楊煥煥,孫克剛,張 琨,杜 君,和愛玲,張運紅,李丙奇
(1.河南省農業科學院植物營養與資源環境研究所 河南鄭州 450002;2.河南農業大學農學院 河南鄭州 450002; 3.河南省農業科學院小麥研究所 河南鄭州 450002)
目前,氮肥在施用過程中存在著施用量大、利用率低、環境污染[1-4]等問題,這是由施肥方法不當所造成的。在作物施肥研究中,過去只重視基肥的施用,之后的研究則側重于根據作物需肥規律調整氮肥在整個生育期的分配比例而使氮肥后移,并取得許多重要的研究成果[5-7]。雖然氮肥后移可以提高作物對肥料的利用率,但同時增加了施肥次數,增大了勞動強度。控釋肥料具有養分釋放與作物需求同步,揮發、淋溶、固定少,對環境污染輕等優點,因此其成為新型肥料的研究熱點[8-10]。而隨著城鎮化的發展、農村勞動力的轉移以及種植業機械化程度的提高,都需要農作物栽培方式的簡化,因此研究控釋肥料在小麥作物上一次性施肥技術具有重要的意義。
冬小麥試驗安排在河南省駐馬店市地力為中低水平的砂姜黑土上,共設中等肥力點(駐馬店市西平縣盆堯鎮于營村)和低肥力點(駐馬店農科院農場)2個試驗點,中等肥力點小區面積為30 m2,低肥力點小區面積為48 m2,播種量均為11 kg/畝(1畝=666.67 m2,下同),供試品種為新農979,低肥力點和中等肥力點的播種日期分別為10月9日和10月5日。種植前采取耕作層土壤(0~20 cm)進行基礎土樣分析,具體養分情況如表1所示。

表1 供試土壤理化性狀
冬小麥試驗在中等肥力點和低肥力點上均設置5個處理,其中:PK,只施磷鉀肥;FP,習慣施肥,尿素按質量比4∶6分別在苗期和拔節期施入,氮肥用量為純氮15.0 kg/畝;OPT,優化施肥,根據當地測土配方及往年試驗數據確定各養分投入量、基追比和施用方式,尿素按質量比4∶6分別在苗期和拔節期施入,氮肥用量為純氮12.0 kg/畝;100%CRF,與OPT處理等氮量,氮來自控釋尿素[w(N)=44%],所有肥料一次性底施,氮肥用量為純氮12.0 kg/畝;80%CRF,與OPT處理相比氮用量減少20%,氮來自控釋肥尿素,所有肥料一次性底施,氮肥用量為純氮9.6 kg/畝;所有處理的磷、鉀用量相同,均為P2O56.0 kg/畝、K2O 8.0 kg/畝,磷肥為w(P2O5)=12%的過磷酸鈣,鉀肥為w(K2O)=60%的氯化鉀。每個處理3次重復,完全隨機區組排列,小區之間設畦埂,重復之間設走道。
冬小麥收獲后,每個小區取5 m2樣品脫粒測產,產量以風干質量表示;植株全氮含量采用濃硫酸-雙氧水聯合消煮,凱氏定氮法測定;產量和氮肥利用率均采用多重比較法(LSD法)進行差異性分析。
由表2可知:不論是在低肥力點還是在中等肥力點,與不施氮肥處理相比,增施氮肥可顯著提高冬小麥產量,增產幅度為35.4%~48.6%(低肥力點)和36.6%~50.1%(中等肥力點);低肥力點和中等肥力點產量最高的均為100%CRF處理,其次均為OPT處理,都與FP處理達到顯著性差異,說明控釋尿素全部基施和優化施肥處理在提高產量方面優于習慣施肥;與OPT處理相比,等氮量100%CRF處理和OPT處理間雖未達顯著性差異,但100%CRF處理的冬小麥產量在2個試驗點均高于OPT處理,分別提高50.0 kg/hm2和53.0 kg/hm2,而且減少了施肥次數;與FP處理相比,當減施20%的氮肥時,80%CRF處理的冬小麥產量在2個試驗點分別下降了2.7%和3.7%,說明氮肥用量減少存在減產風險。

表2 不同施肥處理對冬小麥產量的影響
由表3可知:與FP處理相比,低肥力點氮肥利用率提高了8.6%~11.8%,中等肥力點提高了8.6%~12.2%;在低肥力點和中等肥力點,氮肥利用率最高的均為100%CRF處理,其余依次均為80%CRF處理、OPT處理和FP處理,說明控釋肥的氮肥利用效果較好;與100%CRF處理相比,80%CRF處理在2個試驗點的氮肥利用率分別降低了2.1%和2.4%,這可能與當年該處理產量下降有關。

表3 不同施肥處理對冬小麥氮肥利用率的影響
試驗結果表明,在所有處理中,產量最高的為100%CRF處理,冬小麥產量分別達7 336.0 kg/hm2(低肥力點)和7 816.5 kg/hm2(中等肥力點),與OPT處理相比,分別提高了50.0 kg/hm2(低肥力點)和53.0 kg/hm2(中等肥力點),說明按OPT處理施氮量的控釋尿素全部一次性基施的效果較好,不僅提高了冬小麥產量和氮肥利用率,而且減少了施肥次數,降低了勞動強度;在OPT處理施氮量的基礎上減施20%的氮肥,與習慣施肥相比,80%CRF處理的冬小麥產量下降,存在減產風險,氮肥利用率與100%CRF處理相比也有所下降,這可能與當年該處理產量下降有關。