黃淮海東部冬小麥一次性施肥的產量效應

譚德水，林海濤，朱國梁，李子雙，郭清福，吳小賓，劉兆輝

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黃淮海東部冬小麥一次性施肥的產量效應

譚德水1，林海濤1，朱國梁2，李子雙3，郭清福4，吳小賓1，劉兆輝1

（1山東省農業科學院農業資源與環境研究所/農業部廢棄物基質化利用重點實驗室/山東省植物營養與肥料重點實驗室，濟南 250100；2泰安市農業科學研究院，山東泰安 271000；3德州市農業科學研究院，山東德州 2530154；4鄆城縣農業局，山東鄆城 274700）

【目的】采用控釋氮肥摻混磷鉀等養分在冬小麥上一次性施用，揭示減肥、增效、節本增收方面的效應，為冬小麥輕簡化生產提供技術支撐。【方法】于2011-—2012、2012—--2013、2013—2014年，選擇在黃淮海東部不同冬小麥生態區進行控釋氮肥隨小麥播種一次性施用試驗。與普通氮肥分次施用（農民習慣施肥（FP）和優化施肥（OPT））對比，通過設置控釋氮肥a等量氮素投入（CRFa）、控釋氮肥a和控釋氮肥b分別減量20%氮素投入（80%CRFa與80%CRFb）處理，經過3年31個試驗對產量、養分效率、節本增收等進行研究。【結果】控釋氮肥在冬小麥上一次性施用總體表現穩產或小幅增產趨勢，相比普通氮肥分次施用（OPT）３年平均增產2.6%，增產點位數占全部試驗點數量的83.9%。減少20%氮素投入的控釋氮肥處理穩產增產點比例顯著降低，兩種控釋氮肥中生物可降解型控釋氮肥a的產量效應優于有機樹脂包膜控釋氮肥b；4種施肥模式隨土壤質地由輕到重平均施氮增產分別為10.7%、17.4%增長到19.7%，控釋氮肥應用在砂質或壤質土壤的相對增產效應（較OPT）優于黏質土壤；在中低產量水平下控釋氮肥一次性施用相對產量效應（較OPT）優于高產水平地塊。CRFa、80%CRFa和80%CRFb處理相比農民習慣施肥（FP）分別節約氮素投入14.7、59.3、59.3 kg N·hm-2，CRFa、80%CRFa和80%CRFb處理相比OPT氮肥偏生產力（PFPN）分別提高0.4、7.32、6.93 kg·kg-1，氮肥表觀利用率分別提高1.5、8.6、6.2個百分點。CRFa和80%CRFa處理相比OPT節本增收分別達到543.8、150.3元/hm2。【結論】冬小麥上控釋氮肥配合其他養分底肥一次性施用、后期不再追肥的方式相比習慣施肥及普通肥料優化施用在產量穩定性、提高氮效率、節約勞動力及節本增收等方面優勢明顯。本試驗條件下CRFa和80%CRFa處理效果較好。推薦減少20%氮用量CRFa施肥模式在黃淮東部冬小麥生產應用。

