新型尿素对小麦的增产效果和养分利用率影响研究

陈雪青，郭晓彦，吕玉虎，史鹏飞，张丽霞，聂良鹏，张 琳，潘兹亮*

（信阳市农业科学院，河南 信阳 460000）

锌、锰是小麦必需的微量元素，对小麦生长、发育和籽粒的产量以及品质都有较大的影响。随着人们对高产的不断追求，土地复种指数不断增加，导致土壤中有效锌、锰的含量相对不足。发展控释肥料、新型尿素，提高肥料利用率，是建立节能型社会的迫切需求。本研究立足于控释尿素、锌锰尿素等新型肥料在小麦上的施用情况，研究控释尿素和含锌、锰尿素对信阳市弱筋小麦的产量和养分利用率的影响。为新型肥料的研发、推广提供依据。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验地点位于河南省信阳市息县鸿润家庭农场。该农场地处亚热带向暖温过渡地带，地形由西北向东南倾斜。地势平坦、气候温和，年平均气温15.2 ℃；雨量充沛，年平均降雨量967.5 mm；日照时间长，全年日照2 053.5 h，无霜期220 d左右。试验地前茬为水稻，供试土壤为水稻土，质地轻黏，土壤pH值6.4、有机质14.42 g/kg 、碱解氮56.87 mg/kg、速效磷6.6 mg/kg、速效钾86.06 mg/kg、有效锌3.25 mg/kg 、有效锰68.17 mg/kg 。

1.2 试验设计

试验设置7个处理，具体设计方案见表1。

表1 试验设计

根据豫南地区土壤养分状况，试验中N、P、K肥用量分别为180、105、90 kg/hm2。P、K肥做底肥一次性施入，氮肥分两次施入，其中底施50%、拔节期施50%。磷肥为过磷酸钙875 kg/hm2（12% P2O5）；钾肥为氯化钾150 kg/hm2（60% K2O）；不同处理氮用量为：X2普通尿素391.3 kg/hm2、X3含锌尿素 397.4 kg/hm2、X4 含 锰 尿 素 418.6 kg/hm2、X5控释尿素409.1 kg/hm2、X6普通尿素391.3 kg/hm2+硫酸锌22.9 kg/hm2、X7普通尿素391.3 kg/hm2+硫酸锰19.9 kg/hm2（以上肥料均来自河南心连心化肥有限公司）。大田试验小区面积为32 m2(4m×8m)，3次重复，完全随机区组排列。

1.3 品种选择与种植

供试品种为弱筋小麦扬麦13，于2015年10月26日播种，播量262.5 kg/hm2（针对水稻茬土壤黏、湿度大及播种晚这些不利条件，播种量适当加大），行距 20 cm；10月10日深犁，10月11日深耙，10月24日浅犁，10月25日浅耙，10月25日划区，10月26日机械条播。播种后天气适宜，11月8日出苗，拔节期追施尿素1次。试验期间共放水浇灌2次，打药防治病虫害3次。2016年6月5日收获。

1.4 样品采集及测定

试验地耕作前，采集耕作层基础土壤样品，测定土壤pH值，分析土壤养分含量（有机质、氮、磷、钾、有效锰、有效锌等）。

成熟期每个处理取代表性植株20株，调查其株高、穗长、不孕小穗数、结实小穗数、每穗小穗数、小穗最高结实粒数。各小区单打单收，风干后测定籽粒干重。

成熟期采集植株样品，分析植株氮、磷、钾、锌、锰等养分含量。

1.5 数据处理

采用 Excel和 SPSS 软件分析数据。

2 结果与分析

2.1 不同处理对小麦农艺性状的影响

2.1.1 不同处理对株高、穗长的影响由表2可知，处理X4的小麦株高最高，其次是处理X5、处理X2。处理X3的株高低于处理X6，但差别不大。处理X2穗长最长，其次是处理X4和处理X7，第3位的是处理X3。

2.1.2 不同处理对不孕小穗数、结实小穗数、每穗小穗数、小穗最高结实粒数的影响除了对照外，不孕小穗数最多的是处理X3、处理X5、处理X6，而处理X4和处理X2的不孕小穗数最少，说明含锰尿素能提高小麦的结实率。小穗最高结实粒数最高的是处理X2、处理X4、处理X7，其次是处理X5和处理X6。

表2 不同处理对小麦农艺性状的影响

2.2 不同处理对产量的影响

从表3可以知，所有施肥处理的小麦产量均极显著高于对照，说明施肥能显著提高小麦产量。处理X5产量最高，处理X5的产量高于处理X2，说明与普通尿素相比，施用控释尿素增产效果好。处理X2的产量虽高于处理X3、处理X4，但未达到显著水平。处理X5的产量高于处理X3、处理X4，且差异达到显著水平，表明在本试验地点土壤养分条件下，添加锌、锰肥对作物产量提高效果上并不明显。此外，处理X3的产量高于处理X6，处理X4的产量高于处理X7，且均达到极显著水平，说明含锌尿素和含锰尿素好于普通尿素添加锌、锰肥的增产效果。

表3 不同处理对小麦产量的影响

2.3 不同处理对氮肥利用率的影响

从表4可以看出，处理X5氮肥利用率最高，其后依次是处理X2、处理X3、处理X4。处理X3的氮肥利用率高于处理X6，处理X4的氮肥利用率高于处理X7，表明含锌尿素和含锰尿素比普通尿素添加锌、锰的氮肥利用率高。

表4 不同处理对氮肥利用率的影响

3 结论与讨论

信阳市耕层土壤中，有效锌含量达到中高水平的占63.55%，有效锰含量达到极高水平的占16.58%、达到中高水平的占49%，说明信阳市属于富锌富锰地区。

施用控释尿素可以增加有效穗，提高穗粒数、千粒重，为高产打下基础。施含锌尿素和含锰尿素可改善小麦锌素和锰素的营养状况，从而促进小麦根系和茎叶生长，使叶片功能期延长，光合积累增加，进而增穗数、增粒重、增产量。

施肥处理的小麦产量极显著高于不施肥处理，说明施肥能显著提高小麦产量。各处理小麦产量从高到低依次排序为处理X5＞处理X2＞处理X3＞处理X4＞处理X6＞处理X7＞处理X1。

控释尿素处理比普通尿素处理增产1.3%，比含锌尿素处理增产5.2%，比含锰尿素处理增产5.6%。在土壤有效锌含量3.25 mg/kg 、有效锰含量68.17 mg/kg的试验条件下，含锌锰尿素增产效果并不比普通尿素好，控释尿素处理在本试验条件下增产效果最好。

含锌尿素处理产量比尿素+锌处理增加7.0%，含锰尿素处理产量比尿素+锰处理增加8.8%。含锌尿素、含锰尿素处理均比尿素+锌、尿素+锰处理对小麦增产效果好。

各处理氮肥利用率由高到低依次为处理X5＞处理X2＞处理X3＞处理X4＞处理X6＞处理X7。

控释氮肥处理的氮肥利用率最高，达到42.9%，表明控释氮肥在本试验条件下能够有效地将氮肥固定在土壤中。控释尿素一次性作基肥使用，后期不施氮肥，仍可有效地提供小麦中后期对氮肥的需求。此外，含锌尿素和含锰尿素比普通尿素添加锌锰的氮肥利用率要高。在本试验条件下，含锌锰尿素氮肥利用率低于控释尿素和普通尿素，可能跟本试验区位于高锌高锰区有关，需要进一步研究。