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缓释氮肥配施尿素对迟播小麦产量形成及氮素利用的影响

2022-10-19咸云宇王维领赵凌天刘光明姜恒鑫廖平强霍中洋

麦类作物学报 2022年9期
关键词:包膜拔节期氮素

咸云宇,王维领,赵凌天,刘 畅,刘光明,姜恒鑫,廖平强,赵 灿,霍中洋

(江苏省作物遗传生理重点实验室/江苏省作物栽培生理重点实验室/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心,扬州大学,江苏扬州 225009)

小麦是我国主要的粮食作物之一,其高产稳产对保障我国经济发展和民生稳定具有重要意义。近年来,由于江苏省稻-麦机械化与轻简化栽培技术的普及、迟熟水稻品种的推广及秋播期间常遇的连日阴雨天气,小麦无法如期播种,播期严重推迟。据统计,2013-2018年江苏省迟播小麦种植面积在全省小麦总面积中的占比始终在50%左右。小麦产量与播期存在负相关的关系。迟播已成为制约江苏省小麦高产稳产的重要因素。因此,探究迟播小麦高产高效配套栽培措施,对保证我国小麦生产安全具有重要意义。

氮是小麦生长发育的必需元素,适量增施氮肥有利于提高小麦产量。然而,在江苏省小麦生产中存在盲目施用氮肥的现象,引起大量氮素通过氨挥发、硝化-反硝化、淋失和径流等途径进入大气和水体,导致氮素利用率降低和环境污染。另外,在生产上普通氮肥(尿素)通常需要分多次施用,人力成本较高。因此,小麦生产的经济效益并没有与氮肥的投入量同步提升。缓释氮肥的材料和结构区别于普通氮肥,具有的良好氮素释放特性,其推广应用为提高氮素利用率、降低肥料施用成本提供了新途径。但缓释氮肥的氮素释放受温度、降雨等环境因素影响较大,常与小麦需肥规律存在不吻合的情形,影响小麦植株生长发育和产量形成,而通过缓释氮肥与尿素的配合施用可以有效解决这一问题。然而,关于迟播小麦缓释氮肥与尿素配施高产高效生产技术的研究鲜有报道。本研究通过设计不同缓释氮肥和尿素配合施用的施氮方式,分析了等量施氮条件下不同氮肥配施方式对迟播小麦产量及其构成、群体质量、氮素吸收与利用和经济效益等方面的影响,以期为迟播小麦高产高效栽培提供理论依据和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况与试验材料

试验于2019-2020年在扬州大学校外试验基地泰州市姜堰区河横基地(32°61′N,120°12′E)和扬州市广陵区沙头基地(32°31′N,119°54′E)进行,前茬作物均为水稻。其中,泰州河横基地土壤类型为潴育型水稻土,质地黏性,0~20 cm土层中有机质、全氮、速效磷和速效钾含量分别为 36.13 g·kg、2.14 g·kg、5.81 mg·kg和163·02 mg·kg;扬州沙头基地土壤类型为潴育型水稻土,质地砂壤,0~20 cm土层中有机质、全氮、速效磷和速效钾含量分别为71.59 g·kg、1.76 g·kg、18.77 mg·kg和138.65 mg·kg。试验地小麦全生育期的月平均温度和月降水量如图1所示。

图1 试验地月降水量和平均温度

供试缓释氮肥为树脂包膜缓释氮肥,含氮量为43%,缓释期120 d,由茂施农业科技有限公司提供;尿素为普通尿素,含氮量为46%。供试小麦为优质强筋小麦品种扬麦23,由江苏金土地种业有限公司提供。

