靳海洋, 謝迎新 *, 劉 園, 馬冬云, 朱云集,3, 王晨陽, 賀德先
(1河南農業大學農學院,河南鄭州 450002; 2河南農業大學國家小麥工程技術研究中心,河南鄭州 450002;3河南農業大學資源與環境學院,河南鄭州 450002)
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冬小麥上短控釋期尿素的適宜施用量與施用方法研究
靳海洋1,2, 謝迎新1,2 *, 劉 園1,2, 馬冬云1,2, 朱云集1,2,3, 王晨陽1,2, 賀德先1 *
(1河南農業大學農學院,河南鄭州 450002; 2河南農業大學國家小麥工程技術研究中心,河南鄭州 450002;3河南農業大學資源與環境學院,河南鄭州 450002)
【目的】控釋尿素受土壤溫度、水分等環境條件的影響,應用效果不一。對比相同施氮量下一次性基施控釋尿素與尿素分期施用,以及控釋尿素和普通尿素追施對冬小麥籽粒產量、品質, 氮肥利用率及綜合經濟效益的影響,可為控釋尿素的合理施用提供理論和技術依據。【方法】采用大田試驗,選用新麥26為供試材料,隨機區組試驗設計,調查了冬小麥籽粒產量、主要品質性狀、氮肥利用率及經濟效益。設兩個試驗,試驗1: 控釋尿素和普通尿素各設5個氮肥水平,即N0、120、160、200和240kg/hm2; 試驗2: 設不施氮肥、N200kg/hm2總氮量下普通尿素和控釋尿素均40%返青期追施3個處理。【結果】 1)與不施氮(CK)相比,控釋尿素和普通尿素均可顯著提高小麥籽粒產量,且隨著施氮量的增加而增加,其中以分期施用普通尿素N240kg/hm2處理籽粒產量最高。相同施氮量下,分期施用普通尿素處理小麥籽粒產量顯著高于一次性基施控釋尿素處理(N160kg/hm2除外)。然而,返青期追施控釋尿素處理小麥籽粒產量顯著高于同期追施普通尿素處理,增產率達15.8%; 2)相同施氮量下,分期施用普通尿素處理較一次性基施控釋尿素處理的小麥籽粒容重、蛋白質含量、水分含量、濕面筋含量均有所提高,且兩種尿素處理間籽粒容重在N160kg/hm2和N200kg/hm2時差異達顯著水平。然而,返青期追施控釋尿素處理小麥籽粒容重、濕面筋含量、蛋白質含量等品質指標顯著高于同期追施普通尿素處理; 3)兩種尿素處理氮肥農學利用率和氮肥偏生產力隨施氮量的增加而降低,在相同施氮量下分期施用普通尿素處理顯著高于一次性基施控釋尿素處理。此外,與分期施用普通尿素處理相比,一次性基施控釋尿素處理減少了小麥拔節期追肥人工成本投入,但由于一次性基施控釋尿素處理籽粒產量較低和氮肥價格較高,導致經濟效益相對較低。然而,試驗2結果表明,返青期追施控釋尿素處理氮素利用率(氮肥農學效率、氮肥偏生產力及氮素回收率)和經濟效益顯著高于同期追施普通尿素處理。【結論】本研究地區較適宜的推薦氮肥施用量為N200kg/hm2,一次性基施控釋尿素較適宜于勞力欠缺的農戶,而對于個別勞力充足的農戶則適宜采用分期追施普通尿素或者小麥返青期追施控釋尿素的氮肥管理技術。因此,在當前農村勞動力日益減少,用工成本日益增加以及種糧比較效益持續降低的大環境下,氮素肥料合理選擇和施用技術要依據實際情況而定。
控釋尿素; 普通尿素; 冬小麥; 籽粒產量; 氮肥利用率; 經濟效益
economicbenefit
