硫包膜尿素施用模式對(duì)稻茬冬小麥產(chǎn)量、氮肥利用率和效益的影響

馬 泉 王夢(mèng)堯 孫 全 李春燕 丁錦峰 朱 敏 郭文善 朱新開

(1揚(yáng)州大學(xué)江蘇省作物遺傳生理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/揚(yáng)州大學(xué)小麥研究中心，江蘇 揚(yáng)州 225009；2糧食作物現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 揚(yáng)州 225009)

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，獲得高產(chǎn)從而獲得高效益是農(nóng)民種植農(nóng)作物的最主要?jiǎng)恿?，而產(chǎn)量潛力一方面受品種特性的影響，另一方面栽培措施尤其是氮肥的施用也是影響產(chǎn)量的最重要因素之一[1-2]。在過去幾十年，氮肥尤其是尿素對(duì)作物產(chǎn)量的提升貢獻(xiàn)巨大，但在尿素大量使用的同時(shí)，單位肥料增產(chǎn)率卻隨尿素用量的增加而下降，并造成了巨大的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染等問題[3-4]。如何在合理施用氮肥以獲得高產(chǎn)和高效益的同時(shí)提高肥料利用率、減少氮素?fù)p失成為當(dāng)前農(nóng)業(yè)發(fā)展待解決的問題。緩控釋肥料的發(fā)展和應(yīng)用為減少農(nóng)業(yè)氮素投入、提高氮肥利用率提供了思路，因其長(zhǎng)效穩(wěn)定的肥效、較好的增產(chǎn)效應(yīng)、省時(shí)省工和減少環(huán)境污染等特點(diǎn)，已逐漸成為未來農(nóng)業(yè)肥料發(fā)展的重要趨勢(shì)[5-6]。硫包膜緩釋肥因其成熟的制備工藝和較好的緩釋效果，已成為當(dāng)前國外市場(chǎng)應(yīng)用最廣泛的緩釋肥料，而且硫元素本身也是重要的作物營(yíng)養(yǎng)元素，其緩釋材料實(shí)現(xiàn)了對(duì)環(huán)境負(fù)擔(dān)的最小化，值得在我國大面積推廣應(yīng)用[7-8]。冬小麥?zhǔn)俏覈饕募Z食作物之一，研究硫包膜緩釋肥在冬小麥上的應(yīng)用效果對(duì)于推動(dòng)硫包膜緩釋肥的廣泛應(yīng)用、促進(jìn)冬小麥種植增產(chǎn)增效、簡(jiǎn)化種植和耕作方式等方面都具有重要意義。

理想的硫包膜緩釋肥可根據(jù)作物對(duì)養(yǎng)分的需求控制其養(yǎng)分釋放模式，使養(yǎng)分釋放與作物養(yǎng)分吸收基本同步，從而減少氮素?fù)p失，提高肥料利用率[9-10]。當(dāng)前市場(chǎng)上推廣應(yīng)用的硫包膜緩釋肥的養(yǎng)分控釋期普遍在3 個(gè)月左右，氮素累積釋放曲線呈倒“L”型，氮素釋放率呈逐漸下降的趨勢(shì)[10]，該養(yǎng)分釋放特性可以使小麥生長(zhǎng)過程避免樹脂包膜緩釋肥前期養(yǎng)分難釋放以及脲醛緩釋肥前期養(yǎng)分釋放過快、后期供應(yīng)不足等問題。硫包膜緩釋肥一次基施在水稻和玉米等作物上的應(yīng)用效果顯著[7，11]，在冬小麥上的應(yīng)用研究表明可獲得穩(wěn)產(chǎn)或小幅增產(chǎn)[12]，但由于冬小麥的生育期普遍在200 d 以上，且小麥在拔節(jié)至孕穗期對(duì)氮素營(yíng)養(yǎng)的需求最為旺盛，緩釋肥一次基施在生育前期能較好地供應(yīng)養(yǎng)分需求，生育后期卻不能保證養(yǎng)分的供應(yīng)，難以實(shí)現(xiàn)最大化的增產(chǎn)效果[13-14]；且研究認(rèn)為，在返青期追施包膜控釋尿素，相比于一次基施有利于減少氮素向土壤下層移動(dòng)，顯著提高產(chǎn)量構(gòu)成因素從而實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)[15]。其次，昂貴的肥料成本農(nóng)民普遍難以接受，增產(chǎn)和省工的效應(yīng)能否彌補(bǔ)肥料成本的增加也是影響緩釋肥大面積推廣的重要因素。目前有研究以部分尿素和不同類型緩釋肥配施[14，16-17]，以在保證肥效的同時(shí)盡可能降低肥料成本，但有關(guān)尿素和硫包膜緩釋肥配合兩次施用效果的研究還較少，能否獲得產(chǎn)量和效益的最大化還值得進(jìn)一步研究。本研究針對(duì)目前生產(chǎn)上存在的問題，以硫包膜尿素和普通尿素不同的肥料配比和施肥次數(shù)設(shè)計(jì)不同的施肥模式，研究等施氮量、不同施肥模式下小麥群體質(zhì)量、產(chǎn)量構(gòu)成因素、經(jīng)濟(jì)效益和氮肥利用率等方面的差異，探討硫包膜尿素在冬小麥上的合理施肥模式及其增產(chǎn)增效機(jī)制，以期為硫包膜尿素在冬小麥高產(chǎn)高效栽培中的合理應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)地概況