1.2 试验设计

泰州和扬州的播种时间分别为2019年11月20日和11月21日,设计“一次性基施”(A)与“一基一追”(B)两种施肥模式。其中,“一次性基施”模式分别设置100%树脂包膜缓释氮肥(A1)、80%树脂包膜缓释氮肥+20%尿素(A2)、60%树脂包膜缓释氮肥+40%尿素(A3)3个施肥处理;“一基一追”施肥模式分别设置80%树脂包膜缓释氮肥基施+20%尿素返青期追施(B1)、80%树脂包膜缓释氮肥基施+20%尿素拔节期追施(B2)、60%树脂包膜缓释氮肥基施+40%尿素返青期追施(B3)、60%树脂包膜缓释氮肥基施+40%尿素拔节期追施(B4)4个施肥处理,同时设置不施氮处理(N0,用于计算氮素利用率)和常规施肥处理(CK,基肥∶分蘖肥∶拔节肥∶孕穗肥=5∶1∶2∶2,以尿素为肥源)。试验共9个处理(表1),每处理重复3次,小区面积12 m。小麦人工开沟条播,行距25 cm,基本苗300×10株·hm,两叶一心期定苗。除N0处理外,各处理总施氮量均为270 kg·hm,其中基肥于旋耕播种前施入,分蘖肥于3~4叶期施用,返青肥于5~6叶期施用,拔节肥于叶龄余数2.5叶施用,孕穗肥叶龄余数0.8叶施用。各小区均基施135 kg·hm磷肥(PO)和钾肥(KO)。其余田间管理措施与大田栽培相同。试验采用随机区组设计。

表1 施肥处理设计方案

1.3 测定项目与方法

1.3.1 产量及其构成因素测定

成熟期每个小区选取3个1 m行长测穗数;连续取50个穗,测定穗粒数;人工计数三个1 000粒,测定千粒重,并测定水分后,按13%水分计算千粒重。成熟期每小区收割1 m测定实际产量。

1.3.2 茎蘖动态、干物质积累量、叶面积指数(LAI)的测定

每小区于越冬期、返青期、拔节期、抽穗期、成熟期,取1 m行长调查茎蘖数;取样20株,测定叶面积,计算LAI;样品在105 ℃杀青60 min,80 ℃烘干至恒重,测定干物质积累量。重复3次。

1.3.3 叶片SPAD值测定

于抽穗期和乳熟期,采用SPAD 502叶绿素仪(SPECTRUM,美国)测定小麦旗叶上中下三部分的SPAD值,取平均值;重复5次。

1.3.4 植株氮含量测定

将1.3.1中烘干的植株样品粉碎,采用凯氏定氮法测量植株各器官及全株含氮率。重复3次。氮肥利用率相关计算公式如下:

氮肥表观利用率=(施氮区吸氮量-不施氮区吸氮量)/施氮量×100%

氮肥农学效率=(施氮区籽粒产量-不施氮区籽粒产量)/施氮量

氮素生理效率=(施氮区籽粒产量-不施氮区籽粒产量)/(施氮区吸氮量-不施氮区吸氮量)

氮素收获指数=籽粒氮素积累量/地上部氮素积累量

1.4 数据分析

小麦经济效益相关计算公式如下:

产值=籽粒产量×小麦单价;

净效益=产值-氮肥成本-追肥劳动力投入-其他成本投入。

小麦按江苏2020年上半年各地平均价计算,肥料按照市场价计算,小麦2 420 元·t,尿素 2 100元·t,树脂包膜缓释氮肥3 250元·t,单次追肥人工成本120 元·hm,其他成本投入如磷钾肥、种子、农药、机械、人工(除追肥外)等,共计6 310 元·hm。

采用Excel 2016进行数据统计和绘图,采用SPSS 26进行统计分析,采用LSD法检验处理间的差异显著性。

2 结果与分析

2.1 缓释氮肥与尿素配施对迟播小麦产量及其构成的影响

经方差分析,地点、施肥对小麦产量及其构成因素的影响均达到极显著水平(<0.01),地点和施肥间互作对产量及其构成因素无显著影响(>0.05)。泰州的小麦产量及其构成因素平均值均高于扬州(表2)。两地点产量均表现为 “一基一追”>常规施肥(CK)>“一次性基施”,其中“一基一追”施肥模式较常规施肥平均增产 3.41%~8.68%,而“一次性基施”施肥模式较常规施肥平均减产8.08%~13.56%,不同模式间差异均显著。在“一次性基施”施肥模式中,随着尿素配施比例的增加,小麦产量呈现逐渐降低的趋势(即A3B2>B1>B3),其中B4处理的平均产量为8 322.50 kg·hm,较CK提高 8.68%,差异显著。

