控釋尿素追施量對冬小麥產(chǎn)量及氮肥偏生產(chǎn)力的影響

李亮 陳宗金 蔚大青 鮑曉彤 王瑞東 鄧艾興 鄭成巖

摘要：在田間試驗條件下，研究了不同控釋尿素追施量對冬小麥產(chǎn)量和氮肥偏生產(chǎn)力的影響，以期為控釋尿素在小麥生產(chǎn)中的合理施用量提供技術支撐。試驗共設6個處理，分別為CK（追施普通尿素，施氮量180 kg/hm2）、T1（不追肥）、T2、T3、T4、T5（追施控釋尿素，施氮量分別為45、90、135、180 kg/hm2）。結(jié)果表明：與返青期追施普通尿素相比較，追施控釋尿素可以減少小麥拔節(jié)期無效分蘗，提高成熟期的成穗率，其中T4和T5處理成熟期總莖數(shù)分別提高20.04%和10.30%。在一定范圍內(nèi)，隨著控釋尿素施用量的增加，成熟期干物質(zhì)在穗部的分配比例、產(chǎn)量和效益均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，而氮肥偏生產(chǎn)力隨著控釋尿素施用量的增加呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢;T4處理獲得最高的籽粒產(chǎn)量和經(jīng)濟效益，氮肥偏生產(chǎn)力顯著高于追施普通尿素處理。綜上所述，返青期追施控釋尿素，施氮量135 kg/hm2是本試驗條件下小麥高產(chǎn)、高效的最優(yōu)處理。

關鍵詞：冬小麥;控釋尿素;產(chǎn)量;氮肥偏生產(chǎn)力;效益

中圖分類號：S512.1+10.62文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2019）07-0055-05

氮素是小麥生長發(fā)育所必需的重要元素，施用氮肥是小麥高產(chǎn)的重要栽培措施之一。研究表明，發(fā)展中國家在糧食作物生產(chǎn)過程中施用氮肥能夠提高作物單產(chǎn)55%～57%，但是由于不合理的施用，導致氮肥的利用效率不高[1，2]。自20世紀90年代以來，我國的氮肥生產(chǎn)總量和施用量都已居世界首位，氮肥施用量達到了全球的35%，氮肥過量施用問題日益突顯[3-6]。施氮量過多，不僅造成氮素淋失、揮發(fā)損失嚴重，導致資源的浪費[7-9]，而且也會引起土壤酸化、水體富營養(yǎng)化等生態(tài)環(huán)境問題[10-12]。控釋尿素可以根據(jù)作物對養(yǎng)分需求時期的差異，控制肥料養(yǎng)分釋放，做到尿素養(yǎng)分釋放與作物養(yǎng)分吸收規(guī)律基本同步，從而減少氮肥損失，提高作物產(chǎn)量和氮肥利用效率，成為當前小麥綠色生產(chǎn)的關鍵途徑之一[13-16]。前人就一次性基施控釋尿素對小麥產(chǎn)量和氮肥利用效率的影響已經(jīng)開展了較多研究，但是由于控釋尿素養(yǎng)分釋放需要一定時間，容易造成小麥苗期脫肥，不利于小麥前期生長發(fā)育[17]。本試驗基于基施普通氮磷鉀復合肥的條件下，研究返青期追施不同用量控釋尿素對冬小麥群體動態(tài)、成熟期干物質(zhì)積累與分配、產(chǎn)量和氮肥偏生產(chǎn)力的影響，以期明確控釋尿素在小麥生產(chǎn)中的合理施用量，為小麥綠色增產(chǎn)增效提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況及供試材料

試驗于2016年10月至2017年6月在山東省東平縣農(nóng)業(yè)科學研究所試驗田（北緯35°89′，東經(jīng)116°36′）進行。試驗田土質(zhì)為重壤土，0～20 cm土層有機質(zhì)含量為14.87 g/kg，pH值8.1，全氮0.86 g/kg，堿解氮69.30 mg/kg，全磷1.90 g/kg，速效磷40.50 mg/kg，速效鉀115.01 mg/kg。供試小麥品種為高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)中麥895。試驗所用肥料為：氮磷鉀復合肥 （N-P2O5-K2O=16-17-8）;樹脂包膜控釋尿素（含氮量44%，山東農(nóng)大肥業(yè)科技有限公司生產(chǎn)）;普通尿素（含氮量46%）。