田間小區(qū)試驗(yàn)于2017—2019年在揚(yáng)州大學(xué)江蘇省作物遺傳生理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)場(chǎng)進(jìn)行。前茬作物為水稻，土質(zhì)為沙壤土，2017—2018年小麥播種前耕層土壤有機(jī)質(zhì)含量14.1 g·kg-1，堿解氮含量65.5 mg·kg-1，有效磷含量42.3 mg·kg-1，速效鉀含量112.8 mg·kg-1；2018—2019年小麥播種前耕層土壤有機(jī)質(zhì)含量14.2 g·kg-1，堿解氮含量74.2 mg·kg-1，有效磷含量47.6 mg·kg-1，速效鉀含量102.0 mg·kg-1。供試氮肥品種為硫包膜尿素(SCU)和普通尿素(U)，其中硫包膜尿素含氮量35%，緩釋期90～120 d，由漢楓緩釋肥料(江蘇) 有限公司提供；普通尿素含氮量46.3%。供試小麥品種為春性小麥揚(yáng)麥23，由江蘇里下河地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所提供。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，以生產(chǎn)中高產(chǎn)栽培推薦的常規(guī)尿素分次施肥模式為對(duì)照(CK)，設(shè)4 個(gè)硫包膜緩釋肥施肥模式(M1～M4)，共5 個(gè)處理(表1)，每個(gè)處理重復(fù)3 次，每小區(qū)面積16.2 m2(2.7 m×6 m)。試驗(yàn)另設(shè)不施氮肥空白以計(jì)算氮效率。各處理純氮用量均為225 kg·hm-2，基肥于播種前撒施，分蘗肥于4～5 葉期撒施，返青肥于2月下旬撒施，拔節(jié)肥于倒3 葉期(葉齡余數(shù)2.5)撒施，孕穗肥于倒1 葉期(葉齡余數(shù)1.2～0.8)撒施；所有處理磷、鉀肥(P2O5、K2O)用量一致，均為112.5 kg·hm-2，于播種前撒施。兩年度分別于11月3日和11月1日播種，小區(qū)播種機(jī)條播，基本苗統(tǒng)一為225×104株·hm-2，行距27 cm。其余田間管理措施同大田栽培。

表1 施肥模式設(shè)計(jì)方案Table 1 Fertilization patterns design scheme

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 硫包膜尿素養(yǎng)分釋放速率 采用肥包埋置法[18]測(cè)定。稱取2 g 左右硫包膜尿素，稱重并記為M1，放入8 cm×10 cm 的孔徑1 mm 的尼龍網(wǎng)袋中，與田間施肥同時(shí)埋入麥田，深度為5～10 cm。在埋袋后3、10、19、30、43、58、74、91 和110 d 取網(wǎng)袋，每次取3袋，取出肥料顆粒，清理干凈表面附著的土壤，于40℃烘箱中烘干，稱重并記為M2，采用H2SO4-H2O2靛酚藍(lán)比色法[16]測(cè)定剩余氮含量。按照公式計(jì)算氮素累計(jì)釋放率(a)[18]:

