不同氮肥增效劑對(duì)水稻產(chǎn)量和養(yǎng)分利用率的影響

石 柱，張 丹，楊奇志，楊 勇

（1長(zhǎng)沙縣農(nóng)業(yè)局，湖南長(zhǎng)沙410100；2湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，長(zhǎng)沙410128）

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不同氮肥增效劑對(duì)水稻產(chǎn)量和養(yǎng)分利用率的影響

石 柱1，張 丹1，楊奇志1，楊 勇2*

（1長(zhǎng)沙縣農(nóng)業(yè)局，湖南長(zhǎng)沙410100；2湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，長(zhǎng)沙410128）

摘 要：采用田間小區(qū)試驗(yàn)，研究不同氮肥增效劑在水稻上的應(yīng)用效果。結(jié)果表明：氮肥增效劑增產(chǎn)效果明顯，有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)顯著增加。添加雙氰胺的增產(chǎn)效果最好，產(chǎn)量達(dá)到7982. 8 kg/ hm2，添加氫醌和復(fù)合增效劑的產(chǎn)量分別為7922. 9和7892. 2 kg/ hm2，增產(chǎn)幅度在4. 95%～6. 15%之間。氮肥增效劑增加水稻養(yǎng)分含量和積累量，提高肥料利用率，氮磷鉀肥料利用率分別提高4. 22%～8. 44%、3. 87%～7. 40%、2. 90%～8. 72%。添加雙氰胺的氮鉀肥料利用率最高，分別達(dá)到64. 21%和48. 45%。

關(guān)鍵詞：水稻；施肥；氮肥增效劑；肥料利用率；產(chǎn)量

我國(guó)是水稻生產(chǎn)大國(guó)，也是化肥消耗大國(guó)，由于化肥的不合理施用導(dǎo)致肥料利用率低，特別是氮肥的損失最為嚴(yán)重，大量的養(yǎng)分元素流失進(jìn)入水體和大氣，不僅造成資源浪費(fèi)還對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生污染［1～4］。如何提高肥料利用率，減少肥料養(yǎng)分的損失一直是研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。許多學(xué)者從施肥方式、耕作方式和新型肥料開(kāi)發(fā)等多方面做了研究［1～6］，雖然已經(jīng)取得不錯(cuò)的成效，但是問(wèn)題仍然沒(méi)有有效解決。20世紀(jì)50年代開(kāi)始，就有學(xué)者開(kāi)始了氮肥增效劑的研究［7～10］，主要有硝化抑制劑、脲酶抑制劑和氨穩(wěn)定劑。氮肥增效劑進(jìn)入土壤后能夠活化土壤生化環(huán)境，調(diào)節(jié)某些土壤酶活性，調(diào)節(jié)微生物對(duì)氮素的作用，促進(jìn)作物對(duì)氮素的吸收與利用，降低氮素的損失。不同種類氮肥增效劑的作用機(jī)理不同［9，10］。硝化抑制劑能夠抑制土壤中亞硝化、硝化、反硝化作用，從而減少氮肥的淋溶和反硝化作用損失。脲酶抑制劑通過(guò)對(duì)脲酶催化過(guò)程中扮主要角色的琉基發(fā)生作用，從而延緩?fù)寥乐心蛩氐乃馑俣龋瑴p少氮的氨揮發(fā)損失。氮肥增效劑不但能提高肥料利用率，還能降低肥料用量，簡(jiǎn)化施肥方法，降低施肥成本，減少環(huán)境污染，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。本試驗(yàn)選擇3種不同類型的氮肥增效劑，研究其在水稻上的施用效果，旨在篩選高效的水稻氮肥增效劑類型，為水稻科學(xué)施肥提供依據(jù)。

1 材料與方法

1. 1 試驗(yàn)材料

供試水稻品種為H優(yōu)159，供試土壤為第四紀(jì)紅土發(fā)育的紅黃壤。土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀含量分別為12. 40、1. 51、0. 42、9. 59 g/ kg，堿解氮、有效磷、速效鉀含量分別為107. 90、12. 04、96. 00 mg/ kg，pH值為6. 15。供試復(fù)合肥養(yǎng)分含量為40% （N - P2O5- K2O =20 - 10 - 10）。供試氮肥增效劑3種，分別為雙氰胺（DCD：氰胺的二聚體，白色結(jié)晶粉末）、氫醌（HQ：有機(jī)化合物，白色結(jié)晶）、復(fù)合增效劑（NAM：由氫醌、雙氰胺、絡(luò)合稀土和沸石粉組成）。

