控釋尿素減量對春小麥產量和效益及氮肥利用率的影響

湯瑩 楊文雄 劉效華

摘要：通過田間試驗研究了控釋尿素減量施用對春小麥的生長、產量效益及氮肥利用率的影響。結果表明，控釋尿素減量10%～30%較普通尿素傳統施肥（施N225.0 kg/hm2）小麥增產6.1%～11.9%，控釋尿素全量處理與普通尿素傳統施肥產量相當。用控釋尿素處理的氮肥利用率施較普通尿素傳統施肥高2.39～18.99百分點，其中以控釋尿素減量30%最高。控釋尿素全量及減量處理的純收益較普通尿素處理增收102.6～3105.1元/hm2，以控釋尿素減量20%處理純收益最高。春小麥在控釋尿素減量條件下能夠實現節本增效，其中以控釋尿素減量20%～30%施用效果最佳，可在春小麥生產中推廣應用。

關鍵詞：春小麥;控釋尿素;產量;效益;氮肥利用率

中圖分類號：S512.1;S147.2 ? 文獻標志碼：A ? 文章編號：1001-1463（2020）06-0034-05

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2020.06.009

Effects of Controlled Release Urea Reduction on Yield，Benefit and Nitrogenous Fertilizer Efficiency of Spring Wheat

TANG Ying 1， YANG Wenxiong 2， LIU Xiaohua 2

（1. Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China;2. Institute of Wheat， Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu， 730070， China）

Abstract：The effects of controlled-release urea reduction application on the growth， yield benefit and nitrogen use efficiency of spring wheat were studied by field experiments. The results showed that compared with conventional urea fertilization （N 225.0 kg/hm2）， controlled release urea decreased by 10% ～ 30%， and wheat increased by 6.1% ～ 11.9%. The nitrogen utilization rate of controlled-release urea treatment was 2.39 ～ 18.99 percent point higher than that of conventional urea fertilization， the reduction of controlled release urea by 30% was the highest. Compared with the normal urea treatment， the net profit of controlled release urea treatment was 102.6 ～ 3 105.1 yuan/hm2， and the net profit of controlled release urea treatment with 20% reduction was the highest. Under the condition of controlled release urea reduction， spring wheat can realize cost saving and efficiency increasing， among which 20% ～ 30% controlled release urea reduction has the best application effect， which can be popularized in spring wheat production.

Key words：Spring wheat;Controlled release urea;Yield;Benefit;Nitrogenous fertilizer efficiency

氮肥對提高小麥產量及其產業化發展做出了很大的貢獻[1 ]。但是，近年來，一味的提高產量而過量施氮及不合理施肥行為，導致土壤氮素流失、水體富營養化和大氣污染等一系列環境問題[2 - 6 ]。因此，在保證小麥產量和品質的同時，合理施用氮肥、提高氮肥利用率、減少氮素流失、減輕環境污染便成為當前研究的熱點問題。控釋尿素可以根據小麥的養分需求，緩慢釋放肥料養分，使其與作物氮素吸收基本同步，從而減少氮肥損失，提高作物產量和氮肥利用效率，是當前小麥綠色生產的關鍵途徑之一[7 - 10 ]。以延長氮肥肥效及節約施肥成本為目的的尿素緩釋控釋肥料合理施用技術及肥效研究有諸多結論[11 - 16 ]。隴春系列小麥品種為河西綠洲灌區的春小麥主栽品種。近年來，圍繞隴春系列品種的栽培技術研究也相繼展開，且提出了適宜的播期、密度、施肥、灌水量 ? ? 等[17 - 20 ]。但以氮肥減施為目的的緩控釋肥適宜用量及減施技術研究鮮見報道。我們以河西綠洲灌區主栽小麥品種隴春30號為供試材料，以不施氮肥和常規尿素為對照，比較在等氮量及減量施氮條件下控釋尿素對春小麥生長發育、產量效益及氮肥利用率的影響，以期為控釋尿素在春小麥上的推廣應用提供科學依據。

1 ? 材料和方法

1.1 ? 供試材料

指示春小麥品種為隴春30號，由甘肅省農業科學院小麥研究所育成并提供。供試肥料有普通尿素（含N 46.4%），由中國石油天然氣股份有限公司生產;控釋尿素（含N 43.2%），由心連心化肥有限公司生產;普通過磷酸鈣（含P2O5 12.0%），由內蒙古天寶豐肥業有限責任公司生產;農用硫酸鉀（含K2O 50.0%），由中投新線羅布泊鉀鹽有限公司生產。