表2 不同施氮处理间迟播小麦产量及其构成因素的差异

从产量构成看,穗数、千粒重和穗粒数整体上均表现为“一基一追”>CK>“一次性基施”,但除A3处理外,各配施处理间穗粒数差异不显著,说明穗数和粒重是影响施肥模式间产量高低的主要因素。在“一次性基施”施肥模式中,随着尿素配施比例的增加,穗数、穗粒数和千粒重整体上呈现出逐渐降低的趋势(即A3B2>B3>B1,处理间均差异显著;B1~B4处理间穗粒数差异均不显著。在所有配施处理中B4处理穗数和千粒重最高,较其他处理分别平均提高2.22%~19.39%和1.47%~7.13%。以上结果表明,“一基一追”施肥模式有利于迟播小麦获得较多的穗数与较高的粒重,进而提高产量,缓释氮肥与尿素合理配施与运筹更利于获得高产。

2.2 缓释氮肥与尿素配施对迟播小麦产量形成的影响

2.2.1 群体茎蘖动态

经方差分析,地点、施肥对小麦各生育时期群体茎蘖数和茎蘖成穗率的影响均达显著或极显著水平,地点与施肥间互作对小麦各生育时期的群体茎蘖数和茎蘖成穗率均无显著影响。从群体茎蘖数看,在整个生育期,各处理群体茎蘖数均呈先升后降趋势,于拔节期达到峰值(表3)。“一次性基施”模式(A1~A3)各生育时期群体茎蘖数均低于常规施肥处理(CK),降幅分别为1.57%~34.23%(越冬期)、1.37%~9.32%(返青期)、3.55%~12.66%(拔节期)、4.30%~13.15%(抽穗期)、3.40%~7.36%(成熟期)。其中,扬州A1处理群体茎蘖数在各时期均显著低于CK,而泰州A1处理仅在越冬期、返青期和拔节期均显著低于CK;A2、A3处理在越冬期和返青期与CK均无显著差异,在抽穗期和成熟期均显著低于CK,泰州A2、A3处理在拔节期与CK均无显著差异,但扬州A2、A3处理在拔节期均显著低于CK;A2和A3处理在越冬期、返青期和拔节期均显著高于A1处理,但在抽穗期和成熟期不同程度地低于A1处理。“一基一追”施肥模式(B1~B4)群体茎蘖数在越冬期和返青期均显著低于CK,分别平均降低 35.01%~36.43%和10.42%~12.24%,B1~B4处理间差异均不显著;在拔节期,B2和B4处理均显著低于B1、B3处理和CK,B1和B3处理与CK均差异不显著;在抽穗期,B1、B3处理较CK有所降低,其中B1处理与CK差异显著,平均降低 6.15%,扬州B3处理显著低于CK,但泰州B3处理与CK差异不显著;在成熟期,B2和B4处理群体茎蘖数均显著高于CK,分别平均提高8.20%和10.61%,B3处理高于CK,其中扬州点差异显著,B1处理略高于CK。

表3 不同施氮处理下迟播小麦群体茎蘖动态的变化

从茎蘖成穗率看,“一次性基施”施肥模式(A1~A3)中,A1处理显著高于A2、A3处理和CK,分别平均提高4.64%~6.42%,A2、A3处理与CK差异均不显著;“一基一追”施肥模式(B1~B4)各处理均高于CK,其中B1、B3处理与CK差异均不显著,而B2和B4处理均显著高于CK、B1和B3处理。在所有处理当中,B4处理茎蘖成穗率最高,其次为B2处理,分别平均为55.53%和 57.53%,B2、B4处理间差异不显著,但均显著高于其他处理。