氮肥是影響小麥生長發育最為活躍的因子,氮肥施入時間、品種及施入量都對小麥籽粒產量和品質的形成有重要影響。控釋尿素由于可延長養分的釋放期,理論上可以進行一次性施肥,減少用于追肥的勞動力和機械投入,提高養分的利用率。然而,控釋尿素的施用效果國內外研究結論不一,有研究發現,與普通尿素相比,控釋尿素可顯著提高作物產量[1],且在提高小麥籽粒產量和品質的同時還能夠提高氮肥利用率[2],也有結果表明,在相同施氮量條件下,包膜控釋尿素沒有顯著增加籽粒和生物產量[3-5],不能增加作物的氮素吸收[5-6]。為此,本研究通過兩個田間試驗,考察了一次性基施控釋尿素與返青期追施控釋尿素對小麥產量、蛋白質含量等品質性狀、氮肥利用率及最終經濟效益的影響,為控釋尿素的合理施用提供依據。
1.1試驗地點
1.2試驗設計
選用國審小麥品種新麥26作為供試材料,試驗采用隨機區組設計,3次重復,小區面積為16m2(4m×4m),試驗小區四周用深0.7m的水泥預制板分隔,四角水泥密封。共設置兩個田間試驗,均為10月20日播種,次年6月5日收獲。小麥全生育期按當地高產田標準管理。
試驗1: 控釋尿素一次性基施和普通尿素分期施用比較試驗普通尿素(CU)和控釋尿素(CRU)均設5個氮肥水平,即施N0(CK1)、120、160、200和240kg/hm2。控釋尿素(N45%,控釋期3個月)由山東農業大學肥業科技有限公司提供,普通氮、磷、鉀肥料分別為尿素(N46%)、重過磷酸鈣(P2O546%)和氯化鉀(K2O60%)。每個小區P2O5、K2O用量均為150kg/hm2。控釋尿素處理的肥料全部一次性基施,普通尿素處理的60%普通尿素和全部磷、鉀肥作為基肥在播種前一次性基施,剩余40%普通尿素在小麥拔節期(3月25日)追施。
試驗2: 控釋尿素與普通尿素追施比較試驗根據上年度試驗結果,以不施氮肥為對照(CK2),在基施普通尿素的前提下設返青期追施普通尿素(CU)和返青期追施控釋尿素(CRU),共3個試驗處理。各處理均按照60%氮肥和全部磷、鉀肥在播種前一次性基施,剩余40%氮肥按照普通尿素和控釋尿素兩種氮肥類型在小麥返青期(3月5日)追施。兩種尿素處理氮肥用量均為N200kg/hm2,各處理磷、鉀肥用量均為P2O5150kg/hm2和K2O90kg/hm2。
1.3測定指標和方法1.3.1 生物產量、籽粒產量及構成因素于小麥成熟期每個小區取1 m雙行植株進行室內考種,監測樣點株數、樣點穗數、莖稈風干重、穗粒數、千粒重。試驗小區小麥全部收獲折算為單位面積籽粒產量。1.3.2 小麥籽粒主要品質性狀采用FOSS近紅外谷物籽粒分析儀(InfratecTM1241,FOSS,瑞士)測定小麥籽粒水分、蛋白質含量和濕面筋含量; 用HGT-1000A型谷物容重器測定小麥籽粒容重。1.4數據計算
收獲指數=樣株籽粒產量/樣株地上部分生物產量;
氮肥農學利用效率(AE,kg/kg)=(施氮處理籽粒產量-無氮處理籽粒產量)/施氮量;
氮肥偏生產力(PEP,kg/kg)=施氮處理籽粒產量/施氮量[7-8];
氮素回收效率(RE,%)=(施氮處理植株吸氮量-無氮處理植株吸氮量)/施氮量×100。
經濟效益分析: 以尿素價格為2000yuan/t、控釋尿素價格為3060yuan/t、氯化鉀2800yuan/t、重過磷酸鈣2600yuan/t、小麥價格按2.20yuan/kg計算,追肥勞動力投入當地水平為450yuan/hm2,其他投入包括種子、農藥、整地、播種、灌溉、收獲等,按當地水平2400yuan/hm2計算。
采用Excel2010和SPSS19.0軟件進行試驗數據處理和分析,采用Duncan法進行多重比較,顯著性水平取P<0.05。
2.1籽粒產量及產量構成