冬小麥；控釋氮肥；一次性施用；氮利用；產量效應；黃淮海東部地區

0 引言

【研究意義】種糧效益不高、農村勞動力向城鎮轉移、農業從業人員數量減少是不爭的現實，確保糧食安全則是我國的基本國策，因此集約化、輕簡化生產是我國糧食生產發展的必然趨勢。黃淮海冬小麥生育期長，當前生產上需要通過多次施肥，特別是氮肥需要分次施用才能滿足其生育期內養分需求，另外受勞動力季節性轉移影響，冬小麥后期不追肥現象屢有發生，普通肥料“一炮轟”[1]顯然不能滿足小麥整個生育期養分需求，常導致養分損失嚴重、小麥減產。當前我國玉米[2-3]和水稻[4]已經基本實現一次性施肥生產，但在小麥上比例較小，因此研究并實現冬小麥一次性施肥具有重要的戰略意義。【前人研究進展】氮肥深施[5-6]和前氮后移[7-8]等先進技術的研究及在小麥生產上的運用較多，這要求機械匹配和春季勞動力充足。但受勞動力春季前往城市制約，“一炮轟”比例逐年上升[1]，一方面大量速效養分底肥一次性施用造成燒苗、冬前旺苗及不能安全越冬等現象時有發生,同時造成氮養分損失嚴重，肥料利用率低；另一方面后期養分供應不足導致籽粒灌漿不充分、產量下降[9]。張務帥等[10]、劉永哲等[11]研究在冬小麥上一次性施用緩/控釋肥雖然能夠提高養分利用率，但產量和效益沒有得到顯著改觀[11]，由于緩/控釋氮肥在制作成本上明顯高于普通氮肥，而且市場上緩/控釋氮肥品種繁多，適宜冬小麥的品種類型其作用效果不清楚。冬小麥從播種到收獲，歷經高溫、低溫又逐漸升溫的過程，生育期是玉米、水稻的兩倍，對小麥控釋氮肥產品的養分釋放性能要求高，在小麥作物上雖有使用控釋氮肥產品卻屢有釋放快則后期脫肥或釋放慢致養分供應不足等現象發生[12]。【本研究切入點】相比冬小麥作物，一次性施肥對于短生育期的水稻或夏玉米較容易實現[3-4,13]，其所處生長季內溫度，水分條件相對穩定，已有緩/控釋氮肥產品能夠滿足其生育進程的養分需求。而在冬小麥上，雖見有少量獲得穩產的報道[10-11]，但更多的集中在某一年或者某一特定地塊，在技術的可行性和重現性上缺乏說服力。【擬解決的關鍵問題】本研究采用兩種典型的緩/控釋氮肥類型（生物可降解的水基樹脂包膜控釋氮肥和熱固性有機樹脂包膜控釋氮肥）配合磷鉀肥在冬小麥上進行一次性施用，既是對當前市場諸多緩/控釋氮肥適宜品種的合理性探索，也是對該技術效果的一次全面評價，試圖通過連續幾年多點覆蓋某一區域（黃淮海東部地區）的面上試驗，分析其技術可行性，并探明在減量投入條件下的區域適應性，為我國黃淮海東部的小麥輕簡化生產提供強有力的技術支撐。

1 材料與方法

1.1 研究地域概況

研究地域位于黃淮海東部冬小麥產區，屬于暖溫帶半濕潤季風型氣候區，降水集中，雨熱同季，全省年平均氣溫11—14℃，年平均降水量550—950 mm。于2011—2012、2012—2013、2013—2014年度在黃淮海東部地區（以山東省為主）冬小麥典型生產區域進行，試驗地點分別為位于魯東地區的龍口、招遠、城陽，魯中地區的岱岳、泰山、青州、章丘、桓臺、濟陽，魯南地區的滕州、臺兒莊、微山、臨沂，魯西南、魯西北地區的定陶、鄆城、德城、平原、茌平，共計31個點位。研究區域東西橫跨約450 km（東經120°28′至115°33′），南北跨度約320 km（北緯37°33′至34°39′），試驗田塊涉及潮土、褐土、棕壤等，土壤質地涉及砂土、壤土、黏土等。研究區域所有試驗點0—20 cm耕層土壤基礎理化性狀如下：pH為7.3±0.8，有機質（13.5±3.8）g·kg-1，全氮（1.2±0.3）g·kg-1，堿解氮（56.8±22.4）mg·kg-1，有效磷（32.1±12.8）mg·kg-1，速效鉀（84.5±17.6）mg·kg-1。

1.2 試驗設計

不同試驗點各年度采用統一試驗設計，共設置6個處理，分別為：（1）PK：只施用磷鉀肥；（2）FP：農民習慣施肥，調查試驗地塊周圍5個以上農戶施肥情況確定氮磷鉀的施用量；（3）OPT：優化施肥處理，氮磷鉀平衡施用，施肥量依據當地近3年的氮養分梯度及基追比試驗結果，結合測土施肥數據確定氮磷鉀投入量和氮基追比例；（4）CRFa：控釋氮肥a摻混磷鉀肥一次性底肥施用；（5）80%CRFa：減量20%氮的控釋氮肥a摻混磷鉀肥一次性底肥施用；（6）80%CRFb：減量20%氮的控釋氮肥b摻混磷鉀肥一次性底肥施用。

