緩釋氮肥與尿素配施對早稻產量和氮肥效率的影響

王寶檔，王朝賢，董作為，陳慶梅

(1.蒼南縣農業農村局，浙江 蒼南 317200；2.蒼南縣錢庫鎮人民政府，浙江 蒼南 317200)

水稻是中國主要的糧食作物之一，稻作是典型的勞動密集型產業。特別是在南方雙季稻區，為滿足高產水稻需肥規律的要求，傳統的氮肥施用模式通常是在基肥的基礎上再追2～3次速效氮肥，該模式雖可增加水稻產量和提高氮肥利用率，但勞動強度大且成本投入較高[1]。緩/控釋氮肥由于肥效期長，養分釋放速率與作物的需肥規律基本吻合，可以實現一次施肥滿足作物整個生育期內對養分的需求，對早稻具有增產和穩產的作用[2-3]。但也有研究表明，單純的緩控釋氮肥應用效果不佳，組配的摻混肥配合分蘗期施用速效氮肥，可顯著提高水稻群體光合物質生產和產量[4-5]。因此，本研究于蒼南縣，在秸稈還田基礎上，以傳統施肥模式(尿素一基二追)為對照，研究緩控釋氮肥與速效性氮肥不同比例組合一次性基施對早稻產量及其構成因素、地上部氮素累積量、氮素利用效率和氮肥偏生產力等指標的影響，以探索早稻氮肥簡化施用模式，為水稻施肥技術環節簡化提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于2020年在溫州市錢庫鎮仙居村(27°30′47″N，120°34′0″S)和靈溪鎮和美村(27°30′31″N，120°34′8″S)進行。試驗區地貌為沿海丘陵山區，氣候屬于中亞熱帶海洋性季風氣候，冬夏季風交替顯著。年平均氣溫14～18 ℃，年平均相對濕度83%，年降水量1 304～2 140 mm，年日照時數1 691～1 867 h，年太陽總輻射量4 171～4 424 MJ·m-2，年無霜期273～288 d。試驗地塊排灌便利，耕層土壤(0～20 cm)基本理化性狀：仙居村，pH 5.68，有機質38.8 g·kg-1，全氮2.43 g·kg-1，水解性氮134.9 mg·kg-1，速效鉀156.9 mg·kg-1，有效磷20.8 mg·kg-1；和美村，pH 5.95，有機質33.0 g·kg-1，全氮2.15 g·kg-1，水解性氮112.5 mg·kg-1，速效鉀107.4 mg·kg-1，有效磷32.7 mg·kg-1。

2個試驗地前茬作物均為連作晚稻，供試水稻品種為陵兩優0516號，仙居村試驗地早稻于2020年3月20日播種育苗，4月14日移栽，7月10日收獲。和美村試驗地早稻于3月21日播種育苗，4月23日移栽，7月15日收獲。田間管理按當地常規栽培措施進行。

試驗所用的肥料為，氮肥用尿素(N 46%)，磷肥用過磷酸鈣(P2O512%)，鉀肥用氯化鉀(K2O 60%)，緩控釋肥為金華萬里神農農業科技有限公司生產的33%緩控釋肥(N 18%，P2O55%，K2O 10%)。

1.2 處理設計

試驗共設4個處理：處理1，磷鉀肥配施(PK)；處理2，氮磷鉀肥配施(NPK)，其中氮肥全部采用普通尿素，氮肥運籌采用一基二追的常規施肥模式，即基施40%+分蘗期40%+孕穗期20%；處理3，氮肥全作基肥，80%來源于緩釋肥，20%來源于尿素(T1)；處理4，氮肥全做基肥，70%來源于緩釋肥，30%來源于尿素(T2)。小區面積30 m2，隨機區組排列，重復3次。各處理間設置塑料薄膜包裹田埂，單排單灌，避免串灌串排，試驗區域外圍設置保護行，各處理其他田間管理措施一致。常規施肥區氮肥(N)、磷肥(P2O5)和鉀肥(K2O)施用量分別為195、67.5和75 kg·hm-2。

1.3 調查項目與方法

采用手工收獲，將水稻地上部分全部移除，田間清理干凈，只留下不到3 cm的作物茬子，籽粒和秸稈產量來源于整個小區。收獲的同時采集有代表性植株樣品，經烘干、粉碎后用于植株養分分析。利用直徑5 cm不銹鋼中空鉆采集土壤樣品，采樣深度為0～20 cm，每個小區隨機采3個樣點，并制成混合土樣盛于塑料袋帶回實驗室，自然風干后，用于土壤養分分析。

土壤、植株中各養分含量都按土壤農化常規分析方法測定[6]。其中有機質采用重鉻酸鉀容量法，水解性氮采用堿解擴散法，有效磷采用碳酸氫鈉提取-鉬銻抗比色法，速效鉀采用乙酸銨浸提-火焰光度計法，pH值采用電位法(水土比例1∶2.5)；植株經硫酸-過氧化氫消煮，采用半微量蒸餾法測氮。