1.2 試驗設計

試驗設6個處理，于返青期（2017年2月16日）分別以不同用量的控釋尿素進行追施，以追施普通尿素為對照（表1）。隨機區(qū)組排列，重復3次，小區(qū)面積為60 m2。生育期內(nèi)各處理其他田間管理措施相同。2016年10月12日播種，播前基施氮磷鉀復合肥750 kg/hm2。

1.3 田間調(diào)查與測定

1.3.1 農(nóng)藝性狀調(diào)查 分別于返青期（追肥前）、拔節(jié)期、開花期和成熟期調(diào)查各處理總莖蘗數(shù);于成熟期取連續(xù)20個小麥單莖，分莖鞘、葉片、穗3部分，分別烘干稱重，計算小麥不同器官干物質(zhì)分配比例。

1.3.2 產(chǎn)量及產(chǎn)量構成因素 成熟期每小區(qū)收獲5 m2樣方小麥，脫粒測產(chǎn)，并測定籽粒含水量折合成13%標準含水量。各處理選取1 m雙行3個定樣點，調(diào)查3點平均穗數(shù)，并計算出單位面積穗數(shù);各處理隨機抽取20個小麥單莖，進行室內(nèi)考種，計算穗粒數(shù)和千粒重。

1.3.3 氮肥偏生產(chǎn)力和效益 采用以下公式計算氮肥偏生產(chǎn)力和效益[18，19]：

氮肥偏生產(chǎn)力（kg/kg） = 施氮處理籽粒產(chǎn)量/施氮量;經(jīng)濟效益（元）= 產(chǎn)出-總投入。

1.4 數(shù)據(jù)處理

用Microsoft Excel 2007和SPSS 16.0 軟件進行作圖和統(tǒng)計分析，用LSD法進行差異顯著性檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 追施控釋尿素對冬小麥群體動態(tài)的影響

由圖1可以看出，在拔節(jié)期分蘗高峰時， CK處理的總莖數(shù)顯著高于其他處理。隨著生育期的推進， CK處理的群體數(shù)量迅速下降，在開花期，處理T3、T4和T5的總莖數(shù)高于CK，分別提高3.94%、14.38%和1.89%;在成熟期，處理T4和T5總莖數(shù)顯著高于CK，分別提高20.04%和10.30%。表明，與追施普通尿素相比，追施控釋尿素處理釋放氮素養(yǎng)分較緩慢，拔節(jié)期總莖數(shù)較低;但在開花期和成熟期，追施控釋尿素的處理群體下降幅度小，小麥成穗率高。

2.2 追施控釋尿素對成熟期冬小麥干物質(zhì)分配的影響

由表2可以看出，各處理冬小麥成熟期干物質(zhì)在各器官中的分配比例：莖鞘占31.26%～35.16%;葉片占16.12%～18.85%，穗占46.76%～51.33%，成熟期干物質(zhì)積累量和分配比例為穗>莖鞘>葉。處理間比較，莖鞘干物質(zhì)積累量CK最高，T1、T3和T4處理顯著低于CK，分別降低14.47%、16.98%和16.98%;T2處理的穗干物質(zhì)積累量顯著高于CK，提高9.91%，T1、T3、T4和T5處理顯著低于CK，分別降低9.01%、4.05%、4.50%和9.91%。隨著控釋氮肥用量的增加，穗的干物質(zhì)積累分配比例逐漸降低，T2處理的穗干物質(zhì)分配比例最高，顯著高于T4和T5處理，分別提高2.05%和9.77%。追施控釋尿素的T2、T3、T4處理穗部干物質(zhì)分配比例均顯著高于CK。表明，適量追施控釋尿素有利于成熟期干物質(zhì)向穗部的分配，為獲得高的籽粒產(chǎn)量提供物質(zhì)基礎;過多的控釋尿素施用量（T5）干物質(zhì)較多的分配到莖鞘和葉片中，不利于干物質(zhì)向穗部的分配。

