控释尿素减量施用的水稻产量效应研究

2017-10-14李敏郑仁兵韩上

安徽农业科学 2017年22期

李敏郑仁兵韩上

摘要[目的]为明确水旱轮作区稻田控释尿素适宜减施量。[方法]以普通尿素常量分次施用为对照，研究控释尿素减量施用对水稻产量和经济效益的影响，明确水稻生产上控释尿素较普通尿素常规分次施用最佳减施量，为控释尿素在水稻生产上合理施用提供理论依据。[结果]控释尿素减施20%较普通尿素显著提高水稻产量，增幅达4.7%，超过此减施量水稻产量则显著降低。控释尿素减施20%处理通过提高水稻产量构成中的有效穗数和穗粒数来提高水稻产量。经济效益以控释尿素减施20%处理最高，较普通尿素处理产值增加4.7%，纯收入增加5.7%。控释尿素减量施用各处理较普通尿素均能有效提高水稻产投比。综合水稻产量和经济效益结果，认为在水旱轮作区习惯施氮水平基础上，

施用控释尿素通过适当降低氮肥用量能促进水稻增产增效，以减氮20%施用控释尿素，在保证水稻产量的同时，能有效增加水稻经济效益。[结论]该研究可为水稻控释尿素减量施用提供理论基础。

关键词控释尿素；水稻；产量；经济效益

中图分类号S143文献标识码

A文章编号0517-6611（2017）22-0083-02

Abstract[Objective]In order to determine the suitable controlledrelease urea application rate of the rice field in paddyupland rotation area.[Method]Taking fractionated application conventional urea as control，a field experiment was conducted to investigate the effects of controlledrelease urea reduction rate on yield and economic benefit of rice with the purpose of providing the farmers with scientific basis in promoting reduction of controlledrelease urea application rate. [Result] The treatment of controlledrelease urea reduction 20% significantly increased the yield of rice by 4.7%， compared with conventional urea spilt. The yield of rice would significantly decrease， while the controlledrelease urea reduction rate exceeded 20%. Controlledrelease urea reduction 20% could increase the effective panicle number and grain number per spike. Economic benefit of controlledrelease urea reduction 20% was the highest， and the output value and net income were increased by 4.7% and 5.7% than those of conventional urea， respectively. Controlledrelease urea reduction could effectively improve ratios of output to input for rice. Rational application reduction of controlledrelease urea can increase rice yield and economic benefit. It is proposed that though the controlledrelease urea of basic fertilizer， 20% nitrogen reduction based on local custom fertilization levels can significantly increase economic benefit in the paddy field while maintaining the yield of rice.[Conclusion]The research can provide theoretical basis for application reduction of controlledrelease urea .

Key wordsControlledrelease urea；Rice；Yield Economic benefit

氮素作為作物生長必需大量营养元素之一，是实现水稻高产稳产的最重要营养元素，在水稻产量形成和品质改善等方面具有举足轻重的作用[1]。在水稻生产中，农民为了提高产量，一味地增加氮肥施用量，水稻氮肥施用过量问题普遍存在[2-3]。水稻大量投入氮肥，不仅造成后期倒伏、病虫害加剧、籽粒充实度下降影响产量[4]，而且会明显降低氮肥效率，通过径流、渗漏方式进入水环境形成农业面源污染，对环境产生巨大的压力[5-6]。

控释尿素作为一类高效氮肥，与普通尿素相比，具有减少氮素损失、提高氮素效率和环境友好的特点，越来越受到国内外学者的广泛关注[7]。近年来，控释尿素的研究发展迅速，但在中国没有达到规模化应用，限制其推广的主要原因为价格因素。以往研究多见于单独施用控释尿素及控释尿素和普通尿素配施[8-9]，而控释尿素减量施用研究很少报道。该研究通过田间试验分析水旱轮作区土壤和气候条件下，控释尿素不同减施量对水稻产量和经济效益的影响，旨在为水旱轮作区水稻控释尿素合理减量施用提供理论基础。

1材料与方法

1.1试验地概况

试验于2016年5—10月在安徽霍山县但家庙镇进行，试验地坐标为116°25′03.9″E、31°27′16.2″N。试验地土壤类型为潴育型水稻土紫泥田，0～20 cm土层养分含量为：有机质32.3 g/kg，全氮1.37 g/kg，碱解氮82.0 mg/kg，有效磷19.2 mg/kg，速效钾98.0 mg/kg，Ca 1 570.2 mg/kg，Mg 226.3 mg/kg，Fe 67.4 mg/kg，Cu 5.84 mg/kg，Mn 21.6 mg/kg，Zn 1.56 mg/kg，pH 5.5。

1.2试验设计

试验共设5个氮肥处理。处理①，100%N量普通尿素；处理②，减氮20%控释尿素；处理③，减氮30%控释尿素；处理④，减氮40%控释尿素；处理⑤，减氮50%控释尿素。100%N肥用量为180 kg/hm2，普通尿素按基肥 ∶分蘖肥 ∶穗肥 5∶3∶2分次施用，控释尿素基肥一次性施用。各处理等量施用磷钾肥，磷肥作基肥一次性施用，P2O5用量72 kg/hm2；钾肥按基肥 ∶穗肥 6∶4分次施用，K2O用量108 kg/hm2。