由表1試驗1還可以看出,分期施用普通尿素的生物產量以N200kg/hm2處理最高,其次為N160kg/hm2,最高施氮量處理(N240kg/hm2)最低; 而一次性基施控釋尿素的小麥籽粒產量從N160kg/hm2到N240kg/hm2差異不明顯,生物產量在最高施氮量處理(N240kg/hm2)達到最高,導致其收獲指數最低,表明一次性基施高量的控釋尿素導致大量養分依然留在營養器官中,沒有有效地向籽粒轉移。由試驗2結果可知,返青期追施控釋尿素可以滿足小麥生育中后期對氮素的養分需求,增加庫的積累,提高收獲指數。
通過對表1試驗1產量構成因素分析發現,在等氮量下兩種尿素處理間穗粒數、千粒重無明顯差異,分期施用普通尿素處理單位面積成穗數高于一次性基施控釋尿素處理,表現為產量差異,進一步表明一次性基施控釋尿素不能滿足小麥苗期氮素需求,影響冬前小麥有效分蘗,導致成穗數降低,最終小麥籽粒產量下降。試驗2結果表明,返青期追施控釋尿素較同期追施普通尿素顯著提高小麥成穗數和穗粒數,從而導致追施控釋尿素處理小麥籽粒產量顯著高于追施普通尿素處理,表明返青期追施控釋尿素可為小麥生育中后期提供相對充足的氮素供應,為促蘗成穗和穗粒數增加奠定營養基礎。
表1控釋尿素與普通尿素施用下小麥籽粒產量及其構成要素
Table1Grainyieldandcomponentsofwinterwheatunderapplicationofcontrolled-releaseureaandcommonurea

施氮量Nrate(kg/hm2)處理Treatment穗數Spikes(104/hm2)穗粒數Grainsperspike千粒重1000-grainweight(g)生物產量Biomass(kg/hm2)籽粒產量Grainyield(kg/hm2)增產率Increase(%)收獲指數Harvestindex試驗10CK1459d31a43.75a12486ca4858ea——0.39ab1st120CRU534cd31a42.45b16907ba5918da21.8—0.35bcexperimentCU578bc33a41.84bc17480ba6499bc33.89.820.37bc160CRU604abc30a41.76bcd17369ba6322ca30.1—0.37bcCU620ab32a41.98bc17733ba6618bc36.24.680.39ab200CRU612abc31a41.34cd17720ba6377ca31.3—0.36bcCU651ab33a41.03de18581ab6816ab40.36.880.37bc240CRU653ab32a40.92e20177aa6582bc35.5—0.33cCU675a29a41.23cde16735ba7148aa47.18.600.43a試驗20CK2468c31c40.23a14315ca5305ca——0.37c2nd200CU576b34b40.80a17206ba6903ba30.1—0.40bexperiment200CRU628a38a41.37a18017aa7994aa50.715.800.44a
注(Note):CK—不施氮肥Nonitrogenfertilizer;CU—普通尿素Commonurea;CRU—控釋尿素Controlled-releaseurea(releaseperiod: 3months); 數據后不同字母分別表示同一試驗不同處理間差異顯著(P<0.05)Differentlettersmeanvaluesinthesameexperimentsignificantlydifferentamongthetreatmentsatthe0.05level.
