缓控释氮肥与尿素配施对水稻产量及氮肥效率的影响

2022-12-28王宝档王朝贤董作为陈伟龙

浙江农业科学 2022年1期

王宝档，王朝贤，董作为，陈伟龙

(1.苍南县农业农村局，浙江苍南 317200； 2.玉环市农业农村局，浙江玉环 317600)

水稻是中国最主要的农作物之一，施用氮肥是提高产量的重要措施。目前在水稻生产中，氮肥施用模式通常是在基肥的基础上再追施2～3次速效氮肥，该模式虽可增加水稻产量和提高氮肥利用率，但却增加了施肥的劳动强度和成本[1]。缓/控释氮肥由于肥效期长，养分释放速率与作物的需肥规律基本吻合，已逐渐成为氮肥发展的方向。有关缓控释氮肥施用对水稻产量、氮素吸收和利用等方面的效应研究报道较多[2-5]。例如，金丹丹等[2]报道了缓/控释肥对滨海盐碱地区水稻产量及氮代谢的影响；姬景红等[3-4]报道了缓/控施释肥对黑龙江和江西水稻产量和氮素利用率的影响；徐明岗等[5]研究了控释氮肥对双季水稻生长及氮肥利用率的影响。诸多研究表明，缓/控释肥料是可提高肥料利用率的技术物化产品[2-5]，然而以缓/控释尿素与速效化学氮肥在作物不同生育期配施开展的简化施肥模式研究则鲜见报道。本试验研究缓/控释氮肥与速效性氮肥在水稻不同生长期配施对产量及其构成因素、地上部氮素累积量、氮素内部效率和氮肥偏生产力等指标的影响，以探索水稻氮肥简化施用模式，为水稻施肥技术环节简化提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验于2019年在温州市苍南县金乡镇翁处村(地理坐标27°31′1″N，120°34′46″E)进行。试验地为沿海丘陵山区，属中亚热带海洋性季风气候，冬夏季风交替显著。年平均气温14～18 ℃，年平均相对湿度83%，年降水量1 304～2 140 mm，年日照时数1 691～1 867 h，年太阳总辐射量4 171～4 424 MJ·m-2，年无霜期273～288 d。试验地块排灌便利，土壤质地为粉质壤土，土壤粒径≤0.002 mm的占3.33%。耕层土壤(0～20 cm)基本理化性状，pH 5.84，有机质34.6 g·kg-1，全氮2.21 g·kg-1，有效磷14.1 mg·kg-1，速效钾155.4 mg·kg-1。

试验所用的肥料有尿素(N 46%)，钙镁磷肥(P2O512%)，氯化钾(K2O 60%)，缓/控释肥(N、P2O5、K2O 各占26%、11%、15%，山东多益成肥料农业科技有限公司)。参试水稻品种为甬优15号，试验地前作为早稻。

1.2 处理设计

试验共设5个处理：处理1，不施肥(T0)；处理2，常规施肥作对照(CK)，氮肥全部用普通尿素，不同时期氮肥运筹采用一基二追的施肥模式，即基施40%+分蘖期40%+孕穗期20%；处理3，氮肥全作基肥，全部采用缓释肥(T1)；处理4，基肥中氮肥占80%来源于缓释肥，分蘖肥追肥氮肥占20%来源于尿素(T2)；处理5，基肥中氮肥占80%来源于缓释肥，孕穗拔节期追肥占20%来源于尿素(T3)。小区面积30 m2，随机区组排列，重复3次。各处理间设置田埂并用塑料薄膜包裹，单排单灌，试验区域外围设置保护行，各处理除施肥外其他田间管理措施一致。

常规施肥区氮肥(N)、磷肥(P2O5)和钾肥(K2O)施用量分别为225、47.25和121.5 kg·hm-2。田间管理按当地常规栽培措施进行。水稻于2019年7月1日播种，8月11日移栽，11月18日收获。

