種肥混播對冬小麥產(chǎn)量及氮肥利用率的影響

李子雙 李洪杰 周曉琳 趙同凱 王玉霞 王富建 王薇 張英鵬 譚德水

摘要：通過田間試驗對比研究了不同肥料與種子混播對冬小麥產(chǎn)量及氮肥利用率的影響，結(jié)果表明：使用緩控釋肥T5處理進行種肥混播，冬小麥莖稈和籽粒的氮含量和氮累積量明顯提高，比優(yōu)化施肥T2處理提高10.47個百分點;且能提高有效穗數(shù)和成穗率，產(chǎn)量比T2處理提高7.1%。控釋肥T4和T5處理土壤硝態(tài)氮主要分布在0～60 cm土層，與T2處理相比，降低了80～100 cm土層硝態(tài)氮淋溶風(fēng)險。

關(guān)鍵詞：種肥混播;緩控釋肥;小麥產(chǎn)量;氮肥利用率;硝態(tài)氮

中圖分類號：S512.1+10.62? 文獻標(biāo)識號：A? 文章編號：1001-4942（2020）11-0056-04

Effects of Seed and Fertilizer Mixed Sowing with

Different Fertilizers on Yield and Nitrogen Use

Efficiency of Winter Wheat

Li Zishuang1， Li Hongjie1， Zhou Xiaolin1， Zhao Tongkai1， Wang Yuxia1，

Wang Fujian1， Wang Wei1， Zhang Yingpeng2， Tan Deshui2

（1. Dezhou Academy of Agricultural Sciences， Dezhou 253015， China;

2. Institute of Agricultural Resources and Environment， Shandong Academy of Agricultural Sciences， Jinan 250100， China）

Abstract The effects of different fertilizers in condition of seed and fertilizer mixed sowing on winter wheat yield and nitrogen use efficiency were studied through field experiment. The results showed that T5 treatment increased the nitrogen content accumulation in winter wheat stems and grains by 10.47 percentage points compared with T2 treatment. It also increased the number of effective panicles and the rate of ear formation， so the wheat yield increased by 7.1% compared with T2 treatment. The nitrate nitrogen mainly distributed in 0～60-cm soil layer under T4 and T5 treatments， so the risk of nitrate leaching in 80～100-cm soil layer decreased compared with T2 treatment.

Keywords Seed and fertilizer mixed sowing; Slow and controlled release fertilizer; Wheat yield; Nitrogen use efficiency; Nitrate nitrogen

小麥?zhǔn)鞘澜缟戏N植面積最大、分布范圍最廣的糧食作物，栽培面積、總產(chǎn)量、貿(mào)易總額均居各種糧食作物之首[1]。在我國，小麥?zhǔn)莾H次于水稻的第二大糧食作物，是北方的主要糧食作物類型。根據(jù)資料統(tǒng)計，2019年中國小麥播種面積為2 372.7萬公頃，產(chǎn)量為13 359萬噸，占糧食總產(chǎn)量的22.5%，保障冬小麥產(chǎn)量對我國糧食安全具有舉足輕重的作用。但隨著農(nóng)村勞動力缺乏、人員老齡化，傳統(tǒng)的一些施肥技術(shù)已經(jīng)無法廣泛應(yīng)用[2]。目前山東冬小麥的施肥方式主要是撒施，這種傳統(tǒng)的施肥方式費工費力，肥料浪費嚴(yán)重，而且會造成養(yǎng)分疊加、土壤酸化、地力下降等[3]。種肥混播作為近年來提出的一個新型技術(shù)，不僅省工省時，還可節(jié)省能源動力，然而相關(guān)研究鮮見報道。本試驗對種肥混播條件下冬小麥的群體結(jié)構(gòu)、產(chǎn)量和氮肥利用率進行綜合評價，確定山東省冬小麥種肥混播時適宜的肥料類型和施肥方式，以期為糧食作物節(jié)本增效提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2019—2020年在德州市農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技園進行。供試土壤為潮土。播前土壤全氮含量1.12 g/kg，有效磷7.96 mg/kg，速效鉀107.12 mg/kg，有機質(zhì)1.06%，0～90 cm土層平均容重1.31 g/cm3，pH值為8.12。