除FP（在本研究區域內習慣施氮量在151.5—285 kg·hm-2，平均為237.2 kg·hm-2）外，所有處理等磷鉀養分投入，各處理全部磷鉀肥作為底肥一次性施入。處理OPT和CRFa等氮投入（在本研究區域內推薦施氮量在187.5—240 kg·hm-2，平均為222.5 kg·hm-2），80%CRFa和80%CRFb等氮投入（區域內平均施氮量為177.9 kg·hm-2），較OPT處理減少20%氮素投入量。為統一試驗條件，普通氮肥為尿素，磷肥為重過磷酸鈣，鉀肥為氯化鉀；控釋氮肥a由山東省農業科學院資源與環境研究所自行研制，為水基樹脂包膜的控釋尿素（含氮量≥43%，包膜率為4%），膜可生物降解，肥芯為普通大顆粒尿素，靜水釋放期約45 d，麥田土壤釋放期150—180 d；控釋氮肥b為市售主流控釋氮肥（含氮 43%，包膜率為4%），為熱固性有機樹脂包膜，膜不能降解，肥芯為普通大顆粒尿素，靜水釋放期約60 d，麥田土壤釋放期180—200 d。質量均符合初期氮素養分釋放率≤15%，養分釋放期累計養分釋放率≥80%，氮素釋放曲線均為“S”型。除供試肥料和施肥方法外，其他田間管理均同當地農民習慣生產。小區面積在30—50 m2，3次重復，隨機區組排列。

冬小麥播種時間在9月30日至10月15日，收獲時間在6月5—17日，均為當地主推品種。均為冬小麥-夏玉米一年兩作（前茬玉米收獲后秸稈均粉碎還田）。

1.3 樣品采集與測定

所有試驗點在播種施肥前取0—20 cm耕層土壤，常規方法測定土壤基礎理化性狀[14]，小麥收獲時各小區用土鉆取0—30、30—60、60—90和90—120 cm剖面新鮮土樣，放入冰盒迅速帶回實驗室，采用2 mol·L-1KCl溶液振蕩提取，采用流動分析儀測定硝態氮含量。成熟時不同試驗點各小區連續收獲10 m2以上實收測產，測定籽粒含水量折單位面積產量。植株樣品（將籽粒和秸稈分開）80℃烘干至恒重，稱重后粉碎，采用H2O2+H2SO4消煮，凱氏定氮法測定各部分氮養分含量。

計算公式：

氮肥偏生產力（PFPN）=施氮區作物籽粒產量/施氮量；

氮肥表觀利用率（%）=（施氮區作物吸氮量-不施氮區作物吸氮量）/施氮量×100[15]。

1.4 數據統計與分析

所有試驗數據利用Excel 2007進行處理，DPS v9.01進行顯著性分析（<0.05水平）。

2 結果

2.1 不同年份冬小麥籽粒產量

2.1.1 不同施肥處理對籽粒產量影響 3年多點試驗顯示（表1），各試驗處理小麥籽粒平均產量因試驗點分布區域和年份表現趨勢不盡一致，差異顯著性在各年份有所不同，但總體趨勢大體如下：使用氮肥（尿素和控釋氮肥）處理小麥產量不同程度高于不施氮肥處理（PK），其中在3個年份里均為等氮一次性使用控釋氮肥處理（CRFa）產量表現最高，其次是普通氮肥優化分次使用處理（OPT）（2012—2013和2013—2014兩個年度）或減少20%氮用量的控釋氮肥a（80%CRFa）處理（2011—2012年度），農民習慣施肥處理（FP）和減少20%氮用量的控釋氮肥b（80%CRFb）處理在有氮投入處理中產量表現較低。從3年分布在黃淮海東部的31個試驗點平均產量看，CRFa與OPT處理產量顯著高于其他處理，CRFa增產幅度（21.5%）>OPT（18.5%）>FP與80%CRFa（16.6%）>80%CRFb（15.5%）>PK。

表1 不同年份各處理的籽粒產量

同一列不同小寫字母表示在0.05水平上差異顯著（LSD法）。下同

Different lowercase letters in the same column indicate significant difference at 0.05 level. The same as bellow

2.1.2 一次性施肥相比FP和OPT增產狀況及試驗點比例 等氮一次性施肥處理（CRFa）相比優化分次施肥（OPT）和農民習慣施肥（FP）具有穩產增產效果（圖1和圖2）。平均3年結果，CRFa相比OPT和FP處理增產2.6%和4.37%；但氮肥減少20%用量的80%CRFa和80%CRFb處理相比OPT減產1.54%和2.6%，相比FP處理分別增產0.14%和減產0.94%。相比OPT以及FP處理，CRFa處理的增產率與80%CRFa和80%CRFb均呈顯著差異。通過分析各試驗點發現，CRFa相比OPT增產點的數量占總試驗點數量的83.9%，具有絕對的穩產效果，而減少20%氮用量的80%CRFa和80%CRFb相比OPT處理增產點位數只有32.3%和25.8%；相比FP處理，3個控釋氮肥處理增產試驗點比例有所上升，特別是減氮的2個控釋肥處理增產點位數和減產數量基本持平（增產點比例占48.4%）。