2.2.2 干物质积累动态

方差分析表明,地点、施肥对小麦各生育时期的干物质积累量均产生极显著影响,地点与施肥间的互作效应在各生育时期均不显著。从施氮模式看,“一次性基施”模式(A1~A3)的各生育时期干物质积累量均低于常规施肥处理(CK),降幅分别为1.23%~20.35%(越冬期)、0.52%~15.36%(返青期)、5.10~16.15%(拔节期)、3.81%~14.37%(抽穗期)、5.44%~12.10%(成熟期)。其中,A1处理仅在越冬期、返青期和拔节期显著低于CK,抽穗期和成熟期与CK均无显著差异;A2、A3处理在越冬期和返青期与CK均无显著差异;A2处理在拔节期显著低于CK,而A3处理在拔节期与CK无显著差异;A2、A3处理在抽穗期和成熟期均显著低于CK;A2和A3处理越冬期和返青期干物质积累量均显著高于A1处理;A2处理在拔节期、抽穗期和成熟期与A1处理均无显著差异;泰州A3处理仅在抽穗期显著低于A1处理,而在拔节期和成熟期与A1处理均无显著差异,但扬州A3处理在拔节期、抽穗期和成熟期均与CK差异显著。“一基一追”施肥模式(B1~B4)在越冬期和返青期干物质积累量均显著低于CK,降幅分别为21.69%~22.60%和 16.25%~19.09%,B1~B4处理间差异均不显著;在拔节期,B2和B4处理均显著低于B1、B3处理和CK,B1和B3处理与CK差异均不显著;在抽穗期,B1和B3处理均显著高于CK,平均提高了 4.70%~8.35%,而B2和B4处理与CK差异均显著;在成熟期,B1~B4处理均与CK差异均显著,其中泰州B1处理与B2、B3处理均无显著差异,但显著低于B4处理,但扬州B1~B4处理之间均无显著差异。

2.2.3 叶面积指数(LAI)动态

两地点的小麦LAI表现基本一致,整个生育期内均呈先升后降趋势,抽穗期最高(图2)。“一次性基施”施肥模式(A1~A3)的各生育时期LAI均低于常规施肥处理(CK),分别平均下降2.26%~18.71%(越冬期)、1.25%~17.15%(返青期)、3.76%~20.54%(拔节期)、7.07%~11.96%(抽穗期)、6.08%~15.20%(成熟期)。其中,A1处理各时期均与CK差异显著;A2处理在越冬期与CK无显著差异,而在返青期、拔节期、抽穗期和成熟期显著低于CK;泰州A3处理在越冬期、返青期和拔节期与CK均无显著差异,而在抽穗期和乳熟期显著低于CK,而扬州A3处理仅在在越冬期和返青期与CK无显著差异,而在拔节期、抽穗期和乳熟期均显著低于CK;A2和A3处理越冬期、返青期和拔节期均显著高于A1处理;泰州A2处理在抽穗期和乳熟期与A1处理均无显著差异,而扬州A2处理仅在抽穗期与A1处理无显著差异,但在乳熟期显著低于A1处理;A3处理在抽穗期和乳熟期显著低于A1处理。

图柱上不同小写字母代表同一时期不同处理间在0.05水平上差异显著。OS:越冬期;RS:返青期;JS:拔节期;HS:抽穗期;MS:乳熟期。

表4 不同施氮处理下迟播小麦的干物质积累量

“一基一追”施肥模式(B1~B4)LAI在越冬期和返青期显著低于CK,分别平均降低 21.55%~23.74%和21.11%~25.46%,B1~B4处理间均差异不显著;在拔节期,B2和B4处理显著低于B1、B3处理和CK,B1处理显著低于CK,而B3处理与CK差异不显著;在抽穗期,B1~B4处理均显著高于CK;在乳熟期,泰州B1和B3处理与CK无显著差异,B2和B4处理显著高于CK,而扬州仅B3处理与无显著差异,B1、B2和B4处理显著高于CK,两地点B3处理显著低于B4处理,B1、B2和B4处理之间无显著差异。