1. 2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2013年7月至2013年10月在湖南省長(zhǎng)沙縣果園鎮(zhèn)新明村進(jìn)行。采用田間小區(qū)試驗(yàn)，共設(shè)5個(gè)處理（表1），重復(fù)3次，共15個(gè)小區(qū)，隨機(jī)區(qū)組排列。小區(qū)面積20 m2，各小區(qū)間田埂覆膜隔開(kāi)。水稻株行距為16. 7 cm×20. 0 cm，每穴2～3苗。60%復(fù)混肥及抑制劑作基肥施用，40%復(fù)混肥及抑制劑作分蘗肥施用。

表1 試驗(yàn)處理設(shè)置

1. 3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

在水稻收獲期每小區(qū)采5蔸全株樣品，洗凈、烘干、粉碎、過(guò)篩后用H2SO4- H2O2進(jìn)行消煮，測(cè)定氮、磷、鉀含量。全氮測(cè)定采用凱氏定氮法，全磷測(cè)定采用釩鉬黃比色法，全鉀測(cè)定采用火焰光度計(jì)法。收獲期每小區(qū)考種10株測(cè)量株高、有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)、穗長(zhǎng)、結(jié)實(shí)率、千粒重以及籽粒產(chǎn)量。小區(qū)單獨(dú)收獲，測(cè)定產(chǎn)量。

1. 4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理采用Excel 2007程序和SPSS17. 1統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2. 1 氮肥增效劑對(duì)水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

由表2可知，所有施肥處理的產(chǎn)量明顯高于不施肥處理，且差異都達(dá)到極顯著水平。添加氮肥增效劑處理（T1、T2、T3）的產(chǎn)量都高于施肥對(duì)照處理（T4），但是處理間差異不明顯。T1、T2和T3比T4分別增產(chǎn)6. 15%、5. 36%和4. 95%。

表2 不同處理的水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素

施肥處理能夠明顯增加水稻有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)，而千粒重和結(jié)實(shí)率以不施肥處理相對(duì)較高。添加氮肥增效劑處理的有效穗數(shù)都高于有肥對(duì)照處理，但差異未達(dá)到顯著水平，與不施肥處理（T5）差異達(dá)到顯著水平。每穗粒數(shù)處理間的差異較大，T2每穗粒數(shù)最多，且與對(duì)照處理的差異達(dá)到顯著水平，T1和T3分別為119. 0和114. 6粒/穗，稍高于T4但差異不顯著。各處理的千粒重差異都不顯著，不施肥處理最高，T1高于其它施肥處理。各處理的結(jié)實(shí)率比較接近，差異都不顯著。

可見(jiàn)添加氮肥增效劑能夠不同程度的改善水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素，從而提高水稻產(chǎn)量，添加雙氰胺和氫醌處理的有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)、千粒重和結(jié)實(shí)率都較高，所以產(chǎn)量也較高。

2. 2 氮肥增效劑對(duì)養(yǎng)分含量的影響

從表3可以看出，籽粒全N含量以T3最高，且與T5差異達(dá)到顯著水平；籽粒的全P與全K含量處理間差異均不顯著；秸稈全N含量以T1最高，且與T5差異達(dá)到極顯著水平，與T2和T3差異達(dá)到顯著水平，與T4的差異不顯著；秸稈全P含量以T5最高，T4最低，但處理間差異不顯著；秸稈全K含量以T2最高，T1和T4較低，且差異達(dá)到顯著水平。以上結(jié)果表明，氮肥增效劑處理對(duì)作物籽粒和秸稈的全P和全K含量影響不明顯，但是能夠顯著提高氮含量。

表3 不同處理水稻收獲期的氮磷鉀養(yǎng)分含量

2. 3 氮肥增效劑對(duì)養(yǎng)分積累量的影響

由表4可知，施肥處理收獲期的植株氮磷鉀積累量都極顯著高于不施肥處理，添加氮肥增效劑處理的氮磷鉀積累量都高于有肥對(duì)照處理。氮素累積量最高，各處理從高到低的順序依次為T(mén)1＞T2＞T3＞T4＞T5，且T1、T2、T3與T4的差異達(dá)到顯著水平。磷素積累量最低，施肥處理與不施肥對(duì)照處理的差異都達(dá)到極顯著水平，各添加氮肥增效劑處理間的差異不明顯，T1、T2與T4的差異達(dá)到顯著水平。鉀素積累量施肥處理間差異不顯著，T1的鉀素積累量最高，達(dá)到89. 32 kg/ hm2，T1和T2比T4鉀素積累量分別提高5. 79%和5. 59%。通過(guò)以上分析可知，添加氮肥增效劑能夠顯著增加水稻氮磷鉀積累量，從而提高氮磷鉀肥料利用率。氮肥增效劑對(duì)氮素積累量的影響最明顯，磷素和鉀素積累量次之。添加雙氰胺、氫醌和復(fù)合增效劑的氮磷鉀積累量都較高，最終形成的產(chǎn)量也較高。