圖1 控釋肥處理較OPT增產率及增產點比例

圖2 控釋肥處理較FP增產率及增產點比例

2.2 不同土壤質地對各施肥處理產量效應的影響

從圖3可以看出，隨著土壤質地由粗變細，優化分次施肥及3個控釋肥一次性施用處理相比不施氮處理增產幅度逐漸加大。4個施肥處理在砂質土壤、壤質土和黏質土的平均增產率分別為10.7%、17.4%和19.7%，在黏質土壤中增產幅度最大。在3種土壤質地中增產率由高到低為：CRFa＞OPT＞80%CRFa＞80%CRFb，表現一致。在砂質土壤中，CRFa處理相比OPT處理，增產率提高3.9個百分點，差異顯著；80%CRFa和80%CRFb相比OPT減少2.1和2.2個百分點。在壤質土中，CRFa處理相比OPT處理，增產率提高3個百分點；80%CRFa和80%CRFb相比OPT減少2.9和4.6個百分點，減氮兩處理增產率顯著降低。在黏質土壤中，CRFa處理相比OPT處理，增產率提高1.7個百分點，差異不顯著；80%CRFa和80%CRFb相比OPT減少5.7和8.5個百分點。從砂質土、壤質土到黏質土壤，等氮投入的CRFa相比OPT處理的施氮增產幅度差距在縮小，且減氮投入條件下的兩個控釋肥處理與OPT處理的增產幅度差距逐漸拉大。

2.3 不同產量水平下各處理施肥產量效應

將所有的試驗點按農民種植習慣的產量劃分3個水平：小于6 750 kg·hm-2的產量水平，6 750—8 250 kg·hm-2的中產水平，大于8 250 kg·hm-2的中高產水平。如圖4所示，普通肥料優化施用處理（OPT）和3個控釋氮肥處理從低產量水平逐漸到高產量水平均表現出施氮增幅降低的趨勢，在低于6 750 kg·hm-2的產量水平下4個處理施氮平均增產16%，而在中產和中高產水平下，施氮平均增產分別為13.4%和10.6%。且隨著產量水平的提高，控釋肥相比OPT處理的增產幅度在縮小，CRFa相比OPT，增產率差距由低產的4.6個百分點（差異達顯著水平）到中產的1.7個百分點、高產的1個百分點；同時，減氮20%處理的控釋氮肥處理相比OPT增幅的差距也逐漸加大（大于8 250 kg·hm-2的中高產水平下差異顯著）。

圖3 3種土壤質地對各施肥處理增產效應的影響

圖4 不同產量水平下各施肥處理增產效應比較

2.4 氮偏生產力及氮肥表觀利用率

表征氮肥效率的偏生產力和表觀利用率趨勢一致（圖5、圖6）。相比FP處理，其他4個氮肥處理的偏生產力和氮肥表觀利用率均顯著提高，其中OPT和CRFa處理氮肥偏生產力較FP分別提高1.96和2.36 kg·kg-1；減氮20%的兩個控釋肥處理，PFPN分別提高9.28和8.89 kg·kg-1。在氮肥表觀利用率方面，OPT和CRFa處理較FP處理分別提高4.17和5.67個百分點，80%CRFa和80%CRFb處理又較OPT分別提高8.62和6.21個百分點，提高幅度達顯著水平。

圖5 各施肥處理氮肥偏生產力

圖6 各施肥處理氮肥表觀利用率

2.5 收獲后土壤硝態氮分布

小麥收獲后0—120 cm土壤剖面不同層次的硝態氮含量有著明顯區別（圖7）。控釋肥各施肥處理硝態氮含量隨著土壤層次變深呈逐漸降低趨勢，而普通肥料分次施用在各個土壤層次中沒有明顯變化，尤其是FP處理在深層次土壤中硝態氮含量還有增加趨勢；3個控釋氮肥處理在0—30 cm和30—60 cm土壤層次中硝態氮含量略高于普通肥料分次施用處理，而在60—120 cm土層中硝態氮含量卻顯著低于FP和OPT處理。