式中，β1 為埋置前緩釋肥中的氮含量，β2 為埋置后且烘干至恒重后緩釋肥的氮含量，M1、M2 分別為埋置前的肥料質(zhì)量、埋置后并烘干至恒重后的肥料質(zhì)量。

1.3.2 產(chǎn)量及其構(gòu)成 于成熟期每小區(qū)連續(xù)取40～60 個(gè)穗，測(cè)定穗粒數(shù)；每小區(qū)選取1.08 m2測(cè)定穗數(shù)并收割測(cè)產(chǎn)；人工計(jì)數(shù)測(cè)定千粒重，重復(fù)3 次。測(cè)定籽粒含水率，產(chǎn)量和千粒重統(tǒng)一按13%含水率折算。

1.3.3 莖蘗動(dòng)態(tài)、干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)、葉面積指數(shù)動(dòng)態(tài) 于小麥各關(guān)鍵生育期(越冬期、拔節(jié)期、孕穗期、開花期和成熟期)在每小區(qū)取樣20 株，調(diào)查莖蘗數(shù)、葉面積指數(shù)(leaf area index，LAI)，將樣品分器官在烘箱內(nèi)105℃殺青1 h，80℃烘干至恒重，測(cè)定干物質(zhì)積累量，重復(fù)3 次。

1.3.4 花后旗葉SPAD 值和光合性能 分別于開花期和乳熟期，采用SPAD 502 葉綠素儀(SPECTRUM，美國)測(cè)定SPAD 值，采用便攜式光合儀LI-6400 (LICOR，美國) 測(cè)定小麥旗葉凈光合速率(net photosynthetic rate，Pn)，重復(fù)5 次。

1.3.5 植株氮素含量及氮效率 將1.3.2 中烘干的植株樣品粉碎，植株全氮含量采用H2SO4-H2O2靛酚藍(lán)比色法測(cè)定，相關(guān)氮效率公式如下[19]:

1.4 數(shù)據(jù)分析

根據(jù)公式計(jì)算小麥經(jīng)濟(jì)效益[20]:

小麥價(jià)格兩年度分別按江蘇2018、2019年上半年各地平均價(jià)格計(jì)算，肥料價(jià)格按市場(chǎng)價(jià)計(jì)算，其中小麥2 330.3 元·t-1(2017—2018)、2 276.9 元·t-1(2018—2019)，尿素2 100 元·t-1，硫包膜尿素3 200 元·t-1。其他成本投入主要包含磷鉀肥、種子、農(nóng)藥、機(jī)械、人工(除追肥外)等，共計(jì)5 926 元·hm-2。

采用Excel 2010 進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、SigmaPlot10.0 繪圖，用SPSS 19.0 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 硫包膜尿素養(yǎng)分釋放特征

硫包膜尿素在田間的實(shí)際氮素累計(jì)釋放率呈倒“L”型，日平均氮素釋放量呈逐漸降低的趨勢(shì)。在前30 d 其日平均氮素釋放量較多，30 d 后仍然有一定量的氮素養(yǎng)分能夠持續(xù)釋放，在110 d 左右氮素累計(jì)釋放率達(dá)80%以上(圖1)。

