緩控釋氮肥與尿素配施對水稻產量及氮肥效率的影響

王寶檔，王朝賢，董作為，陳偉龍

(1.蒼南縣農業農村局，浙江 蒼南 317200； 2.玉環市農業農村局，浙江 玉環 317600)

水稻是中國最主要的農作物之一，施用氮肥是提高產量的重要措施。目前在水稻生產中，氮肥施用模式通常是在基肥的基礎上再追施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，但卻增加了施肥的勞動強度和成本[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，已逐漸成為氮肥發展的方向。有關緩控釋氮肥施用對水稻產量、氮素吸收和利用等方面的效應研究報道較多[2-5]。例如，金丹丹等[2]報道了緩/控釋肥對濱海鹽堿地區水稻產量及氮代謝的影響；姬景紅等[3-4]報道了緩/控施釋肥對黑龍江和江西水稻產量和氮素利用率的影響；徐明崗等[5]研究了控釋氮肥對雙季水稻生長及氮肥利用率的影響。諸多研究表明，緩/控釋肥料是可提高肥料利用率的技術物化產品[2-5]，然而以緩/控釋尿素與速效化學氮肥在作物不同生育期配施開展的簡化施肥模式研究則鮮見報道。本試驗研究緩/控釋氮肥與速效性氮肥在水稻不同生長期配施對產量及其構成因素、地上部氮素累積量、氮素內部效率和氮肥偏生產力等指標的影響，以探索水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2019年在溫州市蒼南縣金鄉鎮翁處村(地理坐標27°31′1″N，120°34′46″E)進行。試驗地為沿海丘陵山區，屬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，土壤質地為粉質壤土，土壤粒徑≤0.002 mm的占3.33%。耕層土壤(0～20 cm)基本理化性狀，pH 5.84，有機質34.6 g·kg-1，全氮2.21 g·kg-1，有效磷14.1 mg·kg-1，速效鉀155.4 mg·kg-1。

試驗所用的肥料有尿素(N 46%)，鈣鎂磷肥(P2O512%)，氯化鉀(K2O 60%)，緩/控釋肥(N、P2O5、K2O 各占26%、11%、15%，山東多益成肥料農業科技有限公司)。參試水稻品種為甬優15號，試驗地前作為早稻。

1.2 處理設計

試驗共設5個處理：處理1，不施肥(T0)；處理2，常規施肥作對照(CK)，氮肥全部用普通尿素，不同時期氮肥運籌采用一基二追的施肥模式，即基施40%+分蘗期40%+孕穗期20%；處理3，氮肥全作基肥，全部采用緩釋肥(T1)；處理4，基肥中氮肥占80%來源于緩釋肥，分蘗肥追肥氮肥占20%來源于尿素(T2)；處理5，基肥中氮肥占80%來源于緩釋肥，孕穗拔節期追肥占20%來源于尿素(T3)。小區面積30 m2，隨機區組排列，重復3次。各處理間設置田埂并用塑料薄膜包裹，單排單灌，試驗區域外圍設置保護行，各處理除施肥外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225、47.25和121.5 kg·hm-2。田間管理按當地常規栽培措施進行。水稻于2019年7月1日播種，8月11日移栽，11月18日收獲。

1.3 取樣與分析

采用手工收獲，將各小區地上部生物量全部移除，田間清理干凈，只留下不到3 cm的稻茬。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。用直徑5 cm不銹鋼中空鉆采樣，深度為0～20 cm，每個小區隨機采3個樣點，并制成混合土樣，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]。其中土壤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采用電位法(水土比例2.5∶1)；植株經硫酸-過氧化氫消煮，采用半微量蒸餾法測氮。

1.4 有關參數及計算

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。

氮素收獲指數是水稻收獲時籽粒吸氮量與地上部吸氮量的比值，反映了作物吸收的氮在籽粒和營養器官上的分配比例。

氮素內部利用率是指水稻籽粒產量與地上部吸氮量的比值，表示水稻每吸收單位氮素所獲得的水稻籽粒產量。

氮肥偏生產力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，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，在所有處理中，不施肥(T0)處理水稻籽粒產量最低，只有5 847 kg·hm-2，施肥提高了水稻產量。與不施肥處理相比，傳統一基兩追施肥(CK)處理水稻產量提高了11.5%；不施肥水稻產量為傳統施肥處理的89.7%，這說明本試驗條件下肥料增產貢獻率為10.3%。與CK處理相比，T2與T3處理提高了水稻穗長和穗粒數，但和一次性基施(T1)處理一樣降低了有效穗數。與CK處理相比，緩釋尿素與普通尿素不同時間配施在水稻株高、收獲指數和千粒重上沒有顯著差異。

表1 不同施肥處理對水稻產量及其構成的影響

2.2 水稻氮含量

表2表明，施氮肥促進了水稻對氮的吸收。施氮處理水稻籽粒和秸稈中氮含量顯著高于不施肥(T0)處理，但CK、T1和T2處理間水稻籽粒和秸稈中氮含量沒有顯著差別。在所有施肥處理中，T3處理水稻的籽粒和秸稈氮含量均是最高，顯著高于其他3個施肥處理。這說明穗期追肥能提高水稻植株中氮含量。

表2 不同施肥處理對水稻氮含量和吸氮量的影響

2.3 水稻吸氮量

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肥處理，但施肥處理間秸稈吸氮量沒有顯著差異(表2)。在所有處理中，T3處理籽粒和秸稈吸氮量均最高，其中籽粒吸氮量顯著高于CK和T1處理，但與T2處理沒有顯著差別；這說明穗期追施氮肥能提高水稻植株吸氮量。在不施肥條件下，水稻籽粒吸氮量占地上部吸氮量的72.6%，這說明水稻吸收的氮絕大部分被儲存在籽粒中。施肥降低了這個比例，施肥處理氮素收獲指數在63.6%～69.1%，比CK處理低9.6%。但施肥處理間氮素收獲指數沒有顯著差異。

2.4 氮素內部效率

不施肥水稻氮素內部利用率顯著高于施肥處理(表3)。在不施肥條件下，水稻每吸收1 kg氮素可以生產78.0 kg，施肥后降低到平均59.7 kg。而且T1和T2處理的氮素內部效率比T3高12.8%和19.6%。在施氮肥條件下每生產100 kg籽粒，需要吸收氮1.68 kg(1.55～1.85 kg)。

表3 不同施肥處理對氮素內部效率和 氮肥偏生產力的影響

常規氮肥一基二追施肥(CK)處理，每施1 kg氮肥，可以生產水稻籽粒29.0 kg，而在施緩釋氮肥條件下可提高到32.3 kg(表 3)，差異顯著。

3 小結

試驗結果表明，緩/控釋氮肥一次性基施或基肥中氮肥占80%來源于緩釋肥-普通尿素組合一基一追都能達到常規氮肥一基二追的效果，甚至更好。