控失尿素對滴灌棉花生長及產量的影響*

李　瑋，冶　軍*，鄭繼亮，岳艷軍（.石河子大學農學院資源與環境科學系，新疆　石河子　83003；.新疆心連心能源化工有限公司）

?

控失尿素對滴灌棉花生長及產量的影響*

李瑋1，冶軍1*，鄭繼亮2，岳艷軍2
（1.石河子大學農學院資源與環境科學系，新疆石河子832003；2.新疆心連心能源化工有限公司）

摘要：為明確控失尿素在滴灌棉花上的應用效果，通過田間試驗，研究了控失尿素不同基施比例對棉花生長、產量的影響。結果表明，施用控失尿素能提高棉花株高、葉片SPAD值及生物量。棉花產量隨控失尿素基施比例的增大表現出先增加后降低的趨勢，控失尿素可以增加棉花單株結鈴數或單鈴重，施控失尿素處理比不施用（對照）最高增產8.40%。本試驗條件下，以控失尿素50%作基肥的棉花產量較高。

關鍵詞：滴灌；棉花；控失尿素；產量

尿素是我國主要的化學氮肥品種，占氮肥總消耗量的65%左右，其活性強，損失途徑多，肥效期短，氮肥利用率普遍較低[1-2]。新疆作為中國最大的優質棉產地，氮肥是棉花的養分限制因子之一[3]，在新疆滴灌棉花生產上，以隨水追施普通尿素或滴灌專用肥為主。然而，這樣會導致氮肥以氨揮發、反硝化、淋洗等途徑大量流失[4]，既造成巨大的經濟損失，又給生態環境和人類健康帶來嚴重的危害。

“控失”化肥是中國科學院、安徽省離子束生物工程學重點實驗室經過多年技術攻關的創新性成果，它不同于添加脲酶劑或包裹包膜的緩/控釋型化肥。化肥“控失”技術是指通過一種環境友好、成本低廉、無溶劑的天然高分子納米分子網材料與化肥復配，通過膠體作用形成巨大的網狀交鏈，吸附網捕化肥中的營養元素，在作物根系周圍形成營養庫，從而達到對化肥“控失”的效果[5]。控失氮肥兼顧了環境保護和農業生產，其釋放時間長，不但可有效地減少肥料養分的流失，提高肥料利用率，減少施肥量，而且能降低施肥對環境的污染[6-7]。控失尿素只能作基肥施用，在旱地農業及普通畦灌、溝灌條件下優勢顯著。據報道，施用控失肥料可以提高氮肥利用率達10%～20%[8]，尤其對水稻、棉花、小麥、玉米等大田作物具有明顯的增產效果[9-12]。但是，在新疆水肥一體化生產中，很少施基肥或不施基肥，所以控失尿素能否在滴灌棉花上施用，有無使用價值，仍存在疑問。因此，本研究通過大田施肥試驗，研究不同基施比例的控失尿素對滴灌棉花干物質積累、養分吸收、產量及氮肥利用率的影響，以期為滴灌條件下棉花施用控失尿素提供參考依據。

1　材料與方法

1.1試驗地概況

試驗于2015年在石河子市天業化工生態示范園進行，土壤類型為灌耕灰漠土，質地為壤土，pH值8.66，有機質20.79g/kg，全氮0.86g/kg，速效磷17.44mg/kg，速效鉀354mg/kg。

1.2試驗材料

供試作物：棉花，品種為新陸早48號。

供試肥料：尿素（CO（NH2）2），含N46%；重過磷酸鈣，含P2O546%；硫酸鉀（K2SO4），含K2O50%；控失尿素 （由新疆心連心能源化工有限公司提供），含N44%，控失率大于35%。

1.3試驗設計

試驗設5個處理，每個處理重復4次，共20個試驗小區，小區面積25.3m2。試驗地棉花于2015年4月29日播種，采用一膜兩管四行，棉花播種密度30萬株/hm2。采取“干播濕出”，播種后滴出苗水750 m3/hm2。棉花生育期灌水7次，6月10日滴第1水，8月初停水，總灌水量3600m3/hm2。各處理在棉花生育期追肥5次，隨水滴入，從第2次灌水開始至第6次灌水結束，每次施肥量相同。其余田間管理措施同當地大田。

表1　不同處理的棉花農藝性狀

試驗在等施氮量下（純N310kg/hm2），以不同基施用量的控失尿素搭配追施普通尿素，控失尿素用量分別占總施氮量的20%、50%、100%，同時設置2組對照，即不施氮處理和基施普通尿素處理。各處理具體施肥情況如下：（1）不施氮肥（N0），只施磷、鉀肥；（2）普通尿素（U20/80），基施普通尿素20%+追施普通尿素80%；（3）控失尿素（KU20/80），基施控失尿素20%+追施普通尿素80%；（4）控失尿素（KU50/50），基施控失尿素50%+追施普通尿素50%；（5）控失尿素（KU100/0），控失尿素100%基施。其中，U20/80基施普通尿素20%+追施普通尿素80%為當地農民尿素常規施用方法，各處理磷、鉀肥均等量（P2O590kg/hm2，K2O45kg/hm2）作基肥一次性施入。