2.2籽粒主要品質性狀
由表2試驗1可以看出,相同施氮水平下,分期施用普通尿素處理籽粒蛋白質含量與一次性基施控釋尿素處理相比無顯著差異,小麥籽粒水分含量均顯著高于一次性基施控釋尿素處理。小麥籽粒濕面筋含量隨著施氮量的增加而增加,同一施氮水平下,分期施用普通尿素處理較一次性基施控釋尿素處理濕面筋含量均有所提高,但二者差異未達顯著水平。通過對小麥籽粒容重分析發現,一次性基施控釋尿素處理間和分期施用普通尿素處理間籽粒容重無明顯差異,在等量氮素供應條件下,分期施用普通尿素處理均較一次性基施控釋尿素處理籽粒容重有所增加,且在N160kg/hm2和N200kg/hm2施氮水平下差異達顯著水平,表明一次性基施控釋尿素處理對小麥中后期氮素養分供應狀況不如分期施用普通尿素處理,進而影響小麥品質性狀指標。
從表2試驗2結果可以看出,返青期追施控釋尿素處理較同期追施普通尿素處理能夠顯著提高小麥籽粒容重、濕面筋含量和蛋白質含量,表明滿足小麥中后期氮素充足供應的返青期追施控釋尿素處理具有改善小麥籽粒品質性狀的作用。
2.3氮肥利用率
由表3試驗1結果可看出,隨著施氮量的增加,兩種氮肥處理的氮肥偏生產力、分期施用普通尿素處理的氮肥農學利用率均隨施氮量的增加呈逐漸降低趨勢,但一次性基施控釋尿素處理的氮肥農學利用率呈先升高再降低趨勢,并以N160kg/hm2施氮處理氮肥農學利用率最高,N240kg/hm2施氮處理最低。由表3還可看出,在等量氮肥供應條件下,分期施用普通尿素處理的氮肥偏生產力、氮肥農學利用率均顯著高于一次性基施控釋尿素處理。從氮素回收率來看,分期施用普通尿素處理隨著施氮量的增加顯著降低,而施用控釋尿素處理則呈現先降低后升高趨勢,且回收率均高于30%(表3),表明施用控釋尿素,尤其是在高量施氮情況下(N240kg/hm2)有利于提高氮素回收效率,有減少農田土壤氮素環境污染的效果,具有相對較好的環境效益。

表2 不同處理小麥籽粒主要品質性狀
注(Note):CK—不施氮肥Nonitrogenfertilizer;CU—普通尿素Commonurea;CRU—控釋尿素Controlled-releaseurea(releaseperiod: 3months); 數據后不同字母分別表示同一試驗不同處理間差異顯著(P<0.05)Differentlettersmeanvaluesinthesameexperimentsignificantlydifferentamongthetreatmentsatthe0.05level.

表3 不同處理氮肥利用效率
注(Note):CK—不施氮肥Nonitrogenfertilizer;CU—普通尿素Commonurea;CRU—控釋尿素Controlled-releaseurea(releaseperiod: 3months); 數據后不同字母分別表示同一試驗不同處理間差異顯著(P<0.05)Differentlettersmeanvaluesinthesameexperimentsignificantlydifferentamongthetreatmentsatthe0.05level.
表3試驗2結果顯示,在N200kg/hm2施氮水平下,返青期追施40%控釋尿素處理氮肥偏生產力、農學利用效率以及氮素回收率均顯著高于返青期追施40%普通尿素處理,該試驗結果也表明返青期追施控釋尿素具有提高氮肥利用率、降低農田土壤氮素環境污染的作用。
2.4經濟效益分析
由表4試驗1可看出,在相同施氮水平下,雖然分期施用普通尿素處理較一次性基施控釋尿素處理增加了小麥拔節期追肥的人工成本,但分期施用普通尿素處理肥料成本較低、小麥籽粒產量較高,最終導致分期施用普通尿素處理在扣除肥料成本、追肥人工和其他投入后的純收益顯著高于一次性基施控釋尿素處理。由表4試驗2可看出,相同施氮水平下,雖然控釋尿素的價格較高,返青期追施控釋尿素處理肥料成本顯著高于追施普通尿素處理,但返青期追施控釋尿素處理相對較高的小麥籽粒產量和產值足以彌補其高投入的肥料成本,最終純收益顯著高于返青期追施普通尿素處理。因此,一次性基施控釋尿素不適宜于本研究地區小麥的生長和效益,而底施普通尿素與返青期追施控釋尿素處理可帶來較高的籽粒產量和經濟效益,具有推廣應用價值。

表4 不同氮肥施用效益分析
注(Note):CK—不施氮肥Nonitrogenfertilizer;CU—普通尿素Commonurea;CRU—控釋尿素Controlled-releaseurea(releaseperiod: 3months); 數據后不同字母分別表示同一試驗不同處理間差異顯著(P<0.05)Differentlettersmeanvaluesinthesameexperimentsignificantlydifferentamongthetreatmentsatthe0.05level.