2.6 經濟效益核算

核算各施肥處理成本收益發現（表2），FP和OPT處理由于在春季有一次氮肥追施，投入勞動力成本為450元/hm2，OPT處理雖然有較高的籽粒產量，但收益僅比FP處理增收457.2元/hm2；3個控釋肥處理由于包膜及工藝要求，氮肥成本分別提高600元/t和1 000元/t，由于節約后期追肥勞動力，通過核算投入產出，CRFa處理收益最高，相比FP處理增加1 001元/hm2，雖然80%CRFa處理由于減氮施用產量低于OPT處理，但仍可獲得高于FP處理607.5元/hm2的收益，同時較OPT處理還高出150.3元/hm2，由于另一種控釋肥b處理產值更低，因此收益略低于OPT處理。

圖7 小麥收獲不同土層硝態氮分布

3 討論

秸稈還田及有機肥使用使土壤逐漸培肥，養分高效利用[16-17]、節本增效[18]、污染防控[19-20]、輕簡化生產[13,21]已成為當前研究熱點。控釋肥作為一種新型肥料，緩控釋肥料因其具有提高肥料利用率[13,16]、減少污染[22]及一次性施肥解放勞力[4]等潛在優點而被廣泛使用，在養分持續供應、作物養分需求的階段匹配上效果顯著，在水稻和玉米上尤其明顯，但在長季節作物栽培以及溫濕度跨度較大的生長季內，特別是受適用緩控釋氮肥品種影響，一次性施肥技術效果在冬小麥上不穩定。

表2 不同施肥處理成本收益分析

各處理成本核算依據如下：小麥價格按2.1元/kg計；普通肥料N按3.91元/kg計，控釋氮a和b按較普通氮分別增加1.3和2.17元/kg N計；追肥勞動力價格按450元/hm2計（只有FP和OPT有追肥用工）；其他管理成本投入視為相同，按7000元/hm2計

The cost accountings are as follows: The price of wheat is calculated by 2.1 yuan/kg; Common urea fertilizer price is 3.91 yuan/kg, and controlled release nitrogen fertilizer a (CRFa) is1.59 yuan/kgN higher than urea, and b (CRFb) is 2.18 yuan/kgN higher than urea; The price of labor for topdressing is 450 yuan/hm2(only treatments of FP and OPT need additional employment in topdressing). The other cost of management is regarded as the same in different fertilization treatment, according to 7000 yuan/hm2

3.1 冬小麥不同施肥模式產量效應

評價一種施肥技術的可行性和應用前景，應從作物產量[9,12]、養分效率[13,15]、節本增收[23]、節能減耗[21]、生態環境[22,24]等方面全面評價。冬小麥科學施肥技術前人已有多項研究成果，如氮肥后移技術[7]、基于土壤氮測試的推薦施肥技術[25-26]等，系列技術在小麥產量增產方面貢獻明顯。本研究發現，不同于“一炮轟”方式的冬小麥一次性施肥技術在多年多點具有穩產及小幅增產趨勢，無論是氮肥投入多的農民習慣施肥處理還是優化施肥處理，利用等氮量的緩控釋氮肥a一次性施用在不同年份，平均產量提高4.9（較FP）和3個百分點（較OPT），31個點位平均結果中CRFa較OPT增產2.6%，在3個年度中相對產量結果趨勢一致，而受純氮投入總量影響，減氮施用的2個緩控釋氮肥類型相比OPT都有不同幅度的減產趨勢，與前人研究一致[23]，由于冬小麥所在生育期季節變化、溫濕度變動幅度較大，不同包膜材料及工藝的控釋肥釋放性能差異很大[11,27]，本試驗條件下的生物可降解型控釋氮肥釋放性能略優于有機樹脂包膜類型，雖然二者靜水釋放期相差不大，但CRFb在土體實際的平均釋放速率低于CRFa，特別是冬小麥需氮關鍵時期的氮養分供應量相比有降低，根據在土壤中的釋放期分析，水性樹脂包膜尿素（CRFa）氮素第二次釋放的高峰期在2月底至3月初，正好為小麥返青起身期，釋放的氮素經過幾天銨態氮到硝態氮的轉化，在小麥需肥高峰期（起身拔節期）正好為其所吸收利用，釋放峰出現時間較吸收峰提前了一個生育時期（約15 d），兩者呈“錯峰”關系。而熱固性樹脂包膜尿素（CRFb）在土壤中釋放期則推遲了30 d左右，在小麥需氮高峰時卻沒有足夠的硝態氮養分供應，氮素釋放峰出現時間較吸收峰延后了一個生育時期，導致分蘗成穗率較低。CRFa的氮素釋放與冬小麥氮素吸收特征在時間上相比CRFb更加匹配，通過收獲后土壤殘留的土壤硝態氮含量分析也證實了這一點，因此在多點表現出低于CRFa的產量效應。從產量穩定性看，等氮投入的控釋氮肥處理相比普通肥料優化分次施用在所有試驗點中有83.9%的點位表現出增產趨勢，這表明技術效果具有普遍性，是可行的。但減氮20%的處理增產點位數不及1/3（相比OPT），但比FP處理還是有接近一半的增產點位，說明可以通過養分平衡施用來彌補氮養分投入不足帶來的產量差。