3次重复，随机区组排列。小区面积20 m2（4 m×5 m），2016年5月3日育苗，6月10日移栽，株距13 cm，行距30 cm，密度27萬穴/hm2，6月20日追分蘖肥，7月26日追穗肥，9月28日收获。田间管理与当地习惯一致。

1.3供试材料

控释尿素为树脂包膜控释尿素，N含量42%，控释期90 d，山东金正大生态股份有限公司生产；普通尿素为颗粒状尿素，含N 46%，中盐安徽红四方股份責任有限公司生产；磷肥为粉末状过磷酸钙，P2O5含量12%，铜陵市金磷复合肥有限责任公司生产；钾肥为粉末状红色氯化钾，K2O含量60%，俄罗斯产。供试水稻品种为兴隆1号。

1.4样品采集与测定

土壤基础样品在水稻试验开始前，以整个试验田块为采样单元，采用“S”型取样的方法在试验田块内采集0～20 cm土层5个点土样，混匀风干过筛后备用。按常规方法进行养分检测[10]。水稻成熟后实收每小区产量，同时每小区采3穴地上部植株进行室内产量构成要素考查。

1.5数据处理

试验数据利用Excel 2003软件进行计算处理，采用SPSS 17.0处理软件进行数据的统计分析，结果则采用LSD法在P<0.05水平上进行显著性分析。

2结果与分析

2.1不同施肥处理对水稻最高分蘖期苗情指标的影响

由表1可知，水稻苗高以控释尿素减量20%处理最高，农民习惯100%N量普通尿素与控释尿素减量20%基本相当，且控释尿素随着减施量的增加苗高呈降低趋势。分蘖数随着控释尿素减施量的增加呈降低趋势，以控释尿素减量20%处理最高，与100%N量普通尿素相当。最大叶片面积长×宽×叶形系数直接反映水稻叶面积的大小，进而影响叶片光合作用，各施氮处理以控释尿素减量20%处理最高，与100%N量普通尿素相当。上述水稻最高分蘖期苗情指标结果充分说明，减施一定量控释尿素水稻苗高、分蘖数和最大叶片长×宽较100%N量普通尿素不降低，以减施量20%最佳，超过此减施范围则明显降低。

2.2不同施肥处理对水稻产量及其产量要素的影响由表2可知，各施氮处理以控释尿素减施20%水稻产量最高，显著高于其他处理，较100%N量普通尿素处理增产450 kg/hm2，增幅达 4.7%。控释尿素其他减施量处理较普通尿素处理水稻均减产，且随着减施比例增加水稻产量显著减少。说明控释尿素减施一定量较普通尿素水稻不减产，该试验控释尿素减施20%较普通尿素水稻不减产，且能达到一定程度增产。各施氮处理主要影响水稻产量构成因素中的有效穗和穗粒数，株高、穗长、千粒重和结实率各处理间无显著性差异。有效穗以普通尿素最高，与控释尿素减量20%相当，两者显著高于其他控释尿素处理。穗实粒数以控释尿素减量20%最高，与普通尿素处理相当，两者间无显著性差异，均显著高于控释尿素其他减量处理。说明控释尿素减施20%通过提高水稻有效穗和穗实粒数来提高产量。

2.3不同施肥处理对水稻经济效益的影响

由表3可知，水稻产值以控释尿素减施20%处理最高，较100%N量普通尿素增收1 260元/hm2，增幅达4.7%。控释尿素减施量超过20%水稻产值较农民习惯100%N量普通尿素均降低，说明控释尿素减施一定量水稻产值不减少，超过此合理减施量水稻产值较常规尿素均降低。虽然控释尿素成本较普通尿素高，但其一次性基施降低了人工追肥成本，减施20%水稻纯收入较普通尿素增加1 416元/hm2，增幅达5.7%。产投比施用控

释尿素各处理均高于普通尿素。可见水稻生产上控释尿素减施一定量能够有效提高水稻产量和经济效益，达到节本增效的目标，以控释尿素减施20%效果最佳。

3结论与讨论

鉴于控释氮肥的高肥力和长肥效作用，有研究认为在减量施用控释氮肥的条件下依然可达到稳产甚至高产的作用，这对于成本控制具有现实意义[11]。该试验结果表明，控释尿素减氮20%水稻产量显著高于普通尿素分次施用，这与鲁艳红等[12]在早稻上的研究结果即包膜控释尿素较常规尿素减氮15%和30%均增产一致。且通过提高水稻产量构成中的有效穗和穗实粒数可提高产量，这与谢春生等[13]研究认为一次性施用控释肥增加了水稻成穗数、穗粒数从而实现增产结果一致。

虽然控释尿素成本较普通尿素高，但适当减量施用可以有效降低施肥成本，另外控释尿素作为基肥一次性施用有效降低分次追肥人工成本，水稻产量的增加和施肥成本的降低足以弥补肥料价格高产生的不足，纯收入控释尿素减量20%较100%N量普通尿素增收5.7%，达到节本增效的目标。

综合考虑水稻产量效应及经济效益，在该试验条件下或与该试验类似的生态区域，水稻一次性基施减氮20%的控释尿素较普通尿素取得显著的增产效应，并且有利于提高水稻经济效益。

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