尿素硝酸銨肥料在冬小麥上增產效果及氮肥利用率研究

孫克剛 ，張 琨 ，楊煥煥 ，杜 君 ，張運紅 ，和愛玲 ，鄭春風

（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）

小麥產量的形成與氮素營養密切相關[1-4]。目前，生產中，氮肥施用量大、氮肥利用率低，是施肥中存在的主要問題[5]，過去主要通過施肥技術來提高氮肥利用率問題。而忽略了對肥料本身的增值提效開發。氮肥利用率可以通過作物品種的篩選、土壤改良、平衡施肥技術等來提高[6-11]。我國是氮肥生產大國。尿素硝酸銨溶液（UAN）是由尿素、硝銨和水配制而成，具有無沉淀、100%全水溶、含有硝態氮和銨態氮等特性，是優良的水溶肥代表之一[12]。尿素硝酸銨溶液的生產始于20世紀70年代的美國，目前已得到廣泛使用。業內專家指出，水溶性肥料在國外已經是非常成熟的肥料品種，并得到廣泛的推廣應用。近年來，國內水溶肥得到了迅猛的發展[13]，王寅等[14]研究表明，相同用量和施用方式下，黑土區玉米施用尿素硝酸銨（UAN）可獲得與尿素相同甚至更高的產量和氮素吸收量，同時土壤氮素殘留和盈余較少，氮素利用率明顯較高，環境效應較好。徐傳銀等[15]研究發現，噴施尿素硝銨溶液替代分蘗肥、促花肥和保花肥施氮，較配方施肥（CK）均有不同程度的增產效果。因此，用尿素硝酸銨溶液（UAN）替代傳統尿素，可實現氮肥的減產增效，保證肥料產業健康發展。之前，由于尿素硝酸銨溶液價格較高，影響了我國農民對它的接受程度，現階段，隨著滴灌系統、噴施、噴灌等具有顯著節水功能的新型施肥方式開始得到重視和推廣，越來越多的土肥專家、農技專家、農民和農資經銷商認識到水溶性肥料的重要性。在一些大型種植業農場，安裝噴滴灌等現代化灌溉設備后，要達到水肥一體化，必須施用水溶性肥料[16]。

本研究以強筋小麥品種鄭麥379材料，在河南省具有代表性的土壤上進行試驗，旨在明確尿素硝酸銨溶液（UAN）減量優化施用對小麥產量和氮素利用率的影響，為尿素硝酸銨溶液在小麥上的合理利用提供理論依據。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試小麥品種為小麥鄭麥379。土壤類型為褐土。供試肥料為尿素硝酸銨溶液（UAN，含N 32%）普通尿素（含N 46.4%）、重過磷酸鈣（含P2O545%）、氯化鉀（含K2O 60%）和硫酸鋅（含Zn 22%）。試驗地土壤理化性狀列于表1。

表1 供試土壤的理化性狀

1.2 試驗設計

試驗在河南省長葛市進行。試驗共設6個處理，分別為：處理1.磷鉀常規施肥，不施氮肥（CK）；處理2.磷鉀常規施肥+農民常規施氮量（尿素）；處理3.磷鉀常規施肥＋優化施氮量（尿素）；處理4.磷鉀常規施肥＋優化施氮量（尿素硝酸銨溶液）；處理5.磷鉀常規施肥＋優化施氮量的80%（尿素硝酸銨溶液）；處理6.磷鉀常規施肥+優化施氮量的80%（尿素硝酸銨溶液）+鋅肥。

其中，磷鉀肥分別采用過磷酸鈣（P2O510%）和氯化鉀（60%），施用量分別為P2O5120 kg/hm2和K2O 90 kg/hm2，二者均全部基施。常規施用氮肥處理采用普通尿素（46%），施用量為純氮225 kg/hm2；優化施氮量為純氮180 kg/hm2，氮肥分2次施用，50%作底肥，50%于拔節期追施。試驗處理和田間布置如表2所示。

表2 試驗處理kg/hm2

各處理設置4次重復，同一區組內隨機排列，每個小區面積40 m2，每個小區之間、區組間均設置保護行和走道。收獲時每小區進行單打單收，按技術要求進行考種和測產。試驗田種植方式及田間管理均采用試驗點當地大田的常規方法。統一播種，統一打藥，期間病蟲害防治與大田相同，同一作業當日完成。

2 結果與分析

2.1 尿素硝酸銨肥料對冬小麥產量的影響

從表3可以看出，以處理4（優化施氮肥（尿素硝酸銨溶液））的產量最高，達8 850 kg/hm2；其他依次為處理6（減量優化施氮肥（尿素硝酸銨溶液）+鋅肥）產量達8 700 kg/hm2，處理5（減量優化施氮肥（尿素硝酸銨溶液））產量達8 475 kg/hm2，優化施氮肥（尿素）處理3達8 430 kg/hm2，農民習慣施肥處理2達8 175 kg/hm2。不施肥處理1產量達6 000 kg/hm2。