1.2 ? 試驗方法

試驗于2018年3月至2018年7月在河西綠洲灌區武威市涼州區高壩鎮進行。試驗地土壤為灌漠土，播前耕層 0～20 cm土壤含有機質11.22 g/kg、水解氮62.43 mg/kg、有效磷15.85 mg/kg、速效鉀172 mg/kg，pH 8.21，前茬小麥。

試驗共設7個處理，分別為不施氮（CK）;傳統施肥（普通尿素，CN）;等氮量控釋尿素（CRN）;等氮量控釋尿素減量10%（CRN-10%）;等氮量控釋尿素減量20%（CRN-20%）;等氮量控釋尿素減量30%（CRN-30%）;等氮量控釋尿素減量40%（CRN-40%）。所有處理的磷鉀肥均一次性基施，除處理CN的氮肥60%基施、40%追施（拔節期追施20%，孕穗期追施20%）外，其余處理氮肥均一次性基施。各處理具體施肥量詳見表1。試驗采用隨機區組排列，重復3次，小區面積30 m2。試驗于3月15日采用人工開溝條播方式播種，行距25 cm，播種量450 kg/hm2。各處理春小麥于4月3日出苗，7月23日收獲。田間管理措施同當地優化大田。

1.3 ? 測定項目及方法

1.3.1 ? ?生育期記載 ? ?田間調查記載出苗期、拔節期、抽穗期、開花期和成熟期。

1.3.2 ? ?樣品采集及分析 ? ?干物質測定分別在拔節期、揚花期、抽穗期和成熟期取樣，每個小區取20 cm×20 cm 面積內植株，在105 ℃下殺青15 min后于85 ℃下烘干至恒重，計算干物質的積累量。小麥成熟期各小區單獨實收測產，并采集50穗考查產量構成并分別測定籽粒和秸稈的全氮含量。樣品經H2SO4- H2O2消化，用半微量開氏法測定全氮含量。

1.4 ? 數據處理

使用Microsoft Excel 2013進行數據標準化處理和作圖，采用SAS統計軟件進行方差分析，用LSD法進行差異顯著性檢驗。

產值=折合產量（kg/hm2）×單價（元/kg）

種植效益=產值（元/hm2）-投入（元/hm2）

產投比=產值（元/hm2）/投入（元/hm2）

氮肥利用率=[（施氮區小麥地上部氮素累積量-不施氮區小麥地上部氮素累積量）/施氮量]×100%。

2 ? 結果與分析

2.1 ? 控釋尿素減量對春小麥干物質積累的影響

從圖1 中可以看出，不同施氮肥處理小麥干物質積累量呈增長趨勢，均于成熟期達到最大值。與CK相比，春小麥施用氮肥其干物質積累量均顯著增加;與CN處理相比，除CRN處理干物質增加外，其他各控釋尿素減量處理均低于CN處理，干物質積累量由大到小依次為CRN處理、CN處理、CRN-10%處理、CRN-20%處理、CRN- 30%處理、 CRN-40%處理、CK，各施氮處理較CK提高19.4%～72.3%。對干物質的影響則表現為拔節期 > 揚花期 > 抽穗期 > 成熟期，CRN處理較CN處理提高了4.1%～7.7%。