3.1產量及產量構成
本研究表明,一次性基施控釋尿素的效果不如分期施用普通尿素,主要在于苗期不能提供足夠的氮素營養滿足小麥的分蘗,返青后,又沒有足夠的養分供應小麥成穗,導致小麥分蘗數和成穗數均低于分期施用普通尿素。在小麥返青期追施控釋尿素較同期追施普通尿素處理顯著增加了單位面積成穗數、穗粒數,最終追施控釋尿素處理小麥籽粒產量顯著高于追施普通尿素處理。有研究表明,在小麥拔節期出現兩極分化,小麥生長加快[9],需肥量增加,在小麥起身拔節期追施一次氮肥,可使小麥拔節后的營養生長和生殖生長同時得到充足的氮素營養,提高分蘗成穗數和小花結實率,促進營養器官氮素向籽粒中轉運[10],拔節期前后追施氮肥是通過增加單位面積成穗數、穗粒數從而提高小麥籽粒產量[11]。本研究也證實,在小麥起身拔節期追施普通尿素或者在返青期追施控釋尿素使氮素營養在拔節期釋放,能夠根據小麥生長需肥特性供給小麥生長所需要的氮素營養,提高有效分蘗成穗數,進而提高小麥籽粒產量,而在小麥播種期間一次性基施控釋尿素則根據包膜材料的釋放特性進行養分釋放,釋放時間和釋放量受土壤溫度、水分等環境條件的影響較大,不能滿足小麥苗期及中后期對氮素養分的需求,最終導致籽粒產量降低。因此,分期施用普通尿素或者返青期追施控釋尿素較一次性基施控釋尿素更能保證小麥生長發育所需的氮素營養,進一步可為產量提高奠定營養基礎。
此外,從本研究結果看,一次性基施控釋尿素與分期施用普通尿素籽粒產量產生差異的主要原因是控釋尿素處理成穗數較低,這主要是一次性基施控釋尿素引起小麥苗期及中后期氮素供應不足造成的,同時也與所選控釋尿素控釋期長短有關。本研究所選控釋尿素養分釋放期只有3個月,而小麥生育期近8個月,這就容易引起小麥苗期營養供應不足,而在小麥生長緩慢且對養分需求較少的越冬期氮素釋放較多,小麥拔節后需要大量氮素養分供應時又顯得不足,最終影響小麥生長,導致產量下降。
3.2籽粒品質性狀
本研究表明,隨著普通尿素施氮量的增加,小麥籽粒蛋白質含量呈先升高后降低的趨勢,這與李洪梅等[12]的研究結果相一致。研究還發現,在不同施氮量下普通尿素處理均較一次性基施控釋尿素處理籽粒容重有所增加,返青期追施控釋尿素處理小麥籽粒容重、濕面筋含量以及蛋白質含量均顯著高于同期追施普通尿素處理,這與孫克剛等[13]研究結果不一致,分析原因主要是由于分期施用普通尿素或者返青期追施控釋尿素可以保證小麥中后期氮素營養供應,而小麥中后期充足的氮素供應是提高小麥籽粒容重、蛋白質含量等品質性狀的重要基礎[14-15]。
3.3氮肥利用效率
王英麗等[11]通過分期施肥的方式進行研究認為控釋尿素較普通尿素能夠提高氮肥利用率; 孫克剛等[6]研究表明,一次性基施控釋尿素較一次性基施普通尿素氮肥利用率顯著增加,但一次性基施控釋尿素較分期施用普通尿素氮肥利用率降低。在本試驗條件下,分期施用普通尿素處理較一次性基施控釋尿素處理能顯著提高氮肥利用率(氮肥農學效率和氮肥偏生產力),基施普通尿素結合返青期追施控釋尿素處理氮肥農學效率、回收率均顯著高于同期追施普通尿素處理,分析原因可能主要由于分期施用普通尿素或者返青期追施控釋尿素可以根據小麥生育期需肥特性及時供應氮素營養以滿足其生長需求,而一次性基施控釋尿素并不能完全按照小麥需肥特性供給小麥所需的氮素營養,導致小麥苗期及中后期氮素供應不足,最終導致氮肥農學效率和回收率降低。
3.4經濟效益

本研究地區較適宜的推薦氮肥施用量為N200kg/hm2。在氮肥總用量相同條件下,與分期施用普通尿素相比,一次性基施控釋尿素處理降低小麥籽粒產量、氮肥利用率、收獲指數和最終經濟效益,但返青期追施控釋尿素較同期追施普通尿素顯著提高小麥籽粒產量(增產15.8%)、籽粒容重、濕面筋含量、蛋白質含量、氮肥利用率及最終經濟效益。因此,一次性基施控釋尿素并不適宜于本地區小麥生產,返青期追施控釋尿素能夠起到較好的增產增收作用。考慮到控釋尿素價格較高,在實際生產中,可選用普通尿素基施、控釋尿素追施的措施,實現小麥增產和農民增收。
致謝: 河南農業大學農學院本科實習生趙顯芳、孔凡松和李思思參加了部分田間取樣和室內分析工作,在此謹表謝意。
[1]張淑香, 趙林萍, 八木一行, 等. 包膜尿素對玉米和小麥的生物學與環境效應[J]. 植物營養與肥料學報, 2007, 13(6): 1086-1091.
