含水量折算出单位面积油菜籽粒产量，计算如下指标：氮肥农学利用率=(施氮区作物产量－不施氮区作物产量)/施氮量；氮肥表观利用率=(施氮区作物吸氮量一不施氮区作物吸氮量)／施氮量；氮肥偏生产力=施氮区作物产量/施氮量；氮肥贡献率=(施氮区作物产量–不施氮区作物产量)/施氮区作物产量。

用Excel 2003与SPSS19.0统计软件分析实验数据。

2 结果与分析

2.1 各处理油菜的产量和农艺性状

由表1可知，处理PU、CU、PCU的籽粒产量间差异和农艺性状间差异均无统计学意义，但PCU处理的籽粒产量、株高、一次分枝数和单株角果数均高于PU、CU处理的。可见，普通尿素与控释尿素配施有利于增加直播油菜的产量。与CK1处理相比，除分枝部位外，处理PU、CU、PCU的产量和农艺性状均显著提高，说明增施氮肥可显著提高油菜产量。

表1 各处理油菜的产量和农艺性状(2011—2012)Table 1 Yields and agronomic traits of rapeseed in different treatments from 2011 to 2012

由表2可知，一次性施氮方式(T1)下，PCU33处理或PCU50处理的籽粒产量显著高于PCU67处理的，而其各农艺性状指标与 PCU67处理的差异均无统计学意义。分次施氮方式(T2)下，PCU50处理的籽粒产量比PCU67处理的显著提高，而PCU33处理与 PCU67处理的籽粒产量间差异无统计学意义；PCU33处理或PCU50处理的农艺性状明显大于PCU67处理的，但其间的差异均无统计学意义。各增施氮肥处理的产量和农艺性状均显著高于CK2处理的。相同施氮量下，一次性施氮方式(T1)与分次施氮方式(T2)籽粒产量间的差异无明显差异，但T1的株高、一次分枝数和单株角果数均比T2有所增加，分枝部位略有下降。

表2 各处理下油菜的产量和农艺性状(2012—2013)Table 2 Yields and agronomic traits of rapeseed in different treatments from 2012 to 2013

2.2 各处理的氮肥利用率

由表3可见， PU、CU、PCU处理氮肥利用率间的差异均无统计学意义，但 PCU处理氮肥利用的各指标均高于PU处理的；除氮肥表观利用率外，CU处理的其他氮肥利用指标均比PU处理的低。

表3 各处理油菜的氮肥利用指标(2011—2012)Table 3 N fertilizer utilization of rapeseed in different treatments from 2011 to 2012

由表4可知， 一次性施氮方式(T1)下，PCU33和 PCU50的氮肥利用指标(氮肥表观利用率除外)均显著高于 PCU67处理的；分次性施氮方式(T2)下，PCU50处理的氮肥利用指标(氮肥表观利用率除外)相比PCU67处理的显著提高，而PCU33处理与 PCU67处理氮肥利用指标间的差异无统计学意义。同等施氮量条件下，一次性施氮方式(T1)的氮肥表观利用率明显高于分次施氮方式(T2)的，而其他氮肥利用指标间的差异均无统计学意义。

表4 各处理油菜的氮肥利用指标(2012—2013)Table 4 N fertilizer utilization of rapeseed in different treatments from 2012 to 2013

3 讨论与结论

缓/控释肥料因其具有提高肥料利用率、减轻环境污染等优点而成为了今后肥料发展的趋势[15]。在同等施氮量下，与普通尿素单施相比，控释尿素单施、普通尿素与控释氮肥配施处理均可明显或显著提高玉米、水稻的产量和氮肥利用率[16–18]。与普通尿素单施处理相比，包膜尿素单施处理小麦或玉米、水稻产量间的差异均无统计学意义[15,19]。在移栽油菜相同施氮量(N 180 kg/hm2)条件下，普通尿素与控释尿素配施、控释尿素单施、普通尿素单施处理产量间的差异因试验地点而不同，但普通尿素与控释尿素配施处理的产量均最高[20]。本研究结果表明，在直播油菜相同施氮量(N 189 kg/hm2)下，PU、CU、PCU处理籽粒产量间的差异和氮肥利用率间的差异均无统计学意义。直播油菜高产栽培的施氮量一般为180 kg/hm2[21–23]，因此，在本试验施氮量充足(N 189 kg/hm2)的条件下，与PU处理相比，PCU处理虽然可提高氮肥表观利用率，但对籽粒产量并无明显影响。至于减量施氮(例如N 135 kg/hm2)条件下，控释尿素单施或普通尿素与控释尿素配施对直播油菜的影响有待研究。