1.4樣品采集和測定

在棉花各生育期進行植株生長指標的觀測，同時取地上部新鮮樣品，用烘干法測定各器官干物質重。同時進行田間實收測產。

1.5數據分析與計算

試驗數據用SPSS17.0和Excel2003軟件進行處理和統計分析，LSD法檢驗差異顯著性。

2　結果與分析

2.1棉花植株生長

通過各處理的棉花農藝學性狀（表1）可以看出，施用氮肥各處理較不施氮處理棉花株高、蕾鈴數及葉片SPAD值顯著提高。各施氮處理對棉花葉齡無顯著影響，但控失尿素處理的棉花蕾鈴數均多于對照處理，以KU100/0處理最高。而各處理對棉花株高和葉片SPAD值的影響均表現為控失尿素處理高于對照處理，控失尿素處理間以KU100/0處理最高，KU50/50次之，KU20/80最低，說明控失尿素可能是通過提高棉花植株葉片光合作用強度來促進生長。

2.2棉花植株干物質積累與分配

表2為吐絮期棉花植株干物質積累與分配情況。各施肥處理干物質積累量以不施氮處理最低，KU100/0處理次之，KU50/50處理最高，其余處理間差異不顯著。各處理棉花莖干物質以不施氮處理最低，其余處理間差異不顯著，葉片干物質重均無顯著差異，蕾鈴干物質重則以不施氮處理最低，KU100/0處理次之，說明控失尿素作基肥一次性施用不適于本研究區域。

表2　各處理棉花地上部干物質重　t/hm2

2.3棉花產量及其構成因子

從表3可以看出，等施氮量下，控失尿素處理棉花保苗株數以KU100/0處理最少，說明氮肥一次性投入會影響棉花出苗；施氮均能顯著提高棉花單株結鈴數，以KU100/0處理最多。各施肥處理棉花單鈴重均顯著高于不施氮處理，KU50/50處理最高，其余處理間無顯著差異。控失尿素處理間棉花產量隨基施比例的增大先增加后降低，其中KU50/50處理產量最高，比對照處理增產8.40%，而KU20/80處理與對照處理間產量差異不顯著。

表3　各處理對棉花產量及其構成因素的影響

3　討論與結論

本研究表明，施用控失尿素可以增加棉花的株高和葉片SPAD值，這說明控失尿素的氮素釋放能夠與作物養分吸收同步。控失尿素處理滴灌棉花干物質積累量均高于不施肥處理，未出現脫肥現象。控失尿素處理間棉花產量隨基施比例的增大先增后降，比普通尿素處理最高增產8.40%。這是因為控失尿素處理的土壤供氮量比施用普通肥料更能滿足作物生長的需求[13-14]。

控失尿素可以通過提高棉花單株結鈴數或單鈴重來實現增產，因此，在新疆滴灌棉花上施用控失尿素是可行的。同時，適宜的控失尿素基施比例既能保證作物的生長，又能獲得較高的產量。在本試驗條件下，滴灌棉花施用控失尿素的適宜基施比例為50%。

參考文獻

[1]趙秉強，楊相東，李燕婷，等.我國新型肥料發展若干問題的探討[J].磷肥與復肥，2012，27（3）：1-4.

[2]高祥照，馬文奇，崔勇，等.我國耕地土壤養分變化與肥料投入狀況[J].植物營養與肥料學報，2000，6（4）：363-369.

[3]張炎，王講利，毛端明，等.新疆棉花平衡施肥技術發展現狀[J].土壤肥料，2003（4）：7-10.

[4]NosengoN.Fertilizedtodeath[J].Nature，2003（425）：894-895.

[5]余立祥，卞坡，吳躍進，等.化肥“控失”對作物氮素農學利用率的影響[J].安徽農學通報，2007（24）：25-26.

[6]陳劍秋，陳宏坤，張民，等.控失復合肥田間養分釋放特征及對土壤硝態氮和銨態氮累積的影響 [J].水土保持學報，2011，25（4）：110-115.

[7]閆湘，金繼運，何萍，等.提高肥料利用率技術研究進展[J].中國農業科學，2008，41（2）：450-459.

[8]王向峰，劉樹慶，寧國輝.緩/控釋肥料的氮素利用率及控制效果研究[J].華北農學報，2006（21）：38-41.

[9]張福鎖，崔振嶺，王激清，等.中國土壤和植物養分管理現狀與改進策略[J].植物學通報，2007，24（6）：687-694.

[10]胡偉，張炎，胡國智，等.控釋尿素與普通尿素對棉花生長、養分吸收和產量的影響[J].新疆農業科學，2010，47（7）：1402-1405.

[11]王恒，姜亦梅，趙蘭坡.控釋尿素對吉林春玉米產量和氮肥利用率的影響[J].中國農學通報，2011，27（5）：126-129.

[12]于淑芳，楊力，張民，等.控釋尿素對小麥、玉米產量及土壤氮素的影響 [J].農業環境科學學報，2010，29（9）：1744-1749.

[13]汪強，李雙凌，韓燕來，等.緩/控釋肥對小麥增產與提高氮肥利用率的效果研究[J].土壤通報，2007，38（1）：47-50.

[14]楊雯玉，賀明榮，王遠軍，等.控釋尿素與普通尿素配施對冬小麥氮肥利用率的影響[J].植物營養與肥料學報，2005，11（5）：627-633.

收稿日期：2016—04—01

*基金項目：國際科技合作專項，項目編號：2015DFA11660。

*通訊作者：冶軍（1974－），男，新疆伊犁人，碩士，主要從事新型肥料與現代施肥技術研究。E-mail：yejun.shz@163.com。