配比施用缓释肥与速效氮肥对机插水稻产量和氮肥利用率的影响

吕小红++付立东++王宇

摘要：以水稻盐丰47为材料，采用小区对比试验方法，研究了缓释肥大地丰与速效氮肥配比施用对水稻产量及氮肥利用率的影响。结果发现，在大地丰以施基蘖肥数量450 kg/hm2+150 kg/hm2的方式与速效氮肥配比施用时，1、2次蘖肥于5.5～6.0、6.5～7.0叶龄期施入的处理C4（47 ∶25 ∶15 ∶13 ∶0）的氮肥利用率达到46.58%，较同一施肥比例施肥时期不同的C3、C5处理分别高出4.27%、2.08%。结果表明，缓释肥大地丰以基蘖肥形式施用条件下，适宜后移速效氮蘖肥的施入更有利于水稻产量及氮肥利用率的提高。此外，可以将100 kg籽粒吸氮量、氮肥农学利用效率、氮肥偏生产力作为衡量氮肥利用率高低的指标。

关键词：缓释肥；速效氮；产量；氮肥利用率

中图分类号： S511.06文献标志码： A文章编号：1002-1302（2016）05-0115-04

氮肥利用率低及其导致的环境污染一直是世界关注的焦点问题之一，我国的氮肥利用率只有30%左右，而发达国家平均已达50%～60%[1]。氮肥利用率低、大量氮素损失不仅造成了资源的浪费、增加了生产成本，还会导致一系列环境和健康问题[2-4]。目前，提高氮肥的利用率，减少氮素损失及其对环境的污染，进而提高农产品品质和经济效益已成为我国农业可持续发展的关注热点。从肥料本身入手，将尿素制成长效、缓释和高利用率的肥料新品种能减少氮素的损失[5-7]，这使缓控释肥料将发展成为最有应用前景的肥料。施用缓释肥可以避免土壤中养分过量，协调土壤养分供应与植物养分吸收之间的矛盾，既可以提高产量和肥料利用率，简化施肥技术，又可以提高劳动效率，减少肥料流失对环境的污染[8-10]。辽宁省盐碱地利用研究所于2014年开展了缓释复混肥大地丰与速效氮肥配比施用对水稻产量及氮肥利用率影响的试验，旨在通过探索长效氮肥与速效氮肥配合施用对水稻产量及氮肥利用率的影响，进一步完善机插水稻定量施氮技术，为提高氮肥利用率、指导农业科学施肥提供依据。

1材料与方法

1.1试验材料

供试地点：试验在辽宁省盐碱地利用研究所试验基地进行，耕层土壤（0～15 cm）含有机质2.456 2 g/kg、全氮0.146 7 g/kg、碱解氮96.418 0 mg/kg、速效磷16.196 5 mg/kg、速效钾 231.789 4 mg/kg、全盐0.177 9 g/kg，pH值7.79。

供试品种：以盐丰47为试验材料。

供试肥料：缓释复混肥大地丰（含22%N、18%P2O5、8%K2O），尿素（含46%N）。

1.2试验设计

试验中大地丰的施用量为600 kg/hm2，以基蘖肥数量450 kg/hm2+150 kg/hm2设置试验。

其中C1处理（氮素基肥、1次蘖肥、2次蘖肥、1次穗肥、2次穗肥比例为47 ∶28 ∶25 ∶0 ∶0）、C2（氮素基肥、1次蘖肥、2次蘖肥、1次穗肥、2次穗肥比例为47 ∶15 ∶25 ∶13 ∶0）、C3（氮素基肥、1次蘖肥、2次蘖肥、1次穗肥、2次穗肥比例为47 ∶25 ∶15 ∶13 ∶0）、C4（氮素基肥、1次蘖肥、2次蘖肥、1次穗肥、2次穗肥比例为47 ∶25 ∶15 ∶13 ∶0）、C5（氮素基肥、1次蘖肥、2次蘖肥、1次穗肥、2次穗肥比例为47 ∶25 ∶15 ∶13 ∶0）5个处理，以完全不施肥作为CK，随机排列，3次重复。小区长20.0 m、宽 4.8 m，面积 96.0 m2。各小区间为防肥水渗透，用PVC板打入地下15 cm，小区单排单灌。4月15日播种，5月20日机械移栽，行穴距30 cm ×16.0～18.0cm，基本苗数为 4～5株/穴。

各处理的基肥于春季旋耕整地前施入，1次穗肥（促花肥）、2次穗肥（保花肥）分别于水稻11.5、13.5叶龄期施入；C1处理的1、2次蘖肥分别于5.5～6.0、10.0～10.5叶龄期施入；C2处理的1、2次蘖肥分别于5.5～6.0、9.5～10.0叶龄期施入，C3处理的1、2次蘖肥分别于4.5～5.0、6.5～7.0叶龄期施入；C4处理的1、2次蘖肥分别于5.5～6.0、6.5～70叶龄期施入；C5处理的1、2次蘖肥分别于5.5～6.0、7.5～8.0叶龄期施入。磷肥分为50%底肥、50% 2次蘖肥，钾肥分为67% 2次蘖肥、33%促花肥。其他栽培管理措施同大面积生产田。

