不同类型控释氮肥对冬小麦群体结构、产量和氮效率的影响

周淑君

（山东省费县农业农村局，山东 费县 273400）

据山东省政府统计，2021 年山东省粮食总产量超过1100 亿斤大关，同比增长10.7 亿斤，是全国粮食产量第三大省。而且，山东省连续8 年保持粮食总产量超过千亿斤的优势，为保持增长优势，进行了山东省冬小麦控释氮肥研究，以进一步优化冬小麦种植技术[1]。

1 试验材料与方法

1.1 试验地点

试验选择山东省某农业科研基地，温带季风气候，地势平坦，排水条件好，适合小麦种植。前茬作物是夏玉米，产量为7500 kg/hm2。土壤检测结果为全氮1.71 g/kg、有效磷47.3 mg/kg、速效钾176 mg/kg、有机质17.2 g/kg，pH 值为6.97。种植冬小麦品种为鲁麦22 号。

1.2 试验设计

试验共7 组，其中，1 组为对照组(CG)，只提供磷肥与钾肥，但不施放氮肥；2 组为优化施肥(OG)，提供N 含量46%的普通尿素；3 组为控释氮肥A 模式，提供项目组研制的水性树脂包膜氮肥，N 含量为43%；4 组为控释氮肥B 模式，提供环氧树脂包膜氮肥，N 含量为43%；5 组为控释氮肥C 模式，提供聚氨酯包膜氮肥，N 含量为44.5%；6 组为控释氮肥D 模式，提供水性树脂包膜氮肥，N 含量为41.5%；7 组为控释氮肥E 模式，提供聚氨酯包膜氮肥，N 含量为44%。其中，B、C、D、E 的控释氮肥均在当地市场采购。

每公顷施氮肥100 kg、磷肥46.6 kg、钾肥33.3 kg 为基肥，在冬小麦种植区域一次性均匀撒施，整地处理后机播冬小麦。其中，拔节期OG 模式追施尿素50 kg/hm2，所有试验区域统一灌溉[2]。

试验选择长45 m、宽4.4 m 的大区为1 组试验地，总试验面积1386 m2。按22 kg/hm2用量撒施“地虫杀”，用于防治地下害虫。2020 年10 月15 日播种，播种量为150 kg/hm2，2021 年6 月9 日收获。

1.3 试验测定与方法

选择育苗期、越冬期、返青拔节期、灌浆期4 个时期，在各大区随机选择3 个1 m2的试验样本，调查群体数量，记录小麦苗数、入冬前与春季的最大分蘖数以及冬小麦的有效穗数。开花授粉期与收获期，在各大区选择3 个1 m2的试验样本，收集冬小麦地上部分，在75℃恒温烘干，检测植株干物质量、氮含量。成熟期仍选择3 个1 m2的试验样本，将收获的小麦植株划分为籽粒、茎叶，并分别检测N 含量、干物质质量，利用凯氏定氮法检测全氮含量[3]。成熟期在各大区收获10.12 m2的样本麦穗，重复3 次，经过脱粒、晒干、去杂、称质量等常规程序后，计算不同控释氮肥模式下的公顷产量。同时，在各大区中抽取3个1 m2的试验样本，在样本中抽取30 份冬小麦穗，记录穗粒数。

2 试验结果与分析

2.1 施肥模式对冬小麦产量的影响

各施肥模式数据处理详见表1。相较于CG 组，其他施用氮肥组的冬小麦产量都有明显提升，提升幅度在7.0%～14.6%。控释氮肥B 模式冬小麦产量最高，达到8967.5 kg/hm2，比CG组增产14.6%，比OG 组增产7.1%。其他控释氮肥模式冬小麦产量良好，但和OG 模式比较没有明显差异。与OG 组比较，控释氮肥模式小麦公顷穗数都明显提升，增长幅度在6.1%～9.8%，各控释氮肥模式间没有明显差异。穗粒数方面，控释氮肥A 模式、E 模式明显低于OG 组，其余控释氮肥模式中，除B 模式外，没有明显差异。千粒质量方面，控释氮肥B 模式最高，为47.5 g，和其他控释氮肥模式有明显差异。

表1 各处理的冬小麦产量

2.2 施肥模式对冬小麦群体结构的影响

相较于CG 组，其余组别小麦基本苗差别不大；各控释氮肥模式冬小麦冬前分蘖数都超过OG 组。与OG 组相比，A 模式增加30.5%，E 模式增加28.1%。可知控释氮肥能够有效促进冬小麦在入冬前进行分蘖；同时，各控释氮肥模式春季最大分蘖数均有明显提升。其中，D 模式和OG 组差距最大，增加幅度达22.8%。一般春季最大分蘖数越高，冬小麦单株分蘖数越高，即与普通尿素相比，控释氮肥对冬小麦春季分蘖有更强的促进作用。分蘖成穗率是有效分蘖数与最大分蘖数之比，CG 组最大分蘖数最低，所以分蘖成穗率最高；而控释氮肥D 模式最大分蘖数最高，分蘖成穗率反而最低。

2.3 施肥模式对氮效率的影响

各处理氮效率详见表2。与OG 组相比，各控释氮肥模式都可以有效提升氮肥利用率，并有效抑制土壤中的氮素依存率。其中，控释氮肥B 模式氮肥利用率最高，比OG 组提升89%。而且，该模式下的氮肥偏生产力也是试验组中最高的，土壤中氮素依存率则是试验组中最低的。其他几个控释氮肥模式的氮肥利用效率差异不明显。

表2 各处理的氮效率

3 结论与讨论

由试验数据可知，各控释氮肥模式冬小麦均增产或稳产。其中，控释氮肥B 模式产量最高，比优化施肥组增加7.1%。同时，各控释氮肥模式的氮肥利用也有较大幅度提升，比优化施肥提升31.9%～89.0%。特别是控释氮肥B 模式，即施放环氧树脂包膜，可以达到89%。为确保冬小麦高产，需稳定穗粒数、千粒质量，同时显著提升单位面积的穗数。本试验发现，不同控释氮肥模式与优化施肥组相比，在小麦公顷穗数方面增加幅度为6.1%～9.8%，但穗粒数、千粒质量则基本保持稳定，确保应用控释氮肥后的冬小麦获得更大增产概率。冬小麦公顷穗数受小麦分蘖数量、群体质量、分蘖成穗率等多种因素影响，本试验中控释氮肥A 模式的冬小麦冬前分蘖成穗率有显著提升，B 模式可提升冬小麦春季分蘖成穗率，C 模式对春季最大分蘖数与单株分蘖数有促进作用，D 模式、E 模式则提升春季最大分蘖数、单株分蘖性能，均对冬小麦高产有正面影响。