表4 不同處理收獲期水稻氮磷鉀養(yǎng)分積累量（kg/ hm2）

2. 4 氮肥增效劑對(duì)肥料利用率的影響

添加氮肥增效劑處理的氮磷鉀肥利用率都與有肥對(duì)照處理的差異達(dá)到顯著水平。T1、T2和T3氮肥利用率分別比T4處理提高了8. 44、5. 93和4. 22個(gè)百分點(diǎn)。T2和T3磷肥利用率比T4提高了7. 40 和7. 26個(gè)百分點(diǎn)。鉀肥利用率由高至低分別為T(mén)1、T2、T3和T4，添加氮肥增效劑鉀肥利用率提高了2. 90～8. 72個(gè)百分點(diǎn)。

表5 各處理肥料利用率

3 結(jié)論

雙氰胺屬于硝化抑制劑類型，可控制硝化菌的活動(dòng)，使氮肥在土壤中的轉(zhuǎn)化速度得到調(diào)節(jié)，減少氮的損失，提高肥料的使用效率。氫醌屬于脲酶抑制劑類型，能夠抑制土壤中脲酶的活性，從而減緩尿素的水解速度，減少氨的揮發(fā)損失。本研究結(jié)果表明，添加氮肥增效劑，增產(chǎn)效果非常明顯，產(chǎn)量構(gòu)成因素不同程度的得到改善，特別是有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)。添加雙氰胺產(chǎn)量最高達(dá)到7982. 8 kg/ hm2，其有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)、千粒重和結(jié)實(shí)率都較高。氫醌和復(fù)合增效劑效果次之，產(chǎn)量分別為7922. 9和7892. 2 kg/ hm2，增產(chǎn)幅度在4. 95%～6. 15%之間。添加氮肥增效劑能夠明顯增加水稻養(yǎng)分含量和積累量，特別是對(duì)氮素積累量的影響最大。添加氮肥增效劑能夠顯著提高肥料利用率，氮磷鉀肥料利用率分別提高4. 22%～8. 44%、3. 87%～7. 40%、2. 90%～8. 72%。添加雙氰胺處理的氮肥和鉀肥利用率都最高，分別達(dá)到64. 21%和48. 45%，磷肥利用率為21. 28%。從以上結(jié)果可以看出，不同氮肥增效劑在水稻上表現(xiàn)出不同的增產(chǎn)效果，養(yǎng)分積累量和肥料利用率都有所提高，然而單獨(dú)使用一種氮肥增效劑的效果有限，需要進(jìn)一步研究其作用機(jī)理，組合最佳的使用量和配比，研制出新型的復(fù)合型肥料增效劑，達(dá)到更好的效果。

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Effects of Different Nitrogen Fertilizer Synergists on Yield and Nutrients Use Efficiency in Rice

SHI Zhu1，ZHANG Dan1，YANG Qizhi1，YANG Yong2*
（1 Agricultural Bureau of Changsha County，Changsha，Hunan 410100，China；2 College of Resources and Environment，Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410128，China）

Abstract：Field experiment was conducted to investigate effects of different nitrogen fertilizer synergists on rice yield and nutrients use efficiency. The results showed that nitrogen fertilizer synergists evidently improved yield of rice by significant increasing of effective panicles and grain number per panicle. The yield increasing effect of dicyandiamide treatment was the best，and its yield reached to 7982. 8 kg/ hm2. The yield of hydroquinone and compound synergist treatment was 7922. 7 kg/ hm2and 7892. 2 kg/ hm2respectively. Nitrogen fertilizer synergists could increase the nutrient content and accumulation of rice and improve the fertilizer use efficiency，N，P and K fertilizer use efficiency was increased by 4. 22%～8. 44%，3. 91%～7. 40% and 2. 90%～8. 72%，respectively. In this study，N and K fertilizer use efficiency in dicyandiamide treatment was the highest，which reached to 64. 21% and 48. 45% respectively.

Keywords：rice；fertilization；nitrogen fertilizer synergist；fertilizer use efficiency；yield

作者簡(jiǎn)介：石 柱（1974 -），男，農(nóng)藝師，主要從事農(nóng)業(yè)綜合技術(shù)推廣工作。*通信作者，Email：bright168168@126. com。

收稿日期：2015 09 07

文章編號(hào)：1001-5280（2016）01-0014-04

DOI：10. 16848/ j. cnki. issn. 1001-5280. 2016. 01. 005

中圖分類號(hào)：S511. 062；S145. 9

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A