ZhangSX,ZhaoLP,YagiK, et al.Biologicalandenvironmentaleffectofcoatedureaonmaizeandwheat[J].PlantNutritionandFertilizerScience, 2007, 13(6): 1086-1091.
[2]YangYC,ZhangM,ZhengL, et al.Controlledreleaseureaimprovednitrogenuseefficiency,yield,andqualityofwheat[J].AgronomyJournal, 2011, 103(2): 479-485.
[3]GrantCA,WuR,SellesF, et al.Cropyieldandnitrogenconcentrationwithcontrolledreleaseureaandsplitapplicationsofnitrogenascomparedtonon-coatedureaappliedatseeding[J].FieldCropsResearch, 2012, 127: 170-180.
[4]滿建國, 周杰, 王東, 等. 硫加樹脂包膜尿素控釋肥對小麥干物質積累分配及產量的影響[J]. 應用生態學報, 2011, 22(5): 1175-1182.
ManJG,ZhouJ,WangD, et al.Effectsofsulfurplusresin-coatedcontrolledreleaseureafertilizeronwinterwheatdrymatteraccumulationandallocationandgrainyield[J].ChineseJournalofAppliedEcology, 2011, 22(5): 1175-1182.
[5]NelsonKA,PaniaguaSM,MotavalliPP.Effectofpolymercoatedurea,irrigation,anddrainageonnitrogenutilizationandyieldofcorninaclaypansoil[J].AgronomyJournal, 2009, 101(3): 681-687.
[6]孫克剛, 和愛玲, 胡穎, 等. 控釋尿素在夏玉米上的施用效果及氮素利用率研究[J]. 化肥工業, 2013, 40(1): 64-65, 68.
SunKG,HeAL,HuY, et al.Resultsofcontrolledreleaseureaapplicationonsummercornandstudyofnitrogenavailability[J].ChemicalFertilizerIndustry, 2013, 40(1): 64-65, 68.
[7]NovoaR,LoomisRS.Nitrogenandproduction[J].PlantandSoil, 1981, 58: 177-204.
[8]何曉雁, 郝明德, 李慧成, 等. 黃土高原旱地小麥施肥對產量及水肥利用效率的影響[J]. 植物營養與肥料學報, 2010, 16(6): 1333-1340.
HeXY,HaoMD,LiHC, et al.EffectsofdifferentfertilizationonyieldofwheatandwaterandfertilizeruseefficiencyintheLoessPlateau[J].PlantNutritionandFertilizerScience, 2010, 16(6): 1333-1340.
[9]王彥麗, 朱云集, 郭天財, 等. 冬小麥碳氮積累、轉運和籽粒產量對小花發育期追氮的響應[J]. 麥類作物學報, 2011, 31(1): 98-105.
WangYL,ZhuYJ,GuoTC, et al.Theresponseofcarbonandnitrogenaccumulationandtranslocationandgrainyieldtonitrogenfertilizerdressinginwinterwheatatfloretdevelopmentperiod[J].JournalofTriticeaeCrops, 2011, 31(1): 98-105.
[10]姜麗娜, 張凱, 宋飛, 等. 拔節期追氮對冬小麥產量、效益及氮素吸收和利用的影響[J]. 麥類作物學報, 2013, 33(4): 716-721.
JiangLN,ZhangK,SongF, et al.Effectsofnitrogentopdressingatjointingstageongrainyield,benefit,absorptionandutilizationofnitrogeninwinterwheat[J].JournalofTriticeaeCrops, 2013, 33(4): 716-721.
