缓控释掺混尿素对江阴市小麦产量及氮肥利用的影响

陈琳

（江阴市农业技术推广中心 214405）

在“十四五”时期，实现我国粮食安全与资源环境协同发展，已成为当前农业生产上亟待解决的重要问题。科学施肥是保证粮食高产高效、减少环境污染的重要措施之一。然而，由于社会经济变革导致农业劳动力短缺、人工成本居高不下，从而造成了我国粮食生产中过量施肥、不合理施肥的现象普遍存在。有研究表明，缓控释肥具有养分释放周期长、养分释放时间可控、能减少施肥次数和化肥用量、显著提高氮肥利用率[1-2]、降低环境污染风险[3]、降低劳动力成本等优势[4-5]。

小麦是我国三大主要粮食作物之一，针对缓控释肥在小麦生产上的应用，近年来学者们开展了较多试验[6-7]，但全量施用缓控释氮肥的成本过高，限制了其推广应用。而采用缓控释氮肥与速效氮肥掺混的方式，不仅能降低生产成本，也能解决全量施用缓控释肥在小麦生长前期因气温低导致的养分释放不足而影响小麦分蘖的问题[8]。在此背景下，笔者于2020年—2021年通过田间小区试验，研究了包膜尿素和普通尿素不同混配比例及减氮20%对小麦产量和氮肥利用的影响，以期为江阴市小麦简化高效施肥提供理论依据和技术支撑。现将相关试验结果报道如下。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2020年—2021年在江阴市月城镇双泾村进行，供试土壤为乌山土。播种前测定试验田0～20 cm土层的土壤理化性状：pH为5.95、有机质含量为37.5 g/kg、全氮含量为2.14 g/kg、有效磷含量为12.1 mg/kg、速效钾含量为111 mg/kg、缓效钾含量为242 mg/kg、硝酸盐氮含量为16.5 mg/kg、水解性氮含量为166 mg/kg。

1.2 试验材料

供试的小麦品种为“宁麦13号”，于2020年11月6日播种，播种量为240 kg/hm2，2021年5月26日收获。

供试肥料为包膜尿素(含N 44%，由山东华鲁恒升化工股份有限公司生产）、普通尿素(含N 46%）、普钙（含P2O512%）、氯化钾（含K2O 60%）。

1.3 试验设计

试验共设8个处理，每处理重复3次，随机区组排列，每小区面积为30 m2（8 m×3.75 m），小区间进行隔离，单灌单排。各处理磷肥和钾肥用量相同，均作基肥一次性施入，施入量为P2O573.5 kg/hm2、K2O 52.5 kg/hm2，除 T4 处理和 T6 处理的纯氮施用量为169.2 kg/hm2外，其他施氮处理的纯氮施用量均为211.5 kg/hm2，详见表1。其他田间管理按当地农民习惯进行。

表1 试验设计

1.4 测定项目与方法

产量及产量构成因素测定：在小麦成熟期，每小区取2个点，每个点框取1 m2测定有效穗数，每小区取中间2行，贴地面割取2个1 m长的双行样段，用于考种，测量每穗粒数和千粒重；收获时，各小区实收测产。

氮素利用率计算方法[9-10]：氮肥农学利用率（kg/kg)=（施氮区产量-不施氮区产量)÷施氮量，氮肥偏生产力(kg/kg)=施氮区产量÷施氮量，氮肥贡献率（%）= [（施氮区产量-不施氮区产量)÷施氮区产量]×100。

1.5 数据统计与分析

采用Microsoft Excel 2007和SPSS 19.0软件对试验数据进行处理分析，采用单因素方差分析（P＜0.05），LSD法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 缓控释掺混尿素对小麦产量的影响

由图1可知，施用缓控释掺混尿素能显著影响小麦产量。与CK相比，各施氮肥处理的小麦产量均显著提高，表明该麦田的地力不能满足小麦生长的需要，需通过施用氮肥来补充。在各施氮肥处理中，T4处理和T6处理的小麦产量均显著低于其他施氮肥处理，表明过度减少氮肥用量不能满足小麦生长需要，可能会降低小麦产量。与T2处理相比，T3处理和T8处理的小麦产量分别提高17.47%和15.07%，产量增幅显著，说明一次性基施普通尿素（速效氮肥）不能满足小麦各生长期的需氮量，可能会使小麦冬前消耗大量养分，造成麦苗旺长，后期严重缺肥，需要在吸氮旺盛期分次追施或施用缓控释肥来满足小麦生长之需。

图1 缓控释掺混尿素对小麦产量的影响

T8处理的小麦产量显著高于T5处理和T7处理，与T3处理间产量没有显著差异，说明普通尿素与包膜尿素不同掺混比例能显著影响小麦产量，在施氮211.5 kg/hm2的水平下，以30%包膜尿素+70%普通尿素的掺混比例的效果较优，与普通速效尿素分次施肥的效果相当。

2.2 缓控释掺混尿素对小麦产量构成因素的影响

由表2可知，T4处理、T6处理、T7处理的小麦有效穗数显著低于其他处理，T1处理、T2处理、T3处理、T5处理、T8处理间有效穗数差异不显著。T3处理、T8处理的小麦每穗粒数无显著差异，且均显著高于其他处理。T7处理的小麦千粒重较高，T6处理、T5处理、T3处理的千粒重次之。各处理的理论产量表现为T3处理＞T8处理＞T2处理＞T5处理＞T7处理＞T4处理＞T6处理＞T1处理，测得实际产量的变化趋势与理论产量变化趋势相同。综合来看，以T8处理（30%包膜尿素+70%普通尿素）的表现较好，可通过提高有效穗数和每穗粒数来增加小麦产量。

表2 缓控释掺混尿素对小麦产量及其构成因素的影响

2.3 缓控释掺混尿素对小麦氮素利用率的影响

由表3可知，T3处理和T8处理的小麦氮肥农学利用率、氮肥偏生产力、氮肥贡献率显著高于其他处理，T3处理与T8处理间上述指标无显著性差异。各处理间小麦氮肥农学利用率、氮肥贡献率均表现为T3处理＞T8处理＞T2处理＞T5处理＞T7处理＞T4处理＞T6处理，氮肥偏生产力表现为T3处理＞T8处理＞T4处理＞T6处理＞T2处理＞T5处理＞T7处理。

表3 缓控释掺混尿素对小麦氮素利用率的影响

3 结论与讨论

试验结果表明，30%包膜尿素+70%普通尿素是应用在江阴市小麦生产上的最佳施肥配比，能够减少施肥次数、降低人工成本、实现小麦稳产，这与前人的研究结果一致。例如，范震[11]等认为，包膜尿素与普通尿素掺混后一次基施，与普通尿素分次追施的小麦产量无显著差异。

在本试验中，小麦达到稳产主要是通过稳定小麦有效穗数和每穗粒数，董庆玲[12]等人的研究结果也表明，相较于普通尿素处理，普通尿素和控释尿素配施处理可显著提高冬小麦有效穗数。

有研究表明，包膜尿素与普通尿素掺混后，在减量30%的条件下，与施用常量普通尿素相比，作物产量无显著差异[11]；而在本试验中，在减氮20%的情况下，小麦产量显著低于氮肥用量多的处理，这与前人的研究结果存在差异。

总的来看，本研究采用缓控释掺混尿素一次性基施这种简化施肥技术适宜在江阴市小麦生产上推广应用，但在实际应用中，应结合测土配方施肥技术，合理确定各个地块的施氮量，从而在小麦稳产高产的基础上，实现化肥减量和施肥过程简化。