干旱條件下緩釋尿素和普通尿素配比對玉米氮素積累及產量的影響

摘要：以緩釋尿素和普通尿素為供試材料，設置4個處理，分別為不施肥CK；只施用尿素；CRU∶U=2∶8；CRU∶U=4∶6，研究拔節期干旱條件下緩釋尿素與普通尿素配比對玉米氮素積累及產量的影響。結果表明，水是作物生長的必要因素，干旱條件下施用氮肥能增產8.8%。干旱條件下只施用尿素的處理有增產效果；干旱顯著降低了玉米的氮素累積，干旱條件下只使用尿素處理的氮素累積量最高。

關鍵詞：緩釋尿素；干旱；氮素積累；玉米產量

玉米是河南的第二大糧食作物，播種面積達到4000多萬畝，且玉米本身是集糧食、飼料、工業原料等于一體的高利用率作物，提高玉米產量對保證糧食安全具有重要意義，就我國而言，糧食作物增產中化肥的作用占40%～60%，氮肥在玉米增產中的作用顯著。目前，我國的氮肥利用率較低，僅有30%～35%，氮肥利用率低不僅造成能源的浪費，而且還會給環境帶來巨大的污染。如何在輕簡高效的栽培管理模式下提高氮肥利用率、減少氮素損失對環境造成的影響是我們需要解決的問題。

緩釋肥是一種可以根據作物生長需求而釋放養分的包膜肥，它能滿足玉米在整個生育期對養分的需求，氮素利用率高達60%～70%，被叫作新世紀的肥料。但是，由于緩釋肥前期氮素釋放速率較慢，不能完全滿足玉米前期的生長需要。緩釋尿素與普通尿素配施則可以明顯降低成本，且從理論上來說可以達到增產增收的效果，已經成為大田玉米推廣使用的一個方向。河南省7～8月氣溫高、降雨少，各地易出現不同程度的干旱，且部分地區因地下水匱乏難以進行有效灌溉，干旱會影響玉米的正常生長。7月份正值夏玉米拔節期，干旱嚴重抑制了夏玉米的干物質和養分積累。因此，通過大田試驗，探究緩釋尿素和普通尿素以何種比例配施效果最好、收益最大，干旱對控釋尿素應用效果的影響，為玉米氮肥科學施用提供理論依據，以提高肥料利用率、減少氮肥投入和損失。

1.1 試驗地概況

試驗于2017年6～9月在河南省延津縣進行，試驗田耕層（0～30厘米）土壤理化性質見表1。試驗地玉米生育期降水主要集中在6月初期，且7月2日起試驗田開始出現缺水干旱癥狀。

1.2 試驗設計

試驗為田間小區試驗，共設4個處理。

CK：不施氮肥；

U：只施用尿素；

C1：CRU∶U=2∶8；

C2：CRU∶U=4∶6。

每個處理3次重復，隨機排列，小區面積為30平方米（3米×10米）。玉米品種為登海605；肥料種類為包膜控尿素（CRU，氮含量為45%）和普通尿素（U，氮含量為46.4%），試驗6月10日播種，9月25日收獲，播種密度為67000株/公頃。所有小區均施用純氮200 公斤/公頃，過磷酸鈣（含P2O5=12%）9 0公斤/公頃，氯化鉀（含K2O=59%）90公斤/公頃。

1.3 測定項目及方法

分別在玉米拔節期、大喇叭口期、吐絲期、乳熟期、收獲期，采集玉米植株，分為莖和葉。將各生育期的植株樣品烘干粉碎后測量其氮含量。玉米完熟期每個試驗小區連續收獲30株計產，從中選擇10穗長勢均勻、具代表性的玉米，調查每個玉米穗的穗長、行數、列數，并得到每穗玉米的粒數，全部脫粒后，每個試驗小區數出3個200粒，計算得到玉米百粒重。

采用 Microsoft Excel 2010 和 SPSS20.0 處理試驗數據， 用 Duncan 進行處理間多重比較，采用Origin9.0做圖。

2.1 緩釋尿素與普通尿素配施對玉米產量及構成因子的影響

干旱條件下各處理間差異性不顯著，但U處理的產量明顯高于緩釋尿素配比處理的產量。干旱條件下各處理間玉米穗長沒有差異性，每穗粒數和結實率沒有顯著性的差異。綜合表2中數據，干旱條件下不同配比緩釋尿素處理中，只有U處理下的玉米有增產效果。

2.2 干旱條件下緩釋尿素與普通尿素配施對玉米氮素積累的影響

整株氮素積累量隨著玉米的生長呈增加的趨勢，在拔節期干旱出現后玉米整株的氮素積累量開始出現差異，并且緩釋尿素的各處理間在各個時期都有顯著性差異，干旱條件下整個玉米生長周期內CK玉米氮素積累量一直低于緩釋尿素處理。在成熟期U的氮素積累量高于其他緩釋尿素處理和CK玉米氮素積累量，其中CK玉米氮素積累量明顯低于各個緩釋尿素處理的玉米整株氮素積累。綜合數據分析發現（圖1），干旱條件下緩釋尿素有氮素的釋放，且 U處理玉米整株的吸氮量最大。

2.3 干旱條件下各處理收獲后土壤無機氮含量

氨態氮在土壤表層殘留量主要集中在2～4毫克/公斤， CK處理與各個緩釋尿素處理表層氨態氮含量差異性顯著，且明顯高于緩釋尿素處理的氨態氮含量。不同緩釋尿素配比處理的氨態氮含量隨土壤深度的增加而增加。緩釋尿素處理的土壤表層硝態氮含量明顯高于CK處理的土壤表層硝態氮含量，各種處理的硝態氮含量隨著土壤深度的增加而降低（圖2）。

實驗結果顯示，干旱條件顯著降低了玉米氮素的吸收，從而導致干旱條件下玉米的減產，干旱條件下施用氮肥能增產8.8%。少量的緩釋施用能達到相應的抗逆效果。干旱條件下緩釋尿素增加了玉米收獲期底層土壤（30～90厘米）的氨態氮含量和表層土壤（0～30厘米）的硝態氮含量，降低了底層土壤（30～90厘米）的硝態氮含量。

已有研究表明，玉米產量受水分影響較大，且不同的土壤水分條件會影響到緩釋尿素與水分子的耦合，進而影響到玉米的生長。本次研究中，干旱對玉米穗長、穗粒數和千粒重無顯著影響，但是會通過降低玉米穗的結實率來降低玉米的產量；干旱的水分條件下各個緩釋尿素的配比試驗中玉米產量無顯著影響，只是僅施用普通尿素的產量比其他處理稍高。前人認為50%緩釋尿素配50%普通尿素增產效果最好，吐絲期后植株氮素開始逐漸向穗部轉移，成熟期時穗成為氮素比例最高的器官。本次研究中，除去非干旱條件下的處理，在干旱情況下，處理U產量最高。猜測原因可能是干旱引起緩釋尿素與水分子的耦合受阻，氮素養分無法釋放，最終因玉米養分不夠、缺少水分等綜合原因而減產。

氨揮發是導致土壤氮流失一個重要原因，而且氨揮發不僅降低了氮肥利用率，還會造成嚴重的環境污染。前人研究表明施用緩釋尿素可明顯降低氮素的揮發。本次研究表明在干旱缺水條件下施用緩釋尿素，土壤中會殘留大劑量的、沒有被吸收利用的氮，如果不妥善處理這部分殘余氮，會給環境帶來很大的負面影響。

作者簡介：張山保（1979-），男，中級農藝師。