2.3 追施控釋尿素對冬小麥產(chǎn)量及其構成因素的影響

隨著控釋尿素追施量的增加，小麥公頃穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重呈先上升后下降的趨勢（表3），T4處理的公頃穗數(shù)顯著高于其他處理;T3和T4處理的穗粒數(shù)高于其它處理，但兩者無顯著差異;T3處理的千粒重最高。由表3還可以看出：冬小麥籽粒產(chǎn)量表現(xiàn)為T4>T3>T5>CK>T2>T1，氮肥偏生產(chǎn)力表現(xiàn)為T2>T3>T1、T4>T5、CK;隨著控釋尿素施用量的增加，冬小麥產(chǎn)量呈先上升后下降的趨勢，氮肥偏生產(chǎn)力逐漸降低。表明，追施適量的控釋尿素有利于提高單位面積穗數(shù)和穗粒數(shù)，獲得高的籽粒產(chǎn)量和較高的氮肥偏生產(chǎn)力。

2.4 追施控釋尿素對冬小麥經(jīng)濟效益的影響

由表4可以看出，不同施肥處理冬小麥經(jīng)濟效益存在顯著差異。與CK相比較，T1和T2處理下冬小麥的效益分別減少58.18%和11.04%，T3、T4和T5處理分別增加20.30%、39.62%和2.82%。表明，在一定范圍內(nèi)，隨著控釋尿素追施量的增加，經(jīng)濟效益提高，以T4處理最高。但是，過多的追施控釋尿素，因為肥料投入的增加和產(chǎn)量的降低，從而降低了經(jīng)濟效益。

3 討論與結(jié)論

有研究表明，在一定范圍內(nèi)，增施氮肥可以構建小麥優(yōu)良的群體[20，21]，特別是追施控釋尿素處理的單位面積穗數(shù)顯著高于追施普通尿素的處理，提高了有效分蘗成穗數(shù)[17，19]。本試驗結(jié)果也證實，在返青期追施控釋尿素的T4和T5處理顯著提高了小麥公頃穗數(shù)。本研究還表明，返青期追施控釋尿素的處理顯著降低了拔節(jié)期的總莖數(shù)，但是開花期之后的總莖數(shù)高于追施普通尿素處理。這可能與控釋尿素釋放氮素養(yǎng)分較緩慢，影響了拔節(jié)期小麥的分蘗;但是拔節(jié)之后，隨著養(yǎng)分的緩慢釋放，能夠促進小麥的分蘗成穗率，拔節(jié)至開花期的群體下降幅度小。

在小麥生產(chǎn)中，為了追求高產(chǎn)，存在化肥投入量過大、施肥時期不合理等問題，影響小麥產(chǎn)量和氮肥利用效率的進一步提高。有學者研究證實，隨著普通尿素施用量的增加，小麥籽粒產(chǎn)量呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢[22-24]，氮肥偏生產(chǎn)力呈現(xiàn)降低的趨勢[6，25]。而控釋尿素與普通尿素配合施用，氮素釋放可較好的與小麥對氮肥的吸收規(guī)律相吻合，提高小麥產(chǎn)量和氮肥利用效率[19，26]。本試驗中，在基施普通復合肥的基礎上，與返青期追施普通尿素相比較，追施等氮量的控釋尿素（T5）處理的單位面積穗數(shù)、籽粒產(chǎn)量和效益顯著提高。隨著追施控釋氮量的增加，穗粒數(shù)、千粒重、籽粒產(chǎn)量和效益均呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，而氮肥偏生產(chǎn)力逐漸降低。表明，返青期追施控釋氮量135 kg/hm2的T4處理能夠獲得最高的籽粒產(chǎn)量和經(jīng)濟效益，其氮肥偏生產(chǎn)力高于CK和T5處理，是本試驗條件下最佳氮肥施用處理。

參 考 文 獻：

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