2.2 不同施肥模式下小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素分析

由表2可知，等施氮量條件下，不同施肥模式小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成存在差異，兩年度硫包膜尿素一次基施模式(M1) 與CK 相比產(chǎn)量分別下降了1.30%和1.44%，差異不顯著，即基本實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)；采用硫包膜尿素兩次施用模式(M2～M4)的產(chǎn)量顯著高于M1 和CK，兩年間分別較CK 增產(chǎn)6.75%～14.09%和5.24%～9.96%，分別較M1 增產(chǎn)8.16%～15.60%和6.78%～11.56%，其中M3 兩年產(chǎn)量均最高，分別為8 185.96和9 451.10 kg·hm-2，M2 和M4 以部分尿素代替硫包膜尿素也獲得較高產(chǎn)量。在產(chǎn)量構(gòu)成中，穗數(shù)和粒重是影響產(chǎn)量的主要因素，M1 和CK 的穗數(shù)在兩年度均呈較低水平，千粒重兩年度均顯著低于兩次施用模式(M2～M4)，施肥模式對(duì)結(jié)實(shí)粒數(shù)無顯著影響(P2017-2018=0.153，P2018-2019=0.253)。表明在本試驗(yàn)條件下，硫包膜尿素一次性基施基本實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)，兩次施用能有效提高穗數(shù)和粒重，尤其是M3 對(duì)穗數(shù)和粒重的促進(jìn)效應(yīng)最佳。

2.3 不同施肥模式下小麥經(jīng)濟(jì)效益分析

由表3可知，不同施肥模式下經(jīng)濟(jì)效益存在差異主要由產(chǎn)量、肥料成本以及追肥人工投入等因素造成。其中M1 雖然沒有追肥人工成本，但因產(chǎn)量較低，且氮肥成本較高，最終凈效益最低，兩年度均比CK 低800 元·hm-2以上，但差異未達(dá)顯著水平。M3 的產(chǎn)值和凈效益均最高，兩年度平均較CK 高1 415 元·hm-2左右，且與CK 相比減少了兩次追肥成本。M2 和M4的產(chǎn)值沒有實(shí)現(xiàn)最大化，但凈效益與M3 差異不顯著，且在一定程度上降低了氮肥成本，尤其是M4，兩年度凈效益與M3 相比降幅在1.50%以內(nèi)，在適當(dāng)控制肥料成本的同時(shí)可獲得較高的凈效益，農(nóng)民更易接受，有利于推廣。

表2 不同施肥模式下小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素Table 2 Grain yield and its components of wheat under different fertilization patterns

2.4 不同施肥模式對(duì)小麥群體質(zhì)量的影響

2.4.1 莖蘗動(dòng)態(tài) 不同施肥模式對(duì)小麥莖蘗動(dòng)態(tài)的影響較大(表4)。兩年度M1 在越冬和拔節(jié)期莖蘗數(shù)均高于其他處理，但在拔節(jié)期后下降迅速，最終莖蘗成穗率均最低，僅為40.41%和47.40%；M2 在拔節(jié)期莖蘗數(shù)最低，但在孕穗期下降幅度最小，開花和成熟期降幅較大，最終莖蘗成穗率低于CK 但差異不顯著；M3和M4 的莖蘗動(dòng)態(tài)表現(xiàn)最為平緩，并且由于在返青期追肥，促進(jìn)拔節(jié)期分蘗增多，且在生育后期氮素供應(yīng)充足，促進(jìn)分蘗成穗，尤其是M3 的莖蘗數(shù)在拔節(jié)前低于M1，但后期下降緩慢，成熟期穗數(shù)最高，兩年度較M1分別高5.46%和12.68%，莖蘗成穗率也較高，分別為44.54%和56.55%。表明硫包膜尿素一次基施氮素養(yǎng)分在前期過量供應(yīng)，雖然促進(jìn)分蘗發(fā)生，但后期由于氮素供應(yīng)不足，無效分蘗增多，最終成穗率較低；而兩次施肥模式則能夠較好地協(xié)調(diào)小麥生長(zhǎng)前后期的氮素養(yǎng)分需求，尤其是硫包膜尿素60%基施，40%返青期追施的施肥模式(M3)，既能保證生育前期分蘗的發(fā)生，又能以充足的養(yǎng)分保證后期分蘗成穗。

2.4.2 干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài) 干物質(zhì)積累量隨生育進(jìn)程的推進(jìn)呈現(xiàn)持續(xù)上升的趨勢(shì)，拔節(jié)前增長(zhǎng)緩慢，拔節(jié)至開花期干物質(zhì)積累速率最快，開花后干物質(zhì)積累速率減緩(表5)。M1 在拔節(jié)前干物質(zhì)積累量高于其他模式，但在后期尤其是開花后干物質(zhì)積累顯著低于兩次施肥模式(M2～M4)，不利于產(chǎn)量的形成；兩次施肥模式既保證了生育前期一定的干物質(zhì)積累，又能促進(jìn)生育后期干物質(zhì)快速積累，更有利于獲得高產(chǎn)。