2.2.4 SPAD值动态

两地点的小麦旗叶SPAD值表现基本一致,SPAD值在花后均呈下降趋势(图3)。“一次性基施”模式(A1~A3)开花期和乳熟期的SPAD值均显著低于常规施肥处理(CK),分别平均下降4.84%~13.87%(开花期)、3.59%~13.18%(乳熟期)。泰州A2和A3处理在开花期和乳熟期显著低于A1处理,且A2和A3处理之间差异显著,而扬州A2处理在开花期与A1处理无显著差异,A3处理显著低于A1处理,乳熟期显著低于A1处理,且A2和A3处理间差异显著。“一基一追”施肥模式(B1~B4)在开花期,B1、B3和CK处理之间差异不显著,但B1和B3略低于CK,平均降低了1.56%~1.74%,B2和B4处理之间差异不显著,但显著高于CK,平均提高了5.14%~5.33%;在乳熟期,B1~B4处理均显著高于CK,其中泰州B1和B3处理显著低于B2和B4处理,而扬州B1和B3处理仅显著低于B4处理,且与B2处理无显著差异。

图柱上不同小写字母代表同一时期不同处理间在0.05水平上差异显著。TA:泰州开花期;TM:泰州乳熟期;YA:扬州开花期;YM:扬州乳熟期。

2.3 缓释氮肥与尿素配施对氮素积累及氮素利用的影响

经方差分析,地点、施肥对氮素积累量、氮肥表观利用率、氮肥农学效率、氮素生理效率、氮素收获指数的影响均达到极显著水平;地点和配施处理互作对这些指标均无显著影响。

从氮素积累量看,与常规施肥处理(CK)相比,“一次性基施”施肥模式(A1~A3)平均降低4.31%~6.02%,“一基一追”施肥模式(B1~B4)平均提高4.26%~6.91%,差异均达到显著水平(表5)。在“一次性基施”施肥模式中,随着尿素配施比例的增加,氮素积累量呈现逐渐降低的趋势(即A3B2>B1>B3,处理间均差异不显著,其中B4处理两地平均氮素积累量为266.82 kg·hm,较CK平均提高6.91%,差异达显著水平。

氮肥表观利用率总体表现为“一基一追”>CK>“一次性基施”(表5)。其中,“一基一追”施肥模式较CK平均提高3.93~6.35个百分点,而“一次性基施”施肥模式较CK降低3.97~5.56个百分点,差异均达到显著水平。在“一次性基施”模式中,随着尿素配施比例的增加,氮肥表观效率呈现逐渐降低的趋势(即A3B2>B1>B3,处理间差异均不显著,其中B4处理两地平均氮肥表观效率为60.77%,较CK平均提高6.35个百分点,差异达显著水平。

表5 不同施氮处理间迟播小麦氮素积累量和氮肥利用效率的差异

各处理的氮肥农学效率、氮素生理效率和氮素收获指数表现与氮素积累量和氮肥表观利用率基本一致,总体也表现为“一基一追”>CK>“一次性基施”。尤其“一基一追”施肥模式中B2和B4处理表现最突出,较CK氮肥农学效率、氮素生理效率和氮素收获指数平均提高了9.51%~13.41%、0.52%~1.52%和7.20%~9.31%。

2.4 缓释氮肥与尿素配施对迟播小麦经济效益的影响

地点、施氮对小麦产值和净效益的影响均极显著;二者互作对产值和净效益均无显著影响。“一次性基施”施肥模式(A1~A3)虽然没有追肥人工成本,但因较低的产值和较高的氮肥成本,其各处理的最终净效益均显著低于常规施肥处理(CK),平均降幅达18.61%~25.16%,且A1>A2>A3,但处理间均无显著差异;“一基一追”施肥模式(B1~B4)通过降低追肥人工成本和提高产值的方式使最终净效益高于CK,其中B1、B3处理及CK均无显著差异,B2和B4处理之间无显著差异,但均显著高于CK。在所有处理中,B4处理的净效益最高,较CK均提高了1 359.08元·hm。

表6 不同施氮处理间迟播小麦经济效益的差异

3 讨 论

3.1 缓释氮肥的养分释放特征及其对作物生长的影响

缓释氮肥因其养分缓慢持续释放的特点,能够有效降低氮素损失量,并且能够匹配作物需肥特性,协调作物营养生长和生殖生长,最终实现稳产增产。本试验所用的树脂包膜缓释氮肥的养分释放期可延续至120 d以上,可为小麦全生育期提供一定的氮素。但在本研究中,树脂包膜缓释氮肥一次性基施A1处理产量显著低于常规施肥处理,平均减产8.08%,这与徐 杰等研究发现缓释氮肥一次基施显著提高旱茬适播小麦产量的结果不一致。这可能是由于研究所用的肥料类型、氮肥施用量及麦季土壤肥力、温、水等生态环境不同,进而造成了树脂包膜缓释氮肥应用效果的差异。高产小麦缓释氮肥精准施用应综合考虑其养分释放影响因素,确保肥料养分释放速率与小麦养分吸收规律相吻合。

