包膜尿素在湖北省中稻试验中的研究结果初报

2018-01-27乔艳胡诚李双来陈云峰刘东海

湖北农业科学 2017年24期

乔艳+胡诚+李双来+陈云峰+刘东海

摘要：进行包膜尿素应用效果的中稻试验。结果表明，包膜尿素的应用不仅可以降低土壤中的铵态氮和硝态氮的含量，而且可以提高氮肥表观利用率。2号包膜尿素70%的用量与普通尿素全量水稻产量相当。

关键词：包膜尿素；施用量；中稻肥效

中图分类号：S147.2；S511.3+2；S143.1+5 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2017）24-4724-03

氮肥是粮食增产的关键因素，肥料的施用量和施肥方式对氮肥的利用效率、作物的产量都会有明显影响，由于过量施肥导致生产成本增加、氮肥资源浪费、耕地质量变差、环境污染严重等问題越来越多[1]。尿素施入土壤中，依靠生物的脲酶作用转化为铵态氮，再经过亚硝化和硝化细菌作用转化为硝态氮，最后经过反硝化作用转化为N2或N2O返回空气中[2，3]。普通尿素施入土壤后，经过上述过程，被微生物大量转化，导致肥料大量流失，当前中国主要粮食作物的氮肥利用率最高不到42%[4，5]。

缓释肥是一类养分利用率较高、省时省力、肥效时间长、环境友好型的新型肥料[6]。速效肥料养分供应强度高，持续时间短，而缓释肥料不仅能延长养分供应期，且供应模式与作物吸肥规律更吻合[7]，进而提高养分利用效率。与常规施肥相比，缓释肥料可在降低施用量的情况下，使作物不同程度的增产[8，9]。

目前施用的氮肥主要是速效常规尿素，养分持续时间短，而包膜尿素是一种能够有效控制氮素养分释放，更符合作物吸收需要，达到同作物生长需求养分尽可能同步的缓释肥料。缓释氮肥在水稻、玉米、小麦等作物上的研究取得了很大的进展[10-12]。湖北省农业科学院植保土肥研究所开发两种包膜尿素，实现氮肥在土壤中的缓慢释放，并将包膜尿素应用于中稻种植，研究氮肥在土壤中的释放以及水稻对养分的利用情况，考察包膜尿素对水稻产量的影响，现将试验结果报告如下。

1 材料与方法

1.1 材料

水稻品种为扬稻6号；试验在湖北省农业科学院植保土肥研究所盆栽场进行，土壤为黄棕壤。

1.2 试验设计

试验共设6个处理，具体施肥量及施肥方法见表1。

1.3 试验流程及方法

6月22日将土壤晒干打碎混匀过筛，称量装盆，土壤装盆1/3后，余下的土壤和肥料混合均匀后装入盆中，然后加水泡土，经过1 d后再加水耙匀，后插秧苗，每盆栽秧苗8株。试验在7月8日因大雨整个盆栽全部淹没，到7月11日盆栽才落出水面，7月18日处理3施追肥。其他管理措施均按大田管理方式进行，10月13日收获取样。

2 结果与分析

2.1 包膜尿素养分的释放

从盆栽试验开始检测土壤中氮肥的养分释放情况，并计算累计养分释放量，考察两种包膜尿素的缓释效果。从图1a和图1b可以看出，1号包膜尿素的释放期比2号包膜尿素要快很多，1号包膜尿素的养分释放高峰期在14～28 d，2号包膜尿素的养分释放高峰期在28～42 d。1号包膜尿素养分释放量达80%以上的时间为36 d，2号包膜尿素为60 d以后。表明1号包膜尿素释放速率太快，2号包膜尿素相对水稻整个生长周期而言还是太短，需要研制更长效的包膜尿素。