不同施肥模式和氮素養(yǎng)分釋放影響小麥各個(gè)生育階段的物質(zhì)積累(圖2)。在播種至拔節(jié)期，M1 的日平均干物質(zhì)積累最高；在拔節(jié)至孕穗期，M2 的日平均干物質(zhì)積累最高，CK 和M4日平均干物質(zhì)積累也較高；在孕穗至開花期，CK 和M3日平均干物質(zhì)積累較高；開花后M3 的日平均物質(zhì)積累量最高，兩年度較M1 分別提高了20.12%和10.46%，最有利于籽粒充實(shí)灌漿；雖然CK 在成熟期的干物質(zhì)積累量也較高，但其物質(zhì)積累更多集中在拔節(jié)至開花期，而花后物質(zhì)積累較低，影響籽粒獲得更高產(chǎn)量。

表3 不同施肥模式下小麥經(jīng)濟(jì)效益Table 3 Economic benefit of wheat under different fertilization patterns /(元·hm-2)

表4 不同施肥模式下小麥莖蘗動(dòng)態(tài)Table 4 Dynamics of stem number of wheat under different fertilization patterns

表5 不同施肥模式下小麥干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)Table 5 Dynamics of dry matter accumulation amount of wheat under different fertilization patterns /(kg·hm-2)

2.4.3 葉面積指數(shù)(LAI)動(dòng)態(tài) 不同施肥模式和養(yǎng)分釋放也影響小麥的葉面積指數(shù)和葉片衰老(圖3)。越冬期和拔節(jié)期M1 由于氮素養(yǎng)分較多，LAI 最高，但孕穗期及以后均低于兩次施肥模式(M2～M4)；M2～M4 的LAI 在生育后期高于M1 和CK，尤其在乳熟期，兩年度分別較M1 提高40.14%～52.11%和9.93%～28.01%。結(jié)果表明，兩次施肥模式更有利于延緩生育后期LAI 的下降，延緩葉片衰老，從而促進(jìn)粒重形成。

2.5 不同施肥模式下小麥花后光合性能分析

由圖4可知，不同施肥模式下小麥旗葉SPAD 值在花后呈下降趨勢(shì)，M1 在開花期和乳熟期旗葉SPAD值均呈現(xiàn)較低水平，尤其是乳熟期較其他處理下降最為明顯；M2、M3 和M4 旗葉SPAD 值在開花期和CK差異較小，至乳熟期明顯高于CK，尤其是M3，在乳熟期SPAD 值最高，兩年度分別較CK 提高7.22%和5.10%。不同施肥模式對(duì)小麥花后凈光合速率影響的趨勢(shì)和SPAD 值相似，M1 在開花期和乳熟期均呈現(xiàn)較低水平，M3 乳熟期凈光合速率兩年度分別較CK 提高19.85%和8.21%。結(jié)果表明，兩次施肥模式能有效延緩乳熟期旗葉SPAD 值和凈光合速率的下降，促進(jìn)旗葉產(chǎn)生更多光合同化物以促進(jìn)籽粒灌漿充實(shí)。

2.6 不同施肥模式下小麥氮素積累及氮肥利用率分析

由表6可知，成熟期小麥地上部氮素積累量表現(xiàn)為M1 最低，并且兩年度和其他模式差異均達(dá)顯著水平；M2 氮素積累量與CK 無顯著差異；M3 和M4 均高于CK，其中M3 兩年度氮素積累量分別較CK 提高了6.93%和3.44%。不同施肥模式對(duì)氮肥表觀利用率的影響和氮素積累量趨勢(shì)一致，M1 兩年度均最低，分別為45.08%和41.89%，M2～M4 兩年度氮肥表觀利用率分別較M1 增加了7.79～10.89 和4.14～8.02 個(gè)百分點(diǎn)。兩次施肥模式的氮素農(nóng)學(xué)效率、生理效率和收獲指數(shù)均高于一次施肥模式，平均增幅分別達(dá)17.09%～31.05%、3.16%～8.51%和4.17%～7.58%。結(jié)果表明兩次施肥模式可有效增加地上部氮素積累并促進(jìn)氮素向籽粒運(yùn)轉(zhuǎn)，從而有效提高氮肥利用率。