1.2 試驗設(shè)計

試驗設(shè)置5個處理：T1（CK），不施氮肥，只施磷鉀肥;T2，優(yōu)化施肥（OPT）處理，所用氮肥為尿素，1/3作種肥，2/3用于追肥，磷鉀肥全部底施;T3，復(fù)合肥處理，市售較成熟種肥混播肥料，拔節(jié)期追施尿素;T4，緩控釋肥（CRFA）處理，所用氮肥為環(huán)氧樹脂包膜（N 43%），種肥混播一次性施入;T5，緩控釋肥CRFB處理，所用氮肥為聚氨酯包膜（N 44%），種肥混播一次性施入。重復(fù)3次，隨機區(qū)組排列，小區(qū)面積42 m2（4.2 m×10 m）。各處理N、P2O5、K2O投入量見表1，緩（控）釋肥處理N、P2O5、K2O投入量與OPT處理相同。所有處理在玉米季統(tǒng)一施用普通肥料，小麥季按以上方案進行定位試驗。

1.3 田間取樣及測定

小麥監(jiān)測關(guān)鍵時期群體數(shù)量采用三點定位半米雙行測定;成熟期進行實打測產(chǎn)，每處理重復(fù)3次;植株干物質(zhì)重及全氮含量采用均勻布五點取樣，105℃殺青30 min，80℃烘干稱重，凱氏自動定氮儀（KDY-9830）測定全氮含量，重復(fù)3次。收獲期分成籽粒和秸稈兩部分計算生物量。

在取植株樣的同時采集土壤樣品，每個重復(fù)取3個點，取樣5層：0～20、20～40、40～60、60～80、80～100 cm。相同層次土樣混合均勻，用0.01 mol/L的CaCl2溶液浸提，用連續(xù)自動流動分析儀測定硝銨態(tài)氮含量。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

用Microsoft Excel 2007進行數(shù)據(jù)整理，通過DPS 7.05軟件用鄧肯氏新復(fù)極差法對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理間產(chǎn)量比較

由表2可知，T5處理小麥產(chǎn)量最高，達9 422.95 kg/hm2，與T2、T3處理相比，增產(chǎn)率分別為7.10%、7.41%，差異不顯著，但顯著高于T1（CK）和T4處理;與CK相比，增產(chǎn)2 496.75 kg/hm2，增產(chǎn)率為36.05%。但種肥混播的三種處理與優(yōu)化施肥處理T2均差異不顯著。

2.2 不同處理冬小麥群體動態(tài)比較

由表3可以看出，不同處理小麥基本苗差異不大，平均289.67萬個/hm2。不同處理冬前分蘗，T2與T4處理表現(xiàn)較好，與T1差異顯著，但與T3、T5差異不顯著。春季最大分蘗T2表現(xiàn)最好，達到1 344.39萬個/hm2，與T1和T3差異顯著。從有效穗數(shù)和成穗率看，T3與T5表現(xiàn)較好，成穗率分別為51.89%和52.02%，且施用氮肥的處理有效穗數(shù)均達600萬個/hm2以上。

2.3 不同處理對小麥植株氮含量及氮肥利用率的影響

表4顯示，T4和T5處理的莖稈和籽粒氮含量顯著高于T1;T2～T5處理的秸稈和粒粒氮累積量均高于T1，且T5的氮累積量和氮肥利用率顯著高于其他處理，T5的氮肥表觀利用率達41.12%，比優(yōu)化施肥處理T2提高10.47個百分點。

2.4 不同處理對土壤硝態(tài)氮含量的影響

圖1顯示，2020年收獲季，0～40 cm土層的硝態(tài)氮含量T1處理顯著低于施氮處理，0～20 cm土層T2、T3、T4和T5處理的土壤硝態(tài)氮含量分別是T1的2.47、1.47、1.97、1.90倍。20～40 cm土層各處理的土壤硝態(tài)氮含量差異較大，隨著深度增加，T1與T3、T4、T5處理間差異逐漸變小。T4和T5處理土壤硝態(tài)氮主要分布在0～60 cm土層，T2和T3處理土壤硝態(tài)氮下移到80～100 cm土層。