水稻收獲指數是水稻收獲時籽粒產量與地上部生物量的比值。反映了作物同化產物在籽粒和營養器官上的分配比例。

氮素內部利用率(kg·kg-1)[7]是指水稻籽粒產量與地上部吸氮量的比值。它表示水稻吸收單位氮素所獲得的水稻籽粒產量。氮肥偏生產力(kg·kg-1)[8]是指單位投入的氮肥所能生產的水稻籽粒產量。

試驗數據采用Excel軟件進行整理和制圖，并采用SAS統計軟件對數據進行分析。

2 結果與分析

2.1 籽粒產量及其構成

表1表明，不施氮肥(PK)處理水稻籽粒產量最低，在仙居和和美村分別為7 355和5 823 kg·hm-2；施氮肥顯著提高了水稻產量，與PK處理相比，施氮(NPK)處理在仙居和和美村分別提高了22.5%和17.5%，PK處理水稻產量為NPK處理的81.6%和85.1%，說明在本試驗條件下氮肥增產貢獻率為18.4%和14.9%。盡管緩釋肥與普通尿素配施做基肥一次施入的水稻籽粒產量與一基二追(NPK)處理的常規施肥模式沒有顯著差異，但略有增產。充分說明了在早稻上緩釋肥與普通尿素組合一次基施能達到常規氮肥一基二追的效果，甚至更好。盡管NPK、T1和T2處理水稻有效穗數顯著高于PK處理，但是3個施氮肥處理間收獲指數、千粒重、穗粒數和有效穗數沒有顯著差異。

表1 不同施肥處理水稻陵兩優0516號籽粒產量及其構成因子的表現

2.2 氮含量和吸氮量

施氮肥促進了水稻對氮的吸收(表2)。在仙居和和美，不施氮肥水稻籽粒氮含量平均為12.6和12.1 g·kg-1，施氮水稻籽粒氮含量提高了22.5%～34.3%和26.3%～28.7%。無論是在和美還是在仙居，施氮肥處理間水稻籽粒氮含量沒有顯著差異。氮肥施用也提高了秸稈中氮含量。在仙居，T2處理的秸稈中氮含量與NPK無顯著差異，卻比T1高22%。而在和美，施氮肥處理間秸稈氮含量沒有顯著差異。

表2 不同施肥處理對水稻陵兩優0516號氮含量和吸氮量的影響

與氮含量趨勢相似，施氮處理水稻籽粒和秸稈吸氮量均顯著高于不施氮處理，但在和美施氮肥處理間籽粒和秸稈吸氮量沒有顯著差異。而在仙居，T2處理籽粒和秸稈吸氮量均是最高的，其中籽粒吸氮量與T1的無顯著差異，比常規施肥處理顯著高31%；而秸稈吸氮量比T1高42.9%，但與NPK處理沒有顯著差異。說明氮肥全做基肥，70%來源于緩釋肥、30%來源于尿素組合的施肥方式能提高水稻植株氮的累積量。

表2表明，在仙居和和美，水稻籽粒吸氮量占地上部總吸氮量的70.8%～75.7%和74.6%～78.1%，說明水稻吸收的氮絕大部分被儲存在籽粒中，而秸稈中氮累積量只占地上部吸氮量的20%～30%。秸稈還田只能將水稻氮吸收總量的不到30%歸還到土壤中，70%以上吸收的氮素收獲后隨籽粒被帶走。

2.3 氮素內部效率

不施氮肥處理水稻氮素內部利用率顯著高于施氮肥處理的(表3)。而施氮肥處理間氮素內部效率沒有顯著差異。在不施氮肥條件下，仙居和和美水稻每吸收1 kg氮素分別可以生產59和63 kg籽粒，施氮肥后降低到平均45.3和49.3 kg。在施氮肥條件下每生產100 kg籽粒，兩地區水稻平均需要吸收氮2.11 kg。

表3 不同施肥處理對水稻陵兩優0516號氮素內部效率和氮肥偏生產力的影響

無論在仙居還是在和美，施氮肥處理間氮肥偏生產力沒有顯著差異。每施1 kg氮肥，分別可以生產水稻籽粒51和35 kg。說明每生產100 kg籽粒，兩地區平均需要施氮2.4 kg。

3 小結與討論

在本試驗條件下，緩控釋肥料與普通尿素組合一次性基施，因較好滿足了早稻整個生育期對氮素需求，達到了與常規分次施氮肥相似的效果。根據生產實際，基于秸稈還田基礎上，推薦施用70%的緩控釋尿素、配施30%的普通尿素一次基施的施肥方法，普通尿素提供作物生長前期的氮素營養，釋控釋尿素提供中后期氮素營養，既能滿足早稻生長對氮素養分的需求，又可降低全部施用緩釋尿素帶來的成本難題。