新型尿素對(duì)小麥產(chǎn)量和氮肥利用率的應(yīng)用效果研究

邢素麗，李孝蘭，楊軍芳*，劉 楓，黃少輝，賈良良，劉孟朝

（1.河北省農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源環(huán)境研究所，河北 石家莊 050051；2.河北省黃驊市農(nóng)業(yè)局，河北 黃驊 061100）

尿素是我國主要氮肥品種。在一定條件下，可向尿素中添加鋅、錳等植物生長所必需的微量元素[1～3]，制成尿素-鋅、尿素-錳等單元微肥絡(luò)合肥。而單元微肥絡(luò)合肥中的微量元素是脲酶的無機(jī)抑制劑，施入土壤后可抑制肥料顆粒周圍土壤脲酶的活性，降低尿素轉(zhuǎn)化為銨或氨的速率，減少硝態(tài)氮的滲漏及氮素的揮發(fā)，有利于土壤吸附和作物吸收，顯著提高氮肥利用率[4～7]。粒狀尿素也可以脂蠟、硫?yàn)榘ぶ瞥砂履蛩?，或與腐殖酸絡(luò)合制成腐殖酸-尿素等多種新型尿素[8]。這些新型尿素中的氮素轉(zhuǎn)化速度較普通尿素慢，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)速效肥料養(yǎng)分釋放過于集中的缺點(diǎn)，是一種肥效持久的緩效肥料[9]，與施用傳統(tǒng)速效肥料相比用量減少10%～40%、氮肥利用率提高10%～30%[10～15]。以不施氮肥和3個(gè)施用普通尿素的處理為對(duì)照，研究了3種新型尿素在小麥上的施用效果，以期篩選出較為理想的新型尿素種類，為新型肥料的生產(chǎn)及其在小麥生產(chǎn)上的應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)在華北北部太行山山前平原小麥-玉米輪作典型代表區(qū)域的石家莊市藁城區(qū)馬莊試驗(yàn)站進(jìn)行。研究區(qū)地理位置為北緯 37°55.37′、東經(jīng) 114°46.86′；氣候類型屬暖溫帶半濕潤氣候，年均降水量498 mm，年均日照時(shí)數(shù)2 711 h，年均氣溫12.5℃，年≥10℃積溫4 560℃，無霜期189 d；土壤類型為石灰性褐土，容重1.32 g/cm3，pH值8.1，耕層（0～20 cm） 土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分含量為有機(jī)質(zhì)14.1 g/kg、堿解氮82.3 mg/kg、有效磷25.5mg/kg、速效鉀137mg/kg、有效鋅2.1mg/kg、有效錳14.5 mg/kg、有效硼0.98 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)材料

參試小麥品種為石新828。

新型尿素種類有控失尿素（N含量43.2%）、含鋅尿素（N含量45.3%，Zn含量1.61%） 和含錳尿素（N含量44%，Mn含量2%），均由河南心連心化肥有限公司生產(chǎn)；常規(guī)肥料有普通尿素（N含量46.4%）、重過磷酸鈣（P2O5含量44%）、氯化鉀（K2O含量60%）、農(nóng)用硫酸鋅（Zn含量22.42%） 和農(nóng)用硫酸錳（Mn含量31.86%）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)設(shè)7個(gè)施肥處理（表1），其中，磷肥、鉀肥、農(nóng)用硫酸鋅和農(nóng)用硫酸錳均一次性底施，氮肥分2次施入（50%底施，50%在拔節(jié)期追施）。小區(qū)面積34 m2，3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列。小麥2015年10月13日播種，2016年6月12日收獲，其他管理同大田常規(guī)。

1.3.2 測定項(xiàng)目與方法 播種前，采用五點(diǎn)取樣法采集耕層土樣，測定土壤pH值，以及有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷和速效鉀含量。其中，pH值測定采用pH計(jì)法，有機(jī)質(zhì)含量測定采用重鉻酸鉀容量法，堿解氮含量測定采用擴(kuò)散法，速效磷含量測定采用鉬銻抗比色法，速效鉀含量測定采用火焰光度計(jì)法[16，17]。

表1 不同處理的施肥量（kg/hm2）Table 1 Design of fertilization rate

收獲前，每小區(qū)隨機(jī)選取1 m雙行樣段，采集小麥植株樣品，測定莖稈和籽粒的干重及全N含量，室內(nèi)考種測定穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重；全區(qū)實(shí)收計(jì)產(chǎn)[7]。

1.3.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析 利用Excel和DPS軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，采用新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 新型尿素對(duì)小麥產(chǎn)量的影響

產(chǎn)量是評(píng)價(jià)肥料施用效果的重要指標(biāo)[18]。施氮處理的小麥產(chǎn)量均顯著＞CK1（表1），表明施用氮肥能夠明顯提高小麥產(chǎn)量。