1.3测定内容与方法

1.3.1产量构成在成熟期每小区选取具有代表性的植株5穴，调查每穴平均穗数，室内考种，测定穗粒数、结实率、千粒质量，计算产量。

1.3.2养分含量利用调查干物重的植物样测定各处理移栽期、N-n期、拔节期、齐穗期、成熟期植株、籽粒（成熟期）氮含量。

1.4数据分析

应用Excel和DPS数据处理软件进行分析。氮肥的吸收和利用效率的计算参照刘立军等的方法[11]计算，具体如下：

氮肥利用率：施氮区与不施氮区植株、籽粒氮素积累量之差占施氮量的百分比。

氮素稻谷生产效率：单位面积水稻籽粒产量与单位面积植株氮素积累总量的比值。氮收获指数：成熟期单位面积植株穗部氮素积累量占植株氮素积累总量百分比。氮肥农学利用率：施氮肥区与不施氮肥区稻谷产量之差与施氮量之比，即单位施氮量的产量增加量（单位：kg/kg）。

氮肥偏生产力：施氮肥区稻谷产量与施氮量之比。

2结果与分析

2.1缓释复混肥与速效氮肥配比施用对水稻产量的影响

各处理的收获穗数及颖花量均以C4处理最大，其次为C5、C3、C2、C1处理；各处理的每穗实粒数、结实率无显著变化规律；各处理的千粒质量略有差异，C4处理的千粒质量较大，但各处理差异不明显；产量以C4处理（10 921.90 kg/hm2）最高，分别比C1、C2、C3、C5处理提高10.43%、8.96%、3.94%、2.67%，与对照CK产量差异极显著（表1）。

2.2缓释复混肥与速效氮肥配比施用对水稻植株含氮量的影响

缓释复混肥与速效氮肥配比施用对水稻各生育时期植株吸氮量有明显影响，N-n期、拔节期、齐穗期水稻植株含氮量均以C4处理最大，其中N-n期C4处理水稻植株含氮量与C1、C5、CK处理差异极显著；拔节期C4处理水稻植株含氮量与C1、CK处理差异极显著；齐穗期C4处理水稻植株含氮量与C1、C2处理差异显著，与CK处理差异极显著。成熟期茎秆含氮量以C3处理最大，而籽粒含氮量以C4处理最大，且籽粒含氮量远大于茎秆含氮量（表2）。结合整个生育期水稻植株含氮量随着生育期的推进而逐渐减小的趋势，说明随着生育期的推进，水稻植株由营养生长向生殖生长转化，生理代谢由氮代谢向碳代谢转化，从而提高了植株的 C/N，降低了植株的含氮量，这在成熟期表现更为明显。

2.3缓释复混肥与速效氮肥配比施用对水稻植株吸氮量的影响

随着水稻生育进程的推进，各处理水稻植株吸氮量不断增加，且不同生育时期各处理水稻吸氮量呈多元变化（表3）。N-n期水稻植株吸氮量以C2处理最大，与C3处理差异显著，与C5、CK处理差异极显著。拔节期以C4处理吸氮量最大，与其他施肥处理差异不显著，与CK处理差异极显著。齐穗期、成熟期各处理水稻植株吸氮量呈现C4>C5>C3>C2>C1>CK的关系，以累计吸氮量最大的成熟期为例，处理C4的吸氮量最大，为175.38 kg/hm2，极显著高于C1、C2及CK处理，分别较C1、C2、C3、C5、CK处理高出15.93%、1150%、596%、2.82%、159.08%。

2.4缓释复混肥与速效氮肥配比施用对水稻植株各阶段吸氮比例的影响

缓释复混肥与速效氮肥配比施用对水稻植株各阶段吸氮比例的影响表明，随着水稻生育进程的推进，植株健壮生长，不断自生长环境中吸取氮素，各处理在N-n期至拔节期这一阶段的吸氮比例达到最大值，平均达到50%左右，齐穗至成熟期吸磷比例下降。移栽期、移栽至N-n期、N-n期至拔节期、拔节至齐穗期、齐穗至成熟期各处理阶段吸氮量占其总吸氮量的比例为0.32%～0.83%、9.96%～17.21%、4167%～50.23%、18.66%～26.14%、17.15%～21.58%（表4）。不考虑吸氮比例较小的移栽期，移栽至分蘖期、分蘖至拔节期、拔节至齐穗期、齐穗至成熟期这4个阶段吸氮比例之间的比例约为14 ∶46 ∶22 ∶18。

