控失尿素對(duì)氮素利用率、土壤硝態(tài)氮含量及冬小麥增產(chǎn)效果的影響*

孫克剛, 杜 君, 和愛玲, 楊占平, 劉高遠(yuǎn), 王春蘭, 岳艷軍

(1.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物營(yíng)養(yǎng)與資源環(huán)境研究所 河南鄭州 450002;2.河南心連心化學(xué)工業(yè)集團(tuán)股份有限公司 河南新鄉(xiāng) 453731)

河南省是我國重要的農(nóng)耕區(qū),特別是糧食生產(chǎn)對(duì)全國的影響舉足輕重。小麥?zhǔn)呛幽鲜∞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)作物之一,常年小麥播種面積保持在8 000萬畝(1畝=667 m2)以上,小麥產(chǎn)量占全國總產(chǎn)量的28%。通過發(fā)展農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化,河南省已成為全國最大的面粉及面制品加工基地,面粉、掛面產(chǎn)量居全國第一,速凍食品銷量占國內(nèi)總銷量的60%,方便面年產(chǎn)量占全國總產(chǎn)量的30%左右。抓好小麥生產(chǎn)對(duì)保障國家糧食安全至關(guān)重要,而施肥是小麥生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)之一[1]。

控失尿素是通過特種設(shè)備將生物有機(jī)復(fù)合型材料加入尿素熔融液中,經(jīng)充分混合反應(yīng)后形成控失劑-尿素復(fù)合體。控失尿素施入土壤遇水后吸水膨脹,吸水層迅速組裝成海綿狀的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),能夠?qū)⒂鏊芙獾哪蛩仞B(yǎng)分耦合在網(wǎng)絡(luò)內(nèi),達(dá)到控制養(yǎng)分揮發(fā)、流失,提高肥料利用率,保護(hù)環(huán)境和增加作物產(chǎn)量的目的[2-4]。為找出控失尿素在河南省最佳施用地區(qū)、適宜作物以及最佳施肥量、施用方法,充分展示控失尿素的優(yōu)越性,同時(shí)發(fā)現(xiàn)控失尿素在施用中存在的問題,開展了大田試驗(yàn),以期對(duì)保障糧食生產(chǎn)、控制農(nóng)業(yè)面源污染、促進(jìn)化肥產(chǎn)業(yè)發(fā)展發(fā)揮積極的作用。

1 試驗(yàn)材料與方法

試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)在河南省新鄉(xiāng)市延津縣平陵村,供試土壤為潮土,其基本理化性狀見表1。

表1 供試土壤基本理化性狀

供試冬小麥品種為鄭麥366,播量為12 kg/畝。冬小麥于10月25日貼茬播種,次年5月25日收獲。

供試肥料：普通尿素,w(N)≥46%;控失尿素,w(N)≥43%。供試肥料均由河南心連心化學(xué)工業(yè)集團(tuán)股份有限公司提供。

試驗(yàn)共設(shè)6個(gè)處理：處理1,空白對(duì)照,不施肥;處理2,常規(guī)施肥,普通尿素底施30 kg/畝;處理3,控失尿素底施30 kg/畝;處理4,普通尿素底施15 kg/畝、返青前追施15 kg/畝;處理5,控失尿素底施15 kg/畝、返青前追施15 kg/畝;處理6,控失尿素底施25.6 kg/畝(較處理2減純氮20%)。

試驗(yàn)采取隨機(jī)區(qū)組排列,每個(gè)處理設(shè)置3次重復(fù),小區(qū)面積30 m2。小區(qū)間設(shè)畦埂,重復(fù)間設(shè)走道。試驗(yàn)按小區(qū)單收,折算成畝產(chǎn)量,并采用多重比較法(LSD)進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

冬小麥植株的籽粒、秸稈中的氮含量采用硫酸-過氧化氫消煮,滴定法測(cè)定;冬小麥植株中的硝態(tài)氮含量采用氯化鈣溶液浸提,流動(dòng)分析儀法測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對(duì)冬小麥產(chǎn)量的影響

不同施肥處理的冬小麥產(chǎn)量見表2。

表2 不同施肥處理的冬小麥產(chǎn)量

由表2可知：不同施肥處理的冬小麥產(chǎn)量由高到低依次為處理5>處理3>處理4>處理6>處理2>處理1;在試驗(yàn)條件下,所有施氮肥處理均有明顯的增產(chǎn)效果,與處理1相比差異均達(dá)極顯著水平;冬小麥產(chǎn)量隨氮肥施用量的增加而提高,處理3、處理5的冬小麥產(chǎn)量與處理6的差異達(dá)極顯著水平。