2.2 ? 控釋尿素減量對春小麥主要經濟性狀及產量的影響

由表2 可知，與CN處理相比，控釋尿素及控釋尿素減量在一定范圍內都有利于春小麥隴春30號產量構成向有利于高產的方向發展，除CRN處理和CRN-40%處理外其他控釋尿素減量處理均表現為穗粒數和千粒重增加，產量提高。用控釋尿素替代普通尿素在傳統施肥基礎上適當減少氮肥的用量更有利于產量形成，隨著氮減量力度的增加成穗數、穗粒數和千粒重均呈先增加后降低的趨勢，當氮減量20%時（即CRN-20%）達到最大值。成穗數、穗粒數、千粒重是構成小麥產量的三要素，三者由大到小依次均為CRN-20%處理、CRN-30%處理、CRN-10%處理、CN處理、CRN-40%處理、CRN處理、CK。各施肥處理的折合產量均顯著高于CK，控釋尿素減量40%以內的各處理均高于CRN處理、CRB-40%處理和CN處理。各處理間產量由高到低依次為CRN-20%處理、CRN-30%處理、CRN-10%處理、CN處理、CRN處理、CRN-40%處理、CK，較CK處理產量提高41.2%～63.9%;與CN處理相比，除CRN處理、CRN-40%處理分別減產1.3%、3.6%外，其余控釋尿素減量處理均表現為折合產量增加，增產6.1%～11.9%，其中CRN-20%處理折合產量最高，其次為CRN- 30%處理。對春小麥折合產量進行方差分析的結果顯示，CRN-20%處理和CRN-30%處理間差異不顯著（P > 0.05），但均與其他處理間產量差異達顯著水平（P < 0.05）。由此可見，河西綠洲灌區小麥施氮存在過量問題，過量的氮肥促進營養生長導致小麥貪青晚熟，后期遇到干熱風而不利于產量形成。用控釋尿素替代普通尿素后在減量20%～30%范圍內即可保證小麥高產，若再持續減量則產量明顯下降。

2.3 ? 控釋尿素減量對春小麥種植效益的影響

從表3可以看出，在磷鉀用量相同的基礎上，增施氮肥對春小麥隴春30號產值效益產生了明顯的影響。各施氮處理純收益為14 575.7～17 680.8元/hm2，較CK純收益增加5 086.8～8 191.9元/hm2;控釋尿素全量及減量處理較CN處理純收益增加102.6～3 105.1元/hm2，各處理純收益由高到低依次排列為CRN-20%處理、CRN-30%處理、CRN-10%處理、 CRN處理、CRN-40%處理、 CN處理、CK，且隨著控釋尿素減量的增加純收益呈先增加后降低的趨勢。綜合考慮肥料、人工及其余生產成本后，純收益以CRN- 20%處理最高，為17 680.8元/hm2;CN處理由于追施2次尿素較控釋尿素一次性基施追肥成本增加600元/hm2，因此純收益有所降低。各處理產投比由高到低依次為CRN- 30%處理、CRN-20%處理、 CRN-10%處理、CRN處理、 CRN-40%處理、CN處理、CK。

2.4 ? 控釋尿素減量對肥料利用效率的影響

由圖2 可知，控釋尿素及其減量施用對春小麥的氮肥利用率產生了一定的影響。各處理的氮肥利用效率由大到小表現為CRN-30%處理、CRN-20%處理、CRN-10%處理、CRN-40%處理、CRN處理、CN處理。與CN處理相比，控釋尿素減量，隨著減量力度的加大，氮肥的利用效率呈先增加后降低趨勢，CRN處理、CRN-10%處理、CRN-20%處理、CRN-30%處理、CRN-40%處理分別較CN處理氮肥利用率提高了2.39、6.19、14.58、18.99、5.28百分點。當控釋尿素減量30%時氮肥的利用效率最高，為52.40%，較CN處理氮肥利用效率（33.41%）提高了18.99百分點;其次為控釋尿素減量20%處理，氮肥利用效率為47.99%，較CN處理氮肥利用效率提高14.58百分點。

3 ? 結論

控釋尿素能緩慢釋放氮素，更好地滿足植株對氮素的吸收，提高氮肥利用率。用控釋尿素替代普通尿素在傳統施肥基礎上適當減少氮肥的用量更有利于春小麥產量形成。隨著氮減量力度的增加，小麥成穗數、穗粒數和千粒重均呈先增加后降低的趨勢，當控釋尿素較普通尿素傳統施肥處理（施N 225.0 kg/hm2）氮減量為20%時均達到最大值。控釋尿素替代普通尿素一次性基施能有效提高春小麥產量、促進干物質積累和氮素利用率提升，其中以控釋尿素較普通尿素傳統施肥處理（施N 225.0 kg/hm2）氮減量20%～30%時施用效果較好，與普通尿素傳統施肥處理相比，增產10.5%～11.9%，純收益增加2 918.3～ ? 3 105.1元/hm2，氮肥利用率提高14.58～18.99百分點。用控釋尿素替代普通尿素，可實現肥料一次性基施，操作簡便，節肥省工增效，可在春小麥高產高效生產及輕簡化施肥中推廣應用。

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（本文責編：鄭立龍）