2.2 不同时期不同处理SPAD的测定

每隔一段时间对各个试验组的盆栽叶片进行测量比较，不同时期各试验处理叶绿素含量（SPAD）的测定结果见表2。每一盆6株苗，每株取2片叶共12个测定结果平均值，后对4次重复进行平均，得其平均值。从表2可以看出，处理3在前期30 d内，叶片的SPAD都高于其他处理，8月2日的调查结果是处理1最高，其次是处理3，表明1号包膜尿素在 28 d时释放量最大，达到23.69%，在此时水稻叶片氮含量的值达到最大。8月15日测定结果表明处理2的值达到最大，2号包膜尿素的最大释放量在42 d时为27.3%，与此结果比较一致。

2.3 不同处理对土壤氮素的影响

对不同时间土壤中铵态氮和硝态氮含量进行检测分析[13]，结果见图2。从图2a和图2b可以看出，不论是铵态氮还是硝态氮，处理3的普通尿素均处于高水平含量，铵态氮在32 d后下降速度明显加快，说明普通尿素在土壤中快速溶解，损失量大。硝态氮在水稻土壤淹水情况下，含量是逐渐下降的。1号包膜尿素因为缓释期只有36 d，前期的铵态氮和硝态氮含量均高于2号包膜尿素，不论是100%的施氮量还是70%的施氮量均是如此。表明包膜尿素可降低土壤中的铵态氮和硝态氮含量，进而减少氮肥的损失。

中稻收获后土壤中氮素含量的差异见表3。从表3可以看出，土壤中全氮含量不同处理差别不大，但碱解氮的含量以处理2最高，说明包膜尿素可以提高土壤中碱解氮的含量。

2.4 不同处理水稻生物学性状及产量

从表4可以看出，理论产量以处理2（2号包膜尿素全量）最高，其次是处理3（普通尿素全量）、处理5（2号包膜尿素70%）、处理1（1号包膜尿素全量）、处理4（1号包膜尿素70%），表明70 d以上释放期的包膜尿素基本上可以满足水稻生长期的需要。从谷草比来看，最大的为处理3，其次是处理2、处理1、处理5、处理4，说明1号包膜尿素全量在水稻分蘖期供氮量充足，分蘖数量大，形成的无效穗多，前期生长过旺，无效分蘖多，从而谷草比小，2号包膜尿素由于释放期长于1号，效果明显好于1号包膜尿素，产量与二次施肥的普通尿素相当。

从表5可以看出，氮肥表观利用率以处理5（2号包膜尿素70%）为最高，表明包膜尿素在减少氮肥用量的情况下，可以明显提高氮肥表观利用率。

3 小结与讨论

通过盆栽试验，包膜尿素的应用不仅可以降低土壤中的铵态氮和硝态氮的含量，减少氮肥的损失，且可以提高氮肥表观利用率。由于氮素释放期较长，2号包膜尿素70%的用量与普通尿素全量处理稻谷产量相当。表明包膜尿素在减少氮肥用量的情况下，可以明显提高氮肥表观利用率。endprint

参考文献：

[1] 薛峰，颜廷梅，乔俊，等.太湖地区稻田减量施肥的环境效益和经济效益分析[J].生态与农村环境学报，2009，25（4）：26-31，51.

[2] 易琼，张秀芝，何萍，等.氮肥减施对稻-麦轮作体系作物氮素吸收、利用和土壤氮素平衡的影响[J].植物营养与肥料学报，2010，16（5）：1069-1077.

[3] 朱兆良.中国土壤氮素研究[J].土壤学报，2008，45（5）：778-783.

[4] 张福锁，王激清，张卫峰，等.中国主要粮食作物肥料利用率现状与提高途径[J].土壤学报，2008，45（5）：915-924.

[5] 王火焰，周健民.肥料养分真实利用率计算与施肥策略[J].土壤学报，2014，51（2）：216-225.

[6] TRENKLE M E. Slow-and Controlled Release and Stabilized Fertilizers[M].Paris：Int Fertilizer Industry Assoc，2010.

[7] 宋付朋，张民，史衍玺，等.控释氮肥的氮素释放特征及其对水稻的增产效应[J].土壤学报，2005，42（4）：619-627.

[8] 陈敏，屈磊，郑曙峰，等.缓释氮肥对棉花生长发育及产量的影响[J].中国棉花，2015，42（2）：23-26.