采用相同的施肥量和施肥方式時(shí),控失尿素處理的冬小麥產(chǎn)量明顯高于普通尿素處理的,處理3比處理2增產(chǎn)54.29 kg/畝,增產(chǎn)率為10.85%,差異達(dá)到極顯著水平;處理5比處理4增產(chǎn)18.40 kg/畝,增產(chǎn)率為3.36%,差異達(dá)到極顯著水平。

采用相同的施肥量和肥料品種而施肥方式不同時(shí),處理4比處理2增產(chǎn)47.73 kg/畝,增產(chǎn)率為9.53%,差異達(dá)到極顯著水平;處理5比處理3增產(chǎn)11.84 kg/畝,增產(chǎn)率為2.13%,差異達(dá)顯著水平。

采用不同的肥料品種和施肥量時(shí),處理6比處理2增產(chǎn)7.12 kg/畝,增產(chǎn)率為1.42%,差異不顯著,這說明采用控失尿素適當(dāng)減少氮肥施用量時(shí),可以維持冬小麥不減產(chǎn)。

2.2 不同施肥處理對(duì)氮素利用率的影響

不同施肥處理的氮素利用率見表3。

表3 不同施肥處理的氮素利用率

從表3可以看出：施用控失尿素能有效提高氮素利用率,分別比處理2和處理4提高了12.23%、16.73%、15.23%和2.67%、7.17%、5.67%;處理4的氮素利用率比處理2的提高了9.56%,處理5的氮素利用率比處理3和處理6的分別提高4.50%和1.50%,說明二次施肥(底施+追施)的氮素利用率高于一次性底施的;處理6的氮素利用率比處理3的提高3.00%,表明增加施氮量反而會(huì)降低氮素的利用率。

2.3 不同施肥處理對(duì)冬小麥經(jīng)濟(jì)性狀的影響

不同施肥處理的冬小麥經(jīng)濟(jì)性狀見表4。

表4 不同施肥處理的冬小麥經(jīng)濟(jì)性狀

從表4可以看出：無論是施用控失尿素還是普通尿素,采用二次施肥均能增加千粒質(zhì)量和穗粒數(shù);各施肥處理的穗粒數(shù)比處理1的增加2～3粒,千粒質(zhì)量增加5.8～6.5 g。

2.4 不同施肥處理對(duì)土壤硝態(tài)氮含量的影響

不同施肥處理對(duì)土壤硝態(tài)氮含量的影響見圖1。

圖1 不同施肥處理的土壤硝態(tài)氮含量

由圖1可知：對(duì)于同一處理,硝態(tài)氮含量主要集中在0～80 cm土層中,且隨著土壤深度的增加,硝態(tài)氮含量逐漸降低;與處理1相比,冬小麥?zhǔn)斋@后,施肥處理的0～100 cm土層中的硝態(tài)氮含量均有不同程度的提高;與處理2相比,不同控失尿素處理均不同程度地降低了土壤中硝態(tài)氮含量,且硝態(tài)氮含量的變化趨勢(shì)基本一致[5]。

3 結(jié)語

(1)施用控失尿素可以在常規(guī)施肥量的基礎(chǔ)上減施氮素20%,不會(huì)造成冬小麥產(chǎn)量的下降。

(2)施用控失尿素能提高氮素利用率,分別比普通尿素底施和普通尿素底施+追施提高了12.23%、16.73%、15.23%和2.67%、7.17%、5.67%。

(3)長(zhǎng)期不同施肥處理對(duì)土壤中硝態(tài)氮含量有不同的影響。同一處理,硝態(tài)氮主要集中在0～80 cm土層中,且隨著土壤深度的增加,硝態(tài)氮含量逐漸降低。與無氮處理相比,施肥處理的0～80 cm土層中硝態(tài)氮含量在冬小麥?zhǔn)斋@后均有不同程度的提高。與普通尿素處理相比,不同控失尿素處理均不同程度地降低了土壤中硝態(tài)氮含量,且不同控失尿素施用量及施肥方式處理的土壤中硝態(tài)氮含量的變化趨勢(shì)基本一致。

(4)施用控失尿素后冬小麥增產(chǎn)的原因主要是增加了千粒質(zhì)量和穗粒數(shù)。