缓释尿素对马铃薯产量和肥料利用效率的影响

段 玉 ，孙广琴，张 君 ，侯建伟，栗艳芳 ，莎 娜，云丽娜

（1.内蒙古农牧业科学院资源环境与检测技术研究所，内蒙古呼和浩特 010031；2.多伦县农牧业科技服务中心，内蒙古多伦027300；3.呼和浩特市种子管理站，内蒙古呼和浩特 010020）

马铃薯（Solanum tuberosum L.）是内蒙古自治区的主要作物之一，2010—2014年，马铃薯平均播种面积64.5万hm2，总产91万t，分别占全国的12.3%和10.0%[1]。氮素是马铃薯生长发育过程中所需的最重要营养元素，每生产1 t马铃薯鲜薯吸收氮素（N）为5～6 kg[2]。马铃薯大多种植在沙质土壤上，由于氮素在土壤中容易转化成氨从而造成氨挥发或转化成为硝酸盐或亚硝酸盐随水淋失，渗入到地下水，造成环境污染，因而氮是较难以管理的营养元素[3－4]。目前马铃薯氮素利用率普遍较低，当季利用率不足30%，氮素损失浪费较大。如何合理施用氮肥提高氮素利用率具有重要意义。缓释肥料养分缓慢释放，释放期长达65～90 d，有效延长了作物对肥料的吸收期，肥料利用率显著提高，对环境污染小等诸多优点成为21世纪化学肥料工业的发展方向[5]。缓释肥料的肥料效应、作物效应、环境效应、生物学效应均比普通尿素优越[6－7]。本研究采用多年多点试验研究缓释尿素对马铃薯产量和氮素利用效率的影响，为马铃薯科学施用氮肥提供依据。

1 材料和方法

1.1 试验地点

试验在内蒙古武川县和察哈尔右翼中旗（简称察右中旗）进行。试验地土壤养分状况见表1，试验地选择肥力中下等沙质土壤进行，各试验地基本情况见表2。

表1 试验土壤养分状况

表2 试验基本情况

1.2 供试材料

试验品种为克新一号马铃薯，缓释尿素是由加拿大加阳公司提供的一种颗粒形态肥料，含氮量（N）≥44%，24 h溶出率≤15%，28 d溶出率≤50%，60 d溶出率≥80%，粒度（1.00～4.75 mm）≥90%。普通尿素含氮量（N）46%，磷肥用三料磷肥（P2O5）46%，钾肥用氯化钾（K2O）60%。田间管理和施肥磷钾肥全部在播种时做种肥条施，氮肥根据试验要求在播种带条施。

1.3 试验设计

试验在磷钾肥基础上施用氮肥，养分推荐用量由中加合作实验室推荐[8]。试验设9个处理分别为：（1）不施氮（CK）；（2）100%推荐施氮量用普通尿素基施（RU100%B）；（3）40%推荐施氮量用普通尿素基施，60%推荐施氮量用普通尿素追施（RU40%B+RU 60%T）；（4）40%推荐施氮量用普通尿素基施，60%推荐施氮量用缓释尿素基施（RU 40%+CRU 60%）B；（5）100%推荐施氮量用缓释尿素基施（CRU 100%B）；（6）75%推荐施氮量用缓释尿素基施（CRU 75%B）；（7）75%推荐施氮量用普通尿素基施（RU 75%B）；（8）50%推荐施氮量用缓释尿素基施（CRU 50%B）；（9）50%推荐施氮量用普通尿素基施（RU 50%B）。小区面积30 m2，3次重复，随机排列。

2 结果与分析

2.1 施肥对马铃薯产量的影响

试验各处理分别测产收获，各处理结果见表3。试验结果表明：马铃薯施用氮肥均有增产效果，施用氮肥增产率7.1%～48.0%，平均为24.3%，不施氮肥处理与所有施氮处理有显著差异。在各施氮肥处理中，100%缓释尿素基施效果最好产量最高，其次是40%普通尿素+60%缓释尿素基施，40%普通尿素基施+60%普通尿素追施和75%缓释尿素基施，这4个处理产量之间差异不显著。

表3 不同施肥处理的马铃薯产量变化

2.2 不同施肥处理对马铃薯产量性状和商品薯率的影响

表4结果表明：马铃薯不施氮肥处理的单株结薯数最低，平均为3.75个，施用氮肥单株结薯数均有增加，以100%缓释尿素和75%缓释尿素基施单株结薯数最高，分别为4.38和4.31。施用氮肥马铃薯单薯重增加，增加幅度平均为12.2～26.7 g，以RU 40%B+RU60%T、（RU 40%+CRU 60%）B 和 CRU 100%B 3个处理单薯重较高，比普通尿素一次基施增加6.1～7.5 g。

表5结果表明：施用氮肥马铃薯商品薯率均有所提高，由不施氮肥处理的72.7%到施用氮肥的73.2%～77.7%，增加了0.5～5.0个百分点。以普通尿素40%配合缓释尿素60%基施商品薯率最高，达77.7%。100%缓释尿素基施、40%普通尿素基施+60%缓释尿素基施、40%普通尿素基施+60%普通尿素追施、75%普通尿素基施和100%普通尿素一次基施4个处理的商品薯率都超过77%。

表4 不同施肥处理对马铃薯单株结薯数和单薯重的影响

2.3 施肥对氮素利用效率的影响

增施氮肥的农学效率（AE）为 17.4～66.9 kg/kg（表6），100%普通尿素基施的农学效率最低。总的来看，施用缓释尿素处理的农学效率在35～43 kg/kg，而施用普通尿素处理的农学效率为27～35 kg/kg，缓释尿素较普通尿素的氮肥（N）农学效率增加8.8～14.7 kg/kg。