2.5缓释复混肥与速效氮肥配比施用对水稻氮肥利用率的影响

各处理氮肥利用率以C4最高，达到46.58%，与C3处理差异显著，与C1、C2处理差异极显著，较同一施肥比例施肥时期不同的C3、C5处理分别高4.27%、2.08%。各处理间100 kg 籽粒吸氮量差异不大，C4处理的100 kg籽粒吸氮量最高。氮肥农学利用效率、氮肥偏生产力均呈现与氮肥利用率相同的趋势，C4处理最高，C5、C3、C2、C1次之。各处理的氮素谷物生产效率则表现相反，C1处理最大，C2、C3、C5、C4次之。氮收获指数以C4处理最大，达到了69.10%，与C2处理差异显著，分别较C1、C2、C3、C5 提高了5.58%、865%、318%、098%（表5）。

缓释复混肥与速效氮肥配比施用下氮肥利用率与100 kg籽粒吸氮量、氮肥农学利用效率、氮肥偏生产力极显著正相关，与氮素稻谷生产效率极显著负相关；100 kg籽粒吸氮量与氮肥农学利用效率、氮肥偏生产力极显著正相关，与氮素稻谷生产效率极显著负相关；氮肥农学利用效率与氮素稻谷生产效率极显著负相关，与氮肥偏生产力极显著正相关；氮素稻谷生产效率与氮肥偏生产力极显著负相关。因此，亦可以将百千克籽粒吸氮量、氮肥农学利用效率、氮肥偏生产力作为衡量氮肥利用率高低的指标（表6）。

3讨论与结论

曾建华等研究指出，控释掺混肥对水稻有增产效果，与习惯施肥相比，等养分控释掺混肥处理可增产7.1%[12]。王玉红等研究表明，施用控释尿素可节约21.5%氮肥，增加102%有效穗，增加13.6%产量[13]。缓释肥优化了适应水稻营养需求的氮磷钾配比，并对养分释放进行分期调控，达到减少化肥用量和提高化肥利用效率的目的。在南方水稻田上，缓/控释肥料氮的利用率可以高达72.3%[14]。使用缓/控释肥料有利于养分效应提高和减少对环境污染[15]。王向峰等验证自制的6种缓控释肥料的肥效发现，6种自制肥料的氮素利用率在29.54%～46.43%，效果最好的肥料品种是普通尿素腐殖酸膨润土组合[6]。郑圣先等在水稻上的试验表明，控释氮肥能显著地提高水稻氮素的吸收利用，控释氮肥的氮肥利用率比尿素提高 375%[16]。陈剑秋研究指出，供试水稻产量以70%控释尿素搭配 30%普通尿素作为氮源施用效果最好[17]。本试验中1、2次蘖肥分别于5.5～6.0、6.5～7.0叶龄期施入的C4（氮素基肥、1次蘖肥、2次蘖肥、1次穗肥、2次穗肥比例为47 ∶25 ∶15 ∶13 ∶0）处理氮肥利用率最高，达到46.58%，与C3处理差异显著，与C1、C2处理差异极显著，较同一施肥比例施肥时期不同的C3（1、2次蘖肥分别于4.5～5.0、6.5～70叶龄期施入）、C5（1、2次蘖肥分别于5.5～6.0、7.5～8.0叶龄期施入）处理分别高4.27%、2.08%。由此可见，缓释肥大地丰以基蘖肥形式施用条件下，适宜后移速效氮蘖肥的施入，尤其是1次蘖肥的后移更有利于水稻产量及氮肥利用率的提高。相关分析结果表明，可以将百千克籽粒吸氮量、氮肥农学利用效率、氮肥偏生产力作为衡量氮肥利用率高低的指标。

理想的缓/控释肥料能够根据作物生长发育的需求控制和供给养分的释放速度，在植物需要的时候养分能够释放供其利用，在不需要的时候，则能保留在土壤中，基本上能消除养分在土壤中的淋溶和挥发等损失，并在很大程度上避免养分在土壤中固定[18-22]。试验中基肥、1次蘖肥、2次蘖肥比例为47 ∶25 ∶15的C3、C4、C5处理与基肥、1次蘖肥、2次蘖肥比例为47 ∶15 ∶25的C2处理的产量、氮肥利用率均高于基肥、1次蘖肥、2次蘖肥比例为47 ∶28 ∶25的C1处理，表明在一定范围内，在基肥施用量确定的基础上，适当降低蘖肥的施入比例，追施穗肥，在实施定量施氮的前提上实现水稻精确定量栽培，可以获得较高的产量和肥料利用率。在今后的工作中，应将磷钾肥的施用也纳入试验中，与缓释肥科学配比，不断完善机插水稻精确定量施肥技术。

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