[11]王麗英, 張彥才, 王凱輝, 等. 包膜控釋尿素對冬小麥產量和氮肥利用率的影響[J]. 華北農學報, 2008, 23(Suppl.1): 197-200.
WangLY,ZhangYC,WangKH, et al.Theeffectofcontrolled-releasecoatedureaonwheatyieldandapparentNrecoveryrates[J].ActaAgriculturaeBoreali-Sinica, 2008, 23(Suppl.1): 197-200.
[12]李洪梅, 孟淑華, 白洪立, 等. 施氮量對不同強筋小麥品種產量和品質的影響[J]. 山東農業科學, 2007, (4): 78-81.
LiHM,MengSH,BaiHL, et al.Effectsofnitrogenrateonyieldandqualityofdifferentstrongglutenwheatvarieties[J].ShandongAgriculturalSciences, 2007, (4): 78-81.
[13]孫克剛, 和愛玲, 李丙奇, 胡穎. 小麥-玉米周年輪作制下的控釋肥及控釋BB肥肥效試驗研究[J]. 中國農學通報, 2009, 25(12): 150-154.
SunKG,HeAL,LiBQ,HuY.Studyontheeffectofthecontrolledreleasedureaonwheat-corn[J].ChineseAgriculturalScienceBulletin.2009, 25(12): 150-154.
[14]潘慶民, 于振文. 追氮時期對冬小麥籽粒品質和產量的影響[J]. 麥類作物學報, 2002, 22(2): 65-69.
PanQM,YuZW.Effectsofnitrogentopdressingstageongrainqualityandyieldofwinterwheat[J].JournalofTriticeaeCrops, 2002, 22(2): 65-69.
[15]孟維偉, 于振文. 施氮量對濟麥20籽粒產量、蛋白質含量及氮肥利用率的影響[J]. 山東農業科學, 2007, (1): 75-76.
MengWW,YuZW.Effectofnitrogenfertilizerrateonthegrainyield,proteincontentandnitrogenuseefficiencyofJimai20[J].ShandongAgriculturalSciences, 2007, (1): 75-76.
[16]KhakbazanM,GrantCA,FinlayG, et al.Aneconomicstudyofcontrolledreleaseureaandsplitapplicationsofnitrogenascomparedwithnon-coatedureaunderconventionalandreducedtillagemanagement[J].CanadianJournalofPlantScience, 2013, 93(3): 523-534.
Studyonthesuitableapplicationrateandmethodofureawithshortcontrolled-releaseperiodinwinterwheat
JINHai-yang1,2,XIEYing-xin1,2 *,LIUYuan1,2,MADong-yun1,2,ZHUYun-ji1,2,3,WANGChen-yang1,2,HEDe-xian1 *
(1 College of Agronomy, Henan Agricultural University, Zhengzhou, Henan 450002, China;2 National Engineering Research Center for Wheat,Henan Agricultural University, Zhengzhou, Henan 450002, China;3 College of Resources and Environment, Henan Agricultural University, Zhengzhou, Henan 450002, China)
【Objectives】Theapplicationeffectofcontrolled-releaseureaisusuallyaffectedbytemperature,soilmoistureandotherenvironmentalfactors,sothereportedeffectwasvaried.Toprovidetheoreticalandtechnicalsupportsforselectingtheappropriatenitrogenfertilizersandapplicationmethods,twocomparisonexperimentsbetweenthecontrolled-releaseureaandcommonureaapplicationonwinterwheatwereperformed.【Methods】Awheatcultivar,Xinmai26wasusedastheexperimentalcrop,andtwofieldexperimentsweredesignedwitharandomizedblock.Grainyield,qualitytraits,nitrogenuseefficiencyandeconomicbenefitofwinterwheatbetweencontrolled-releaseureaandcommonureaweresystematicallystudied.Inthe1stexperiment,thecontrolled-releaseureawasbasalappliedinonetime,and60%ofcommercialureawasbasalappliedand40%topdressedatrevivingstage,allthetwokindsofureawereappliedinthefivelevels: 0(CK1),120,160,200and240kg/hm2,respectively.Inthesecondexperiment,usingnoNfertilizerascontrol(CK2),200kg/hm2ofNwasapplied,andcontrolled-releaseureaandcommercialureawereallappliedinratiooftop-dressed40%.