3.2 缓释氮肥与尿素不同配施处理对迟播小麦产量形成的影响

缓释氮肥基施基本可以满足作物全生育期的养分需求,但仅施用缓释氮肥难以完全匹配作物的养分需求规律,而缓释氮肥和尿素配施可以解决这一问题。宋 挚等研究表明,树脂包膜缓释氮肥配合尿素“一次性基施”模式可以实现适播小麦11.33%~15.80%的增产效益。但本试验结果显示,树脂包膜缓释氮肥配合尿素“一次性基施”处理(A2和A3)较常规施肥(CK)处理平均减产10.19%~13.56%,且显著低于单树脂包膜缓释氮肥“一次性基施”(A1)处理,这与前人的研究结果有所不同。A2和A3处理较CK和A1处理产量降低的主要原因是茎蘖成穗率、成熟期穗数和粒重的下降,说明A2和A3处理生育中后期氮素供应不足,而重视生育中后期养分供应恰是迟播小麦高产稳产的技术途径之一。A3处理茎蘖成穗率、成熟期穗数、粒重和产量较A2处理明显下降,也在一定程度上反映了土壤后期供氮能力的重要性。虽然A1处理生育前期供氮能力弱,群体茎蘖数少,但其生育中后期养分供应相对A2和A3处理充足,茎蘖成穗率较高,最终表现为穗数、千粒重和产量相对较高。以上研究结果表明,树脂包膜缓释氮肥配合尿素“一次性基施”的施肥模式不利于苏中稻茬迟播小麦获得高产,尤其是强筋小麦品种。

马 泉等研究表明,树脂包膜缓释氮肥基施配合尿素拔节期追施的施氮方式与常规施肥相比增产6.53%。本研究同样发现,“一基一追”的树脂包膜缓释氮肥与尿素配施模式(B1~B4)相比CK处理能够显著增产,增产率3.41%~8.68%。适播和迟播小麦追求高产的思路不同,适播小麦追求分蘖成穗,迟播小麦追求主茎成穗(加大播量,增加基本苗数)。可见,迟播条件下适当减少基肥用量和提高追施比例,有利于构建大小适宜的群体。因此,B1~B4处理较CK具有较高的茎蘖成穗率、穗数和千粒重,进而实现增产。另外,本研究发现,在相同基追比条件下,在拔节期进行追施处理(B2和B4)产量高于在返青期进行追施的处理(B1和B3)。这主要是因为拔节至开花期是小麦的需肥高峰期,在拔节期追施更加匹配小麦的需肥特性,更有利于提高产量。

植株干物质积累是作物产量形成的基础,而花后干物质的积累量对小麦籽粒产量的贡献达60%以上。本研究发现,树脂包膜缓释氮肥配合尿素“一次性基施”(A1~A3)与常规施肥处理相比显著降低了植株各生育时期干物质积累量;而树脂包膜缓释氮肥基施配合尿素拔节期追施的处理(B2和B4)与常规施肥处理相比,虽然降低了植株生育前期的干物质积累量,但明显提高了拔节至成熟阶段尤其是抽穗至成熟阶段的干物质积累量。这与A1~A3处理相较于CK减产、而B2和B4处理相较于CK增产的结果相一致。

维持较高的光合能力是植株干物质积累的重要生理基础,而LAI和叶绿素含量能在一定程度上反映叶片光合能力的强弱。在本研究中,B2、B4处理抽穗期和乳熟期LAI以及开花期和乳熟期旗叶SPAD值均显著高于CK,说明树脂包膜缓释氮肥基施+尿素拔节期追施的施肥方式能够维持迟播小麦生育后期较高的光合生产量,促进干物质积累和籽粒灌浆。这与马 泉等发现树脂包膜缓释氮肥基施配合尿素拔节期追施能够显著提高适播小麦灌浆期小麦叶片光合速率的研究结果相一致。