3 討論

3.1 硫包膜尿素的養(yǎng)分釋放特征及其對(duì)作物生長(zhǎng)的影響

緩釋肥的應(yīng)用價(jià)值主要在于其養(yǎng)分緩慢持續(xù)釋放的特征，能最大程度地減少氮素的損失，并且合理的氮素供應(yīng)能夠協(xié)調(diào)作物的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)，促進(jìn)增產(chǎn)[21]。王琦等[22]研究認(rèn)為，硫包膜緩釋肥在輕度鹽堿土中的養(yǎng)分釋放曲線呈典型的倒“L”型。本研究條件下養(yǎng)分釋放曲線趨勢(shì)與之基本一致。硫包膜緩釋肥在玉米上的研究表明，其養(yǎng)分釋放基本滿足玉米氮素吸收曲線，促進(jìn)氮素吸收利用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)[22]。鄭文魁等[10]也認(rèn)為硫包膜控釋尿素的養(yǎng)分釋放特征呈先快后慢的趨勢(shì)，在田間條件下能滿足小麥不同生育期對(duì)氮素的需求。目前市場(chǎng)上推廣的硫包膜尿素養(yǎng)分釋放期一般在3～4 個(gè)月以內(nèi)，從緩釋肥養(yǎng)分氮素釋放與和小麥養(yǎng)分需求相匹配的角度來看，一次性基施難以滿足小麥全生育期的生長(zhǎng)需求。

表6 不同施肥模式下小麥氮素積累及氮肥利用率Table 6 N accumulation and N use efficiency of wheat under different fertilization patterns

3.2 硫包膜尿素不同施用模式的產(chǎn)量效應(yīng)及調(diào)控機(jī)制

緩釋肥的省時(shí)省工和增產(chǎn)效應(yīng)受到了農(nóng)民的青睞。目前關(guān)于不同類型緩釋肥促進(jìn)小麥增產(chǎn)已得到諸多研究證實(shí)，脲醛緩釋肥基施可增產(chǎn)11.36%～13.67%[17]；樹脂包膜和硫包膜尿素基施可增產(chǎn)10.4%～16.5%，且2 種緩釋肥之間無顯著差異[9]；控釋尿素和普通尿素配合基施可增產(chǎn)7.3%以上，控釋尿素和普通尿素減氮20%配施的產(chǎn)量和普通尿素產(chǎn)量相當(dāng)[23]；苗期和返青期各追施一次60 d 包膜尿素的增產(chǎn)效果顯著優(yōu)于返青期追施普通尿素，可實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)25.80%[15]。本研究結(jié)果表明，硫包膜尿素一次基施雖未實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)，但與常規(guī)尿素分次施肥差異不顯著；兩次施肥模式均顯著提升了產(chǎn)量，兩年度增產(chǎn)幅度較常規(guī)尿素分次施肥分別達(dá)6.75%～14.09%和5.24%～9.96%，其中以硫包膜尿素60%基施，40%返青期追施的施肥模式(M3)增產(chǎn)效果最佳。