3.2 不同土壤質地和產量水平下施肥產量效應

受氣象因素、生態類型區土壤條件影響[28-30]，相同施肥運籌模式在不同點位表現出的產量效應是不同的，這也是全部31個點位沒有表現出相對產量一致性的原因。從土壤質地由粗變細的砂土、壤土再到黏土，4種施肥模式的平均施氮增產效果從10.7%、17.4%增長到19.7%，這說明在土壤保肥效果逐漸增強的過程中[31]，施氮效應也隨之增強，而控釋肥與普通氮肥的相對增產效應卻在削弱，說明由于砂性土壤的保肥效果差，控釋氮肥的緩慢釋放顯然較普通氮肥有更大的養分供應優勢[32]；而到黏土中，無論是控釋氮肥還是普通氮肥，氮素進行不同形態的轉化，最終的硝態氮形式均會更長時間儲存在土體中。即最終影響產量差別不是歸因于氮肥類型，而是氮素養分的絕對投入量，這也是減少20%氮素的兩個控釋氮肥處理與OPT產量效應差越來越大的原因。同理，研究發現在不同目標產量水平下的施氮效應也遵循一定規律[29]，由于基礎地力差異，產量水平從低到高，施氮產量效應下降明顯，中低產量水平下（在本試驗條件下限定在小于550 kg·hm-2）的控釋氮肥效應明顯優于普通氮肥分次施用，且減氮20%的控釋氮肥a處理施氮效應與優化施肥相當，而在高產水平下（在本試驗條件下限定在高于550 kg·hm-2）控釋氮肥施用的產量優勢不再明顯，而且減氮條件下減產顯著，說明地力較高條件下氮養分的絕對投入量是影響產量的主要因素[33]，只有保證養分數量充足供應的前提下，控釋氮肥的應用才具有一定的增產效應。

3.3 一次性施肥效率效益優勢及應用前景

在氮投入水平相同條件下，控釋氮肥處理養分效率較普通氮肥優化施用有提高趨勢，而減少氮投入的兩個控釋肥處理養分效率則增加顯著，與前人研究一致[23]。雖然普通氮肥在增加包膜工藝以后成本增加較多，但由于節省后期追肥勞動力能每公頃增收千元以上，此外，為免除農民在購置肥料時考慮成本的前提下，本試驗采用的減量控釋肥施用仍具有較分次施肥增收的優勢，當然控釋肥類型不同應斟酌施用[34-35]。

在我國化肥使用量零增長行動方案和化肥農藥減施等重點研發計劃的推動下[21]，科研學者越來越重視化肥的減量施用，但矛盾隨之而來，在開展了12年的測土配方施肥行動以來，農民習慣施肥越來越趨于合理的狀況下，化肥使用量零增長或減量施用會不會對當前生產造成產量損失，從本試驗研究結果分析，小麥收獲后剖面土壤特別是表層土壤硝態氮仍處于和普通氮肥施用基本相當的含量水平[25]，不會因為減氮施用影響下茬種植作物對基礎養分的需求。從這點看來，冬小麥一次性施肥以其節本省工、穩產增效、生態環保的技術優勢有望在黃淮海區域廣泛應用。

4 結論

冬小麥一次性施用緩控釋氮肥具有穩產、增效、增收優勢，應用在質地較輕、產量水平中等偏下田塊更具有施氮優勢，節氮投入更需選擇適宜的緩/控釋氮肥品種，綜合產量、效率、效益和養分殘留等方面，推薦生物可降解緩/控釋氮肥減量20%配合磷鉀養分在黃淮海東部小麥上進行一次性施肥。