不同種類新型尿素處理的產(chǎn)量差異均不顯著，其中，含錳尿素處理產(chǎn)量最高，除較CK2增產(chǎn)（10.4%）顯著外，與其他施氮對(duì)照處理差異均不顯著；而其他2個(gè)新型尿素處理與各施氮對(duì)照處理差異均不顯著。相同施肥量條件下，與對(duì)照相比，小麥產(chǎn)量均以新型尿素處理較高，但差異均不顯著。可以看出，相同施肥量條件下，施用新型尿素有利于提高小麥產(chǎn)量；但不同新型尿素的產(chǎn)量基本相當(dāng)，其中，施用含錳尿素效果較好，較普通尿素處理增產(chǎn)明顯。

表2 新型尿素對(duì)小麥產(chǎn)量的影響Table 2 The effect of new types of urea on the yield of winter wheat

2.2 新型尿素對(duì)小麥產(chǎn)量構(gòu)成的影響

施氮處理的小麥單位面積穗數(shù)均顯著＞CK1，但不同施氮處理之間差異均不顯著（表2），表明施用氮肥能夠明顯提高小麥群體穗數(shù)，但不同新型尿素的施肥效果及其與普通尿素各對(duì)照處理的施肥效果差異均不明顯。新型尿素中，含錳尿素處理單位面積穗數(shù)最多，較CK2增加了5.0%；控失尿素處理指標(biāo)值最低。

所有處理的小麥穗粒數(shù)差異均不顯著，表明是否施用氮肥以及氮肥種類對(duì)穗粒數(shù)影響不大。

施氮處理的小麥千粒重均＜CK1，除控失尿素處理外，其他施氮處理與CK1差異均達(dá)到了顯著水平。CK1的千粒重較高，原因可能與其單位面積穗數(shù)和穗粒數(shù)均較少，而土壤基礎(chǔ)地力較高，使得籽粒養(yǎng)分供應(yīng)較為充足有關(guān)。不同施氮處理的千粒重差異均不顯著，其中，控失尿素處理千粒重最大，較CK2增加了5.7%。

可以看出，不同新型尿素對(duì)小麥單位面積穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重的影響均不明顯，且施肥效果與施用普通尿素各對(duì)照處理均基本相當(dāng)，但與CK2相比，施用含錳尿素有利于提高小麥單位面積穗數(shù)，施用控失尿素有利于提高小麥千粒重，且2個(gè)指標(biāo)均較CK2增幅達(dá)5%以上。3種新型尿素中，控失尿素處理的單位面積穗數(shù)最少、千粒重最大，主要與其前期養(yǎng)分釋放較緩慢[19]不利于形成較大的小麥群體、后期養(yǎng)分供應(yīng)充足有利于灌漿期粒重增加有關(guān)。

表3 新型尿素對(duì)小麥產(chǎn)量構(gòu)成的影響Table 3 The effect of new types urea on yield components of wheat

2.3 新型尿素對(duì)氮素吸收和氮肥利用率的影響

施氮處理的小麥氮素吸收量均顯著＞CK1，但不同施氮處理之間差異均不顯著（表3），表明施用氮肥能夠明顯促進(jìn)小麥對(duì)氮素的吸收，但新型尿素的施肥效果與普通尿素各對(duì)照處理差異并不明顯。其中，控失尿素處理的小麥氮素吸收量最多。

控失尿素處理的小麥氮素利用率最高，顯著＞含錳尿素外的其他處理，其中，較CK2提高了6個(gè)百分點(diǎn)，增幅達(dá)20.2%。而其他處理之間指標(biāo)值差異均不顯著。

可以看出，施用新型尿素的氮肥吸收量與施用普通尿素各對(duì)照處理均基本相當(dāng)，但不同新型尿素的氮素利用率有所差異，其中，施用控失尿素效果較好，該處理下氮素吸收量和氮肥利用率均達(dá)到了最高，且氮素利用率顯著高于含錳尿素除外的其他處理。

表4 新型尿素對(duì)小麥氮素吸收和氮肥利用率的影響Table 4 The effects of new types of urea on of wheat N absorption and N use efficiency

3 結(jié)論與討論

與普通尿素處理相比，施用新型尿素均能提高小麥產(chǎn)量，其中，施用含錳尿素增產(chǎn)效果最好，其產(chǎn)量顯著高于普通尿素處理，這與錳是小麥生長中較為敏感的營養(yǎng)元素[20，21]有關(guān)。而其他2種新型尿素雖然產(chǎn)量高于同等施肥量條件下的普通尿素＋微肥處理，但效果并不明顯。

本研究條件下，施用新型尿素處理的小麥單位面積穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重和氮素吸收量與普通尿素各對(duì)照處理均無顯著差異。但值得注意的是，與普通尿素處理相比，施用含錳尿素有利于增加小麥單位面積穗數(shù)，施用控失尿素有利于提高小麥千粒重，2個(gè)指標(biāo)雖然差異均未達(dá)到顯著水平，但增幅均超過了5%。

施用控失尿素較施用普通尿素能顯著提高小麥氮肥利用率，增幅達(dá)20.2%；而其他2種新型尿素的氮肥利用率與施用普通尿素的各對(duì)照相比差異均不顯著。

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