協(xié)調(diào)產(chǎn)量構(gòu)成因素之間的矛盾是小麥獲得高產(chǎn)的關(guān)鍵。不同的緩釋肥施肥方式對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成因素的調(diào)控是產(chǎn)量差異形成的原因之一。夏偉光等[3]研究表明單施樹脂包膜緩釋肥可以促進(jìn)結(jié)實(shí)粒數(shù)和千粒重增長(zhǎng)，而樹脂包膜尿素和普通尿素配施對(duì)結(jié)實(shí)粒數(shù)的促進(jìn)效應(yīng)最佳；也有研究認(rèn)為包膜尿素和尿素配施有利于促進(jìn)有效分蘗，并增加成穗數(shù)和結(jié)實(shí)粒數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)[16，24]。本研究中，與兩次施肥相比，硫包膜尿素一次基施表現(xiàn)出穗粒數(shù)無顯著差異，但穗數(shù)和千粒重明顯下降的趨勢(shì)，出現(xiàn)該結(jié)果的原因在于后期養(yǎng)分供應(yīng)不足，導(dǎo)致莖蘗成穗顯著下降，并影響了籽粒灌漿充實(shí)；硫包膜尿素兩次施肥對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響表現(xiàn)為促進(jìn)穗數(shù)和千粒重的增加，穗粒數(shù)與一次基施相比差異不顯著。這與前人研究基本一致，緩釋肥一基一追處理較全部基施可有效增加穗數(shù)，同時(shí)保證后期養(yǎng)分供應(yīng)，促進(jìn)粒重的增加[14，25]。

合理的群體結(jié)構(gòu)是協(xié)調(diào)產(chǎn)量構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)的最主要途徑。在小麥生育前期，充足的氮素供應(yīng)能夠促進(jìn)小麥分蘗的發(fā)生；小麥生育中后期，適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)分供應(yīng)有利于減少分蘗死亡，提高莖蘗成穗率，增加花后物質(zhì)積累，促進(jìn)粒重增加[23]。小麥較高的花后干物質(zhì)積累是產(chǎn)量形成的關(guān)鍵。緩釋肥對(duì)于小麥群體結(jié)構(gòu)的調(diào)控主要在于其氮素養(yǎng)分緩慢釋放的同時(shí)減少了養(yǎng)分的流失，使更多養(yǎng)分更合理地供應(yīng)小麥生長(zhǎng)，在生長(zhǎng)關(guān)鍵時(shí)期持續(xù)供應(yīng)氮素養(yǎng)分，提高最大干物質(zhì)增長(zhǎng)速率，促進(jìn)干物質(zhì)的積累以提高產(chǎn)量[26-27]。本研究結(jié)果表明，硫包膜尿素一次基施由于前期養(yǎng)分供應(yīng)充足，冬前分蘗發(fā)生較多，但后期莖蘗成穗率、干物質(zhì)積累、LAI 均較低，影響籽粒產(chǎn)量的形成；兩次施肥模式在前期控制無效分蘗少發(fā)生，在拔節(jié)后促進(jìn)有效分蘗成穗，并且后期持續(xù)充足的養(yǎng)分供應(yīng)可有效延緩葉片衰老，促進(jìn)花后物質(zhì)積累，有利于千粒重的提升。

小麥花后葉片較強(qiáng)的光合性能是花后物質(zhì)積累和籽粒灌漿的主要?jiǎng)恿?。追肥?duì)于小麥生長(zhǎng)的意義在于后期保持葉片一定的氮素水平，有利于延緩葉片衰老，提高光合能力，延長(zhǎng)光合作用時(shí)間，產(chǎn)生更多的光合同化物并向籽粒轉(zhuǎn)運(yùn)，促進(jìn)籽粒灌漿充實(shí)，提升千粒重[23，28]。緩釋氮肥和尿素相比一方面改善了氮素供應(yīng)水平，更有利于維持葉片較高的葉綠素含量和凈光合速率，延緩葉片衰老[5，29-30]；另一方面，氮素水平的提高有利于旗葉內(nèi)氮代謝和碳代謝相關(guān)酶活性的提高，有效協(xié)調(diào)旗葉碳氮代謝，從而增加光合同化物的產(chǎn)生并促進(jìn)其向籽粒的轉(zhuǎn)運(yùn)和積累[31-32]。另外，本研究中，兩次施肥模式在花后尤其是乳熟期維持較高的LAI 和旗葉SPAD 值，有效延緩了花后葉片尤其是旗葉的衰老，進(jìn)而保證旗葉在花后有較高的凈光合速率，產(chǎn)生更多光合同化物，促進(jìn)籽粒灌漿充實(shí)。