【Results】 1)ComparedtoCK1,grainyieldofwinterwheatwassignificantlyincreasedwiththeincreaseofnitrogenapplicationratesofbothcontrolled-releaseureaandcommonurea,andthetreatmentwithcommonureasplitapplicationreachedthehighestgrainyieldasmuchasN240kg/hm2.Comparedwithcontrolled-releaseureaone-timeapplicationatthesamenitrogenrate,thetreatmentwithcommonureasplitapplicationcouldsignificantlyincreasegrainyieldofwinterwheatbutnotexhibitsignificantdifferenceattheN160kg/hm2nitrogenrate.However,comparedwithtopdressingcommonureaatrevivingstage,topdressingcontrolled-releaseureacouldsignificantlyincreasegrainyieldofwinterwheatby15.8%. 2)Underthesamenitrogenrate,comparedwithcontrolled-releaseureaone-timeapplicationasbasefertilization,commonureasplitapplicationcouldincreasegrainbulkdensity,grainproteincontent,grainmoisturecontent,wetglutencontentofwinterwheat,andgrainbulkdensityatnitrogenapplicationratewithN160kg/hm2andN200kg/hm2exhibitedsignificantincreases.However,topdressingcontrolled-releaseureaatrevivingstagecouldsignificantlyincreasegrainbulkdensity,wetglutencontentandgrainproteincontentofwinterwheatcomparedwithtopdressingcommonurea. 3)Nitrogenuseefficiencysuchasnitrogenfertilizeragronomicefficiencyandnitrogenpartialproductivitywasdecreasedwiththeincreaseofnitrogenapplicationrateforbothcommonureaandcontrolled-releaseurea,andnitrogenuseefficiencyinthetreatmentwithcommonureasplitapplicationwassignificantlyhigherthanthatinthetreatmentwithcontrolled-releaseureaone-timeapplicationatthesamenitrogenrate.Comparedwithcommonureasplitapplication,controlled-releaseureaone-timeapplicationasbasefertilizationreducedlaborcostofnitrogentopdressingatthejointingstageofwinterwheat,butthegrainyielddecreasedandtheincreaseininputcosteventuallyresultedinlowereconomicbenefitinthetreatmentwithcontrolled-releaseureaone-timeapplication.However,theresultsof2ndexperimentshowedthat,comparedwithtopdressingcommonureaatrevivingstageofwinterwheat,topdressingcontrolled-releaseureaatthisstagecouldsignificantlyincreasenitrogenuseefficiencyincludingnitrogenfertilizeragronomicefficiency,nitrogenpartialproductivityandnitrogenNrecoveryefficiency,andeconomicbenefit. 【Conclusions】Therateofrecommendednitrogenis200kg/hm2inthisregion.Basedonaconsiderationoflaborshortageoffarmers,controlledreleaseureaissuitableforone-timebaseapplication,andwhenfarmerlaborsareabundant,commonureaissuitableforbaseandtopdressingfertilizer,orcontrolled-releaseureasuitablefortopdressingfertilizeratrevivingstageofwinterwheat.Therefore,appropriateureatypesandapplicationmethodsasnitrogenfertilizercouldbechosentoincreasefarmers’incomedependingontheactualsituationunderthebackgroundoflimitedlaborinruralareaaswellasincreaseinlaborforcecostanddecreaseinbenefitsofgrowinggraincropatpresent.
controlled-releaseurea;commonurea;winterwheat;grainyield;nitrogen(N)useefficiency;
2014-7-17接受日期: 2014-12-01網絡出版日期: 2015-07-24
“十二五”科技支撐計劃(2013BAD07B07, 2011BAD16B07); 農業部公益性行業科研專項(201303102, 201203079, 201203031)資助。作者簡介: 靳海洋(1991—),男,河南南召人,碩士研究生,主要從事土壤肥力與作物高產栽培研究。E-mail:jinhaiyang321@163.com
E-mail:xieyingxin@tom.com;hedexian@126.com
S143.1+5;S512.1+1.62
A
1008-505X(2016)02-0542-08