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（責任編輯 李云霞，趙伶俐）

Effect of One-off Fertilization on Winter Wheat Yield in Huang-Huai-Hai East Region

TAN DeShui1, LIN HaiTao1, ZHU GuoLiang2, LI ZiShuang3, GUO QingFu4, WU XiaoBin1, LIU ZhaoHui1

(1Institute of Agricultural Resources and Environment, Shandong Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Wastes Matrix Utilization, Ministry of Agriculture/Shandong Provincial Key Laboratory of Plant Nutrition and Fertilizer, Jinan 250100, Shandong;2Taian Academy of Agricultural Sciences, Taian 271000, Shandong;3Dezhou Academy of Agricultural Sciences, Dezhou 253015, Shandong;4Agricultural Bureau of Yuncheng Couty, Yuncheng 274700, Shandong)

【Objective】This study aimed to evaluate one-off application effect of controlled release nitrogen mixed with phosphorus potassium and other nutrients on the winter wheat to realize fertilizer reduction, efficiency and cost increase etc., which provided reference of scientific techniques to the simplified production.【Method】In 2011-2012, 2012-2013, 2013-2014, thirty-one experiments of one-off application controlled release nitrogen fertilizer with wheat were carried out in different ecological areas of Huang-Huai-Hai east region to analyze the yield and nutrient efficiency, cost increase etc., and the treatments included CRFa (the equal N input with OPT treatment), 80%CRFa and 80%CRFb (the amount of nitrogen input in controlled release nitrogen fertilizer was 20% reduction compared with the multiple application of common nitrogen fertilizer (OPT treatment)). 【Result】The one-time application of controlled-release nitrogen fertilizer on winter wheat showed stable or small yield increasing trend. Compared with common nitrogen fertilizer, the average yield increased by 2.6% in the three years, and the number of experiment point for increasing production was 83.9% in the whole experiment. The proportion of experiment point for increasing production in two kinds of controlled-release nitrogen fertilizer decreased significantly, and the yield effect in biodegradable controlled-release fertilizer a was better than that of organic resin coated controlled-release fertilizer b; The yield effect of 4 fertilization patterns in sandy, loamy and clay soil texture were averagely 10.7%, 17.4% to 19.7%, respectively,, and the relative yield increasing effect of CRFa treatment (compared with OPT) in sandy or loamy soil texture soil was better than that in clay soil; The relative yield effect of controlled-release nitrogen fertilizer (compared with OPT) was better in the low yield level than that of high level block. There were14.7, 59.3 and 59.3 kg N·hm-2saving under CRFa, 80%CRFa and 80%CRFb treatment, respectively, compared with FP treatment, and the nitrogen partial factor productivity (PFPN) increased by 0.4, 7.32, 6.93 kg·kg-1under CRFa, 80%CRFa and 80%CRFb, respectively, compared with OPT, and the apparent nitrogen utilization efficiency were improved by 1.5, 8.62 and 6.21 percentage points respectively. The income of CRFa and 80%CRFa treatments increased 543.8 and 150.3 yuan·hm-2, respectively, compared with OPT.【Conclusion】One-off application of fertilizer on winter wheat by using the controlled release fertilizer with other nutrients showed obvious advantages from the ways of yield stability, improving the nitrogen use efficiency, saving labor and cost, and increasing income compared with the FP and OPT treatments. The results of CRFa and 80%CRFa were better under the experimental conditions. We recommended that the fertilization mode of controlled released nitrogen with reducing 20% nitrogen be applied to the winter wheat production in Huang-Huai-Hai east region.

winter wheat; controlled release N fertilizer; one-off fertilization; N utilization; yield efficiency; Huang-Huai-Hai east region

10.3864/j.issn.0578-1752.2018.20.007

2018-01-23；

2018-06-25

國家重點研發計劃（2017YFD0201700）、國家公益性行業（農業）科研專項（201303103、201503130）、山東省重點研發計劃（2016ZDJS08A02）、國家小麥產業技術體系“養分管理及麥田環境治理”崗位科學家項目（CARS-03）、山東省農業科學院青年英才培養計劃

譚德水，E-mail：tandeshui@163.com。通信作者劉兆輝，Tel：0531-66659546；E-mail：liuzhaohui6666@sina.com