3.3 硫包膜尿素不同施用模式對(duì)氮肥利用率的影響

作物對(duì)氮素的吸收利用是生長(zhǎng)發(fā)育的基礎(chǔ)，也是其產(chǎn)量形成的基礎(chǔ)。氮素的合理供應(yīng)是追求作物高產(chǎn)，提高肥料利用率的重要措施。普通尿素養(yǎng)分釋放迅速，一方面造成大量的損失，另一方面氮素大量累積在莖稈中，向籽粒轉(zhuǎn)移減少，最終導(dǎo)致肥料利用率較低[33-34]。緩釋氮肥相比于普通尿素可有效減少土壤徑流氮素的流失，促進(jìn)小麥氮素吸收，尤其是促使氮素適當(dāng)后移，促進(jìn)小麥花后氮素積累和轉(zhuǎn)運(yùn)，從而提高氮肥利用率[35-37]。本研究中，硫包膜尿素一次基施的氮素積累量、氮肥表觀利用率均低于常規(guī)尿素分次施肥，氮素收獲指數(shù)也處于較低水平表明后期氮素供應(yīng)的缺乏影響了小麥對(duì)氮素的積累和氮素向籽粒的轉(zhuǎn)運(yùn)。硫包膜尿素60%基施，40%返青期追施的施肥模式兩年度施氮素積累量和氮素收獲指數(shù)分別平均較一次基增加了9.83%和7.58%，氮肥表觀利用率平均增加5.51個(gè)百分點(diǎn)。表明硫包膜尿素兩次施肥更能滿足小麥在整個(gè)生育期對(duì)氮素的需求，既增加成熟期氮素積累總量，也促進(jìn)氮素向籽粒的轉(zhuǎn)運(yùn)，從而有效提高氮肥利用率。

3.4 硫包膜尿素不同施用模式的經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)

施用緩釋肥經(jīng)濟(jì)效益的產(chǎn)生主要在于增產(chǎn)效應(yīng)和追肥勞動(dòng)成本的減少，二者帶來的效益增長(zhǎng)能否彌補(bǔ)肥料成本的增加是緩釋肥推廣應(yīng)用的主要限制因素。前人研究認(rèn)為緩釋肥一次基施節(jié)約的勞動(dòng)力成本和增產(chǎn)效益大于肥料成本的增加[14，38]。本研究結(jié)果表明，硫包膜尿素一次基施未能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的提升，但其省時(shí)省工，無需追肥的特點(diǎn)在勞動(dòng)力匱乏的條件下具有一定的應(yīng)用價(jià)值。兩次施肥模式相比較常規(guī)尿素分次施肥，均實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益的提升，兩年度平均可增加755.76～1 415.92 元·hm-2，其中硫包膜尿素60%基施，40%返青期追施的施肥模式實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益的最大化，值得大面積推廣應(yīng)用；硫包膜尿素和尿素配合兩次施用的施肥模式在經(jīng)濟(jì)效益上雖然略低，但以部分尿素代替緩釋肥，實(shí)現(xiàn)了肥料成本和經(jīng)濟(jì)效益的協(xié)調(diào)，對(duì)于注重生產(chǎn)成本的農(nóng)民來說也具有一定的推廣價(jià)值。

4 結(jié)論

本研究結(jié)果表明，等施氮量條件下硫包膜尿素一次性基施能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)，節(jié)省施肥次數(shù)，但經(jīng)濟(jì)效益未得到提升，對(duì)于大面積機(jī)械化種植或者缺乏勞動(dòng)力地區(qū)種植仍具有一定的推廣價(jià)值；60%基施、40%返青期追施的兩次施肥模式有利于構(gòu)建合理的群體結(jié)構(gòu)，協(xié)調(diào)產(chǎn)量構(gòu)成因素，延緩小麥后期衰老，并且促進(jìn)氮素積累和向籽粒轉(zhuǎn)移，相比于一次基施和普通尿素分次施肥，能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)量和產(chǎn)值的最大化，協(xié)調(diào)肥料成本和經(jīng)濟(jì)效益之間的矛盾，并且可提高氮肥利用率，從而實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增效，是稻茬小麥的推薦施用模式。