3.3 缓释氮肥与尿素不同配施处理对迟播小麦氮素利用的影响

作物对氮素的吸收利用是其生长发育和产量形成的基础,因而氮素的合理供应是提高作物产量和氮肥利用率的重要措施。张晨阳等认为,单缓释氮肥“一次性基施”和缓释氮肥配合尿素“一次性基施”相较于尿素分次施用均能显著提高适播小麦的氮素累积量、氮肥表观效率和氮肥农学效率,并且随着尿素比例的增加而显著提高。本研究发现,与常规施肥处理相比,“一次性基施”模式(A1~A3)显著降低了氮素积累量、氮肥表观效率和氮肥农学效率,并且随着尿素比例的增加而降低,这与张晨阳等的研究结果不一致。另外,“一次性基施”模式(A1~A3)的氮素生理效率和氮素收获指数相较于常规施肥处理也均处于较低水平。通过埋袋试验发现,本研究所用树脂包膜缓释氮肥在小麦收获时的氮素释放量仅占总氮量的69.69%,说明迟播明显抑制了缓释氮肥养分的释放,或由于迟播缩短了小麦的生育期而间接导致缓释氮肥养分释放量的降低,这可能是迟播条件下一次性基施施肥模式下氮素利用效率降低的重要原因。

马 泉等研究发现,树脂包膜缓释氮肥配合尿素“一基一追”两次施肥模式相较于常规施肥显著提高了适播小麦的氮素积累量、氮肥表观效率和氮肥农学效率,同时在氮素生理效率和氮素收获指数上的表现也相较常规施肥有所提升。本研究发现,在迟播条件下,“一基一追”两次施肥模式(B1~B4)较常规施肥同样提高了植株地上部积累量、氮肥表观效率、氮素农学效率等指标。其中,60%树脂包膜缓释氮肥基施+40%尿素拔节期追施的配施处理氮素利用效率最高,其植物地上部氮素积累量、氮肥表观效率、氮肥农学效率、氮素生理效率和氮素收获指数较常规施肥分别平均增加了6.91%、6.35个百分点、13.41%、1.52%和9.31%。以上结果表明,树脂包膜缓释氮肥“一次性基施”施肥模式不利于稻茬迟播小麦下氮素的高效利用,而树脂包膜缓释氮肥配合尿素“一基一追”两次施肥模式无论是在稻茬适播小麦还是在迟播小麦下均有利于氮素的高效利用。

3.4 缓释氮肥与尿素不同配施处理下的经济效益评价

在实际生产中,施用缓释氮肥的经济效益主要受产值、人工成本和肥料成本的共同影响,三者带来的效益增减是否能够互相协调是能否提高种植经济效益的关键,而缓释氮肥高于普通尿素 1.5~1.6倍的价格是限制其推广应用重要因素。宋 挚等研究表明,在适播条件下,缓释氮肥配合尿素“一次性基施”均可以通过提高产值和降低人工成本途径,抵消肥料成本增加所带来的的负面影响。而在本研究条件下,树脂包膜缓释氮肥配合尿素“一次性基施”并不能提高经济效益,其主要原因是“一次性基施”施肥模式下迟播小麦产量、产值明显降低,不能抵消肥料成本的增加。而树脂包膜缓释氮肥配合尿素“一基一追”施肥模式可以通过提高产值和降低人工成本,其经济效益相较于常规施肥处理提高了4.16%~12.90%。这与马 泉等在适播小麦中研究发现缓释氮肥配合尿素两次施氮可以有效提高经济效益的结果基本一致。

4 结 论

树脂包膜缓释氮肥配合尿素“一基一追”的两次施肥模式有利于构建合理的群体结构,促进氮素吸收利用,延缓小麦后期衰老,较好地协调产量构成因素,利于实现高产高效,是稻茬迟播小麦缓释氮肥高产高效的施肥模式。“60%树脂包膜缓释氮肥基施+40%尿素拔节期追施”的施肥方式可作为稻茬迟播小麦高产高效施肥技术之一。

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