3 討論與結(jié)論

種肥混播是將小麥種子與緩控釋種肥或者適宜的復(fù)合肥同時播入同一行中，這種施肥理念涉及到肥料的創(chuàng)新與農(nóng)業(yè)施肥方式的變革，種子與肥料“零距離”接觸，養(yǎng)分在土壤中遷移擴散路徑短，可顯著提高肥料利用率[4]。養(yǎng)分吸收是干物質(zhì)積累的基礎(chǔ)，干物質(zhì)和養(yǎng)分積累是作物各個組織器官分化、產(chǎn)量形成的前提[5]。不同緩控釋肥料對小麥氮素積累的影響已有很多報道。盧艷麗[6]、黃麗娜[7]等認(rèn)為緩控釋肥可比速效氮肥利用率提高10%～30%，在目標(biāo)產(chǎn)量相同的情況下，施用緩控釋肥比傳統(tǒng)速效肥料可減少用量10%～40%;馮愛青等[8]認(rèn)為緩控釋肥能顯著降低土壤速效養(yǎng)分淋失，從而提高耕層土壤速效養(yǎng)分含量，也降低了養(yǎng)分淋失對地下水環(huán)境的影響，從而降低了化肥對地下水潛在的污染。本研究結(jié)果表明，使用緩控釋肥進行冬小麥種肥混播，小麥莖稈和籽粒的氮含量和氮累積量明顯提高，氮肥利用率可高達41.12%，比優(yōu)化施肥T2處理提高10.47個百分點，與盧艷麗等[6]的研究結(jié)果部分一致。

前人研究表明，冬小麥籽粒產(chǎn)量與肥料配比、肥料類型密切相關(guān)[9-14]。吳小賓等[10]認(rèn)為控釋氮肥田間氮素釋放與小麥氮素需求相匹配是促進小麥產(chǎn)量增加的關(guān)鍵。本研究表明，緩控釋肥T5處理能有效提高冬小麥的產(chǎn)量水平， T2與T4處理能有效提高冬前分蘗數(shù)，T3與T5處理能提高有效穗數(shù)和成穗率。

隨氮肥施用量的增加，土壤中的硝態(tài)氮含量隨之增加。在0～100 cm土體中硝態(tài)氮含量增加趨勢明顯，表明過量施氮后，氮素淋溶下滲增加[15，16]。前人研究認(rèn)為土壤硝態(tài)氮含量表現(xiàn)為冬小麥季累積、夏玉米季淋洗的特點，施氮量越高，土壤硝態(tài)氮殘留量越大，向土壤深層淋洗量也越多，由此帶來了對地下水的污染風(fēng)險[17-20]。本研究表明，拔節(jié)期追肥的T2和T3處理收獲期土壤硝態(tài)氮下移到80～100 cm土層，而緩控釋肥T4和T5處理土壤硝態(tài)氮主要分布在0～60 cm土層。適宜的肥料類型和施肥模式能夠減少硝態(tài)氮向深層土壤累積和淋溶，達到節(jié)肥增效和保護環(huán)境的作用。

參 考 文 獻：

[1] 陳青雨. 種肥混播用小麥專用拌種肥效應(yīng)分析[D].鄭州：鄭州大學(xué)，2019.

[2] 于淑芳，楊力，張民，等.控釋肥對小麥玉米生物學(xué)性狀和土壤硝酸鹽積累的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2010，29（1）：128-133.

[3] 高璐陽，王懷利，王曉飛，等.我國發(fā)展緩控釋肥的意義及前景[J].磷肥與復(fù)肥，2015，30（4）：14-17.

[4] 莊春，陳川，邵文奇.氮緩釋型直播稻拌種肥配方篩選試驗[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40（6）：66-69.

[5] 吳光磊，郭立月，崔正勇，等.氮肥運籌對晚播冬小麥氮素和干物質(zhì)積累與轉(zhuǎn)運的影響[J].生態(tài)學(xué)報，2012，32（16）：5128-5137.

[6] 盧艷麗，白由路，王磊，等.華北小麥-玉米輪作區(qū)緩控釋肥應(yīng)用效果分析[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，2011，17（1）：209-215.