表6 施肥对氮肥农学效率的影响 kg/kg

马铃薯施用氮肥的氮素利用率为21.8%～74.1%（表7），50%缓释尿素基施氮素利用率最高达到51.8%，75%缓释尿素基施次之为49.1%，依次为RU 40%B+RU 60%T 100%为 44.1%，（RU 40%+CRU 60%）B为43.7%，CRU100%基施为43.4%，100%普通尿素基施的氮素利用率最低，平均为32%。施用缓释尿素较施用普通尿素的氮素利用率增加11.4～15.9个百分点，平均为13.7%。

表7 施肥对马铃薯氮素利用率的影响 %

2.4 施用缓释尿素对土壤矿质氮残留的影响

收获后耕层土壤硝态氮和铵态氮含量随着温度湿度等变化较大，土壤矿质氮（硝态氮+铵态氮）含量的顺序依次为：CRU100%B＞（RU40%+CRU 60%）B＞RU40%B+60%T ＞ CRU75%B ＞RU100%B ＞CRU50%B ＞RU75%B ＞RU50%B ＞CK。 其 中CRU100%B、（RU40%+CRU 60%）B、RU40%B+60%T和CRU75%B 4个处理的矿质氮含量较高，各处理之间总体相差很小，不超过2.5 mg/kg，说明增施缓释尿素不会造成土壤氮素残留和积累。从铵态氮和硝态氮两种形态氮素来看，2009年和2011年收获后土壤湿度较高，残留氮主要形态为硝态氮，2010年收获后土壤湿度较小，残留氮主要是铵态氮（图 1）。

3 结论与讨论

马铃薯施用氮肥增产效果显著，施用氮肥的产量反应平均为6.7 t/hm2，平均增产率24.3%。以普通尿素40%配合缓释尿素60%基施增产效果最好，单独使用缓释尿素基施可以减少施氮量25%马铃薯产量基本不减少。说明缓释尿素具有较好的节肥增效作用，在玉米、水稻等作物上表现结果相同[9-12]。

施用氮肥单株结薯数均有增加，以100%缓释尿素和75%缓释尿素基施单株结薯数最高。施用氮肥马铃薯单薯重增加，以普通尿素40%配合缓释尿素60%基施、40%普通尿素+60%缓释尿素基施和100%缓释尿素基施3个处理单薯重较高。施用缓释尿素马铃薯的商品薯率有所提高，以100%缓释尿素基施和40%普通尿素+60%缓释尿素基施商品率较高。研究结果表明，施用缓释尿素马铃薯单株结薯数、单薯重和商品薯率都有所提高。

施用缓释尿素处理的农学效率在40 kg/kg左右，而施用普通尿素处理的农学效率为27～28 kg/kg。施用缓释尿素或缓释尿素与普通尿素配合氮素回收率在40%以上，而普通尿素基施氮素回收率都低于30%。说明施用缓释尿素可以提高肥效，增加施肥效益[5-7]。

施用缓释尿素可平均提高氮肥利用率13.7个百分点，因而施用缓释尿素可减少氮肥施用量。试验结果表明，用75%缓释尿素基施可以代替40%普通尿素基施+60%普通尿素追施或40%普通尿素基施+60%缓释尿素基施，没有减产。收获后土壤铵态氮和硝态氮含量总体差异不大，以100%缓释尿素基施土壤矿质氮含量较高，其他各处理之间差异不大。

参考文献：

［1］中国种植业信息网.［DB/OL］.http：//zzys.agri.gov.cn/nongqing.aspx.

［2］段 玉，妥德宝.内蒙古马铃薯最佳养分管理［M］.呼和浩特：内蒙古教育出版社，2011：2.

［3］Michael K，Thornton，Richard G，et al.Improving Phosphor us Use Efficiency in the Future［J］.American Journal of Potato Research，2014，91：175-179.

［4］Mehdi S，Bernie J，Zebarth.Nitrate influx kinetic paramete rs of five potato cultivars during vegetative growth［J］.Plant and Soil，2006，288：91-99.

［5］段路路，张 民，刘 刚，等.缓控释肥料养分释放特性评价及快速测定方法研究［J］.土壤学报，2009，46（2）：299-307.

［6］刘 宁，孙振涛，韩晓日，等.缓/控释肥料的研究进展及存在问题［J］.土壤通报，2010，41（4）：1005-1009.

［7］古慧娟，石元亮，于阁杰，等.我国缓/控释肥料的应用效应研究进展［J］.土壤通报，2011，42（1）：220-224.

［8］Bai Y，Yang L，Jin J.Principles and Practices of Soil Test Based Fertilizer Recommendations［M］Beijing：China Agric ulture Press，2007.

［9］纪雄辉，罗兰芳，郑圣先.控释肥料对提高水稻养分利用率和削减稻田土壤环境污染的作用［J］.磷肥与复肥，2007，22（3）：67-68.

［10］许仙菊，马洪波，宁运旺，等.缓释氮肥运筹对稻麦轮作周年作物产量和氮肥利用率的影响［J］.植物营养与肥料学报，2016，22（2）：307-316.

［11］邵 鹏.树脂包膜型缓释尿素在玉米上应用的肥效试验［J］.安徽农学通报，2014，20（14）：39-40.

［12］闫 童，丁文峰，曹永贞，等.控释氮肥对夏玉米氮素积累及产量的影响［J］.中国农学通报，2015，31（36）：60-64.