1.3 取样与分析

采用手工收获，将各小区地上部生物量全部移除，田间清理干净，只留下不到3 cm的稻茬。收获的同时采集有代表性植株样品，经烘干、粉碎后用于植株养分分析。用直径5 cm不锈钢中空钻采样，深度为0～20 cm，每个小区随机采3个样点，并制成混合土样，带回实验室自然风干后，用于土壤养分分析。

土壤、植株中各养分含量都按土壤农化常规分析方法测定[6]。其中土壤有机质采用重铬酸钾容量法，水解性氮采用碱解扩散法，有效磷采用碳酸氢钠提取-钼锑抗比色法，速效钾采用乙酸铵浸提-火焰光度计法，pH采用电位法(水土比例2.5∶1)；植株经硫酸-过氧化氢消煮，采用半微量蒸馏法测氮。

1.4 有关参数及计算

水稻收获指数是水稻收获时籽粒产量与地上部生物量的比值，反映了作物同化产物在籽粒和营养器官上的分配比例。

氮素收获指数是水稻收获时籽粒吸氮量与地上部吸氮量的比值，反映了作物吸收的氮在籽粒和营养器官上的分配比例。

氮素内部利用率是指水稻籽粒产量与地上部吸氮量的比值，表示水稻每吸收单位氮素所获得的水稻籽粒产量。

氮肥偏生产力是指单位投入的氮肥所能生产的水稻籽粒产量。

试验数据采用Excel软件进行整理，并采用SAS统计软件对数据进行分析。

2 结果与分析

2.1 籽粒产量及其构成

表1表明，在所有处理中，不施肥(T0)处理水稻籽粒产量最低，只有5 847 kg·hm-2，施肥提高了水稻产量。与不施肥处理相比，传统一基两追施肥(CK)处理水稻产量提高了11.5%；不施肥水稻产量为传统施肥处理的89.7%，这说明本试验条件下肥料增产贡献率为10.3%。与CK处理相比，T2与T3处理提高了水稻穗长和穗粒数，但和一次性基施(T1)处理一样降低了有效穗数。与CK处理相比，缓释尿素与普通尿素不同时间配施在水稻株高、收获指数和千粒重上没有显著差异。

表1 不同施肥处理对水稻产量及其构成的影响

2.2 水稻氮含量

表2表明，施氮肥促进了水稻对氮的吸收。施氮处理水稻籽粒和秸秆中氮含量显著高于不施肥(T0)处理，但CK、T1和T2处理间水稻籽粒和秸秆中氮含量没有显著差别。在所有施肥处理中，T3处理水稻的籽粒和秸秆氮含量均是最高，显著高于其他3个施肥处理。这说明穗期追肥能提高水稻植株中氮含量。

表2 不同施肥处理对水稻氮含量和吸氮量的影响

2.3 水稻吸氮量

与氮含量趋势相似，施氮处理水稻籽粒和秸秆

吸氮量均显著高于不施肥处理，但施肥处理间秸秆吸氮量没有显著差异(表2)。在所有处理中，T3处理籽粒和秸秆吸氮量均最高，其中籽粒吸氮量显著高于CK和T1处理，但与T2处理没有显著差别；这说明穗期追施氮肥能提高水稻植株吸氮量。在不施肥条件下，水稻籽粒吸氮量占地上部吸氮量的72.6%，这说明水稻吸收的氮绝大部分被储存在籽粒中。施肥降低了这个比例，施肥处理氮素收获指数在63.6%～69.1%，比CK处理低9.6%。但施肥处理间氮素收获指数没有显著差异。

2.4 氮素内部效率

不施肥水稻氮素内部利用率显著高于施肥处理(表3)。在不施肥条件下，水稻每吸收1 kg氮素可以生产78.0 kg，施肥后降低到平均59.7 kg。而且T1和T2处理的氮素内部效率比T3高12.8%和19.6%。在施氮肥条件下每生产100 kg籽粒，需要吸收氮1.68 kg(1.55～1.85 kg)。