表3 尿素硝酸銨肥料肥效試驗在冬小麥上的產量結果

從以上結果可以看出，在本試驗條件下，冬小麥上施用尿素硝酸銨肥料有明顯的增產效果，處理4比單施化肥處理3增產420 kg/hm2，提高5.0%；處理5比單施化肥處理3增產45kg/hm2，提高0.53%；處理6比單施化肥處理3增產270 kg/hm2，提高3.2%。其中，處理4，5，6與常規施肥處理2相比均達到顯著水平。

冬小麥產量隨尿素硝酸銨溶液用量的增加而提高，處理4比處理5每公頃增產375 kg，增產4.42%，增產達到顯著水平；但相同化肥施用水平時，冬小麥產量并沒有隨尿素硝酸銨溶液添加鋅而使小麥產量增加，達到顯著水平的差異。說明本地區試驗尿素硝酸銨溶液中添加鋅素可以增產，但產量差異不顯著。

2.2 尿素硝酸銨肥料不同施肥處理對氮肥利用率的影響

從表4可以看出，施用尿素硝酸銨肥料能有效提高氮肥利用率，處理4，5，6分別比常規尿素處理2提高13.4，18.4，20.4百分點；分別比優化施氮肥處理3提高5.6，10.6，12.6百分點。在尿素硝酸銨肥料施用量增加時，處理4與處理5相比，氮肥利用率下降；在尿素硝酸銨肥料用量相同時，處理6與處理5相比，氮肥利用率提高，說明添加鋅元素有利于氮肥利用率的提高。

表4 尿素硝酸銨肥料對氮肥利用率的影響

2.3 尿素硝酸銨肥料不同施肥處理對土壤硝態氮的影響

從圖1可以看出，冬小麥增施氮肥可導致耕作層土壤硝態氮含量增加。各土層的土壤硝態氮含量基本上以0～20 cm耕作層最高；施氮肥處理的各土層土壤硝態氮含量均高于對照處理，且氮肥用量越大，各土層的土壤硝態氮含量越高；各處理土壤硝態氮含量變化，基本上0～40 cm土層的土壤硝態氮含量隨氮肥施用量增加呈升高的趨勢較明顯，而40～100 cm土層的土壤硝態氮含量雖隨氮肥施用量增加而升高，但趨勢則相對平緩。

3 結論

尿素硝酸銨溶液是由尿素、硝銨和水配制而成。通常硝態氮含量在6.5%～7.5%，銨態氮含量在6.5%～7.5%，酰胺態氮含量在14%～17%。尿素硝酸銨溶液將3種氮源集中于一種產品，可以發揮各種氮源的優勢，硝態氮可以提供即時的氮源，供作物快速吸收；銨態氮一部分被即時吸收，一部分被土壤膠體吸附，從而延長肥效，尤其在低溫下尿素硝酸銨肥料通常起到長效氮肥的作用，能夠有效減少化肥流失，活化養分元素，提高化肥利用率，促進作物對鐵、鋅、錳等微量元素的吸收，促進作物早熟，延長采收期，促進根系生長，增強抗逆性。

本試驗結果表明，冬小麥上施用尿素硝酸銨肥料有明顯的增產效果，處理4比單施化肥處理3增產420 kg/hm2，提高5.0%；處理5比單施化肥處理3增產45 kg/hm2，提高0.53%；處理6比單施化肥處理3增產270 kg/hm2，提高3.2%。其中，處理4，5，6與常規施肥處理2相比均達到顯著水平。冬小麥產量隨尿素硝酸銨溶液用量增加而提高，處理4比處理5每公頃增產375 kg，增產率為4.42%，增產達到顯著水平；但相同化肥施用水平時，冬小麥產量并沒有隨尿素硝酸銨溶液添加鋅而使小麥產量增加達到顯著水平的差異。說明本地區試驗尿素硝酸銨溶液中添加鋅素可以增產，但是產量差異不顯著。

施用尿素硝酸銨肥料能有效提高氮肥利用率，處理4，5，6分別比常規尿素處理2提高13.4，18.4，20.4百分點；比優化施氮普通尿素處理3提高5.6，10.6，12.6百分點。在尿素硝酸銨肥料施用量增加時，處理4與處理5相比，氮肥利用率下降；在尿素硝酸銨肥料用量相同時，處理6與處理5相比，產量增加，說明添加鋅元素有利于氮肥利用率的提高。

在環境保護方面，施用尿素硝酸銨肥料土壤不同層次硝態氮含量均顯著降低。