移栽油菜等氮量(N 135 kg/hm2)一次性基施的情况下，控释氮比例为 70%处理的产量显著高于100%、50%、30%控释氮处理[13]。在等氮量(N 210 kg/hm2)一次性基施条件下，水稻100%控释氮处理的产量显著高于70%、50%、30%控释氮的[17]。本研究中，相同施氮量及普通尿素与控释尿素配施条件下，PCU33、PCU50处理的籽粒产量和氮肥利用率均明显或显著高于 PCU67处理的。该结果与李敏等的研究结论[13]不同，这可能与本试验的施氮水平(180 kg/hm2)较高以及栽培方式不同有关。

本试验结果表明，相同施氮量条件下，一次性施氮的氮肥表观利用率明显高于分次施氮的，但其籽粒产量和氮肥农学利用率、氮肥偏生产力、氮肥贡献率等均与分次施氮方式无明显差异。该结果与对玉米、小麦的相关研究结果[15,24]较为一致。

对本研究结果进行综合分析后可知，在本试验高产栽培施氮水平(N 180～189 kg/hm2)条件下，普通尿素与控释尿素配施比例 33%～50%，并采用氮肥一次性基施有利于直播油菜的高产高效。

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责任编辑：王赛群

英文编辑：王 库

Effects of single and combined application of controlled release coated urea and conventional urea on yields and nitrogen fertilizer use efficiency of direct sowing rapeseed (Brassica napus L.)

DUAN Qiuyu, LIU Shishan, WU Yongcheng*
(College of Agriculture, Sichuan Agricultural University, Chengdu 611130, China)

Two field experiments were carried out to explore the effects of single and combined application of controlled release coated urea and conventional urea on yield and nitrogen fertilizer use efficiency of direct sowing rapeseed(Brassica napus L.) at a paddy field in Chengdu plain. During the period from 2011 to 2012, three experiments were conducted with controlled release coated urea (CU), conventional urea (PU), and 1∶1 of coated urea and conventional urea (PCU)) at the same N fertilizer amount (189 kg/hm2) in form of single basal application. During the period from 2012 to 2013, six experiments were set up, they were combined application of conventional urea and controlled–release coated urea the ratio of 33%, 50% and 67%, labeled by PCU33, PCU50 and PCU67 respectively; single basal application(T1), basal application and one time topdressing (T2) at the same N fertilizer amount (180 kg/hm2).The results indicated that seeds yield(316 6.9 kg/hm2), agronomic efficiency of N fertilizer (AEN, 8.0 kg/kg), partial factor productivity of N fertilizer(PFPN,16.8 kg/kg), N fertilizer contribution rate(NCR, 47.9%)and apparent recovery efficiency of N fertilizer(REN, 54.5%)in treatment PCU were relative higher than that in treatment PU at the same amount of N application (189 kg/hm2). Seed yields in treatment PCU33 and PCU50 were 162 9.0 and 182 0.1 kg/hm2, respectively,which were obviously higher than that in treatment PCU67 at the same amount of N application (180 kg/hm2), the same situation was true for nitrogen fertilizer use efficiency in treatments PCU33 and PCU50 compared with treatment PCU67.Therefore, combined application of 33% to 50% controlled release coated urea as single basal application could be beneficial to high yield and use efficiency for direct sowing rapeseed in Chengdu plain.

direct sowing rapeseed; controlled release coated urea; conventional urea; yield; nitrogen fertilizer use efficiency

S565.4

A

1007-1032(2017)04-0433-05

2017–01–09

2017–04–05

四川省农作物育种攻关栽培项目(2016NYZ0051)

段秋宇(1987—)，女，四川广安人，硕士研究生；主要从事油菜高产高效栽培研究，291078082@qq.com；*通信作者，吴永成，教授，主要从事作物栽培与农业生态研究，ycwu2002@163.com