控释尿素追施量对冬小麦产量及氮肥偏生产力的影响

李亮 陈宗金 蔚大青 鲍晓彤 王瑞东 邓艾兴 郑成岩

摘要：在田间试验条件下，研究了不同控释尿素追施量对冬小麦产量和氮肥偏生产力的影响，以期为控释尿素在小麦生产中的合理施用量提供技术支撑。试验共设6个处理，分别为CK（追施普通尿素，施氮量180 kg/hm2）、T1（不追肥）、T2、T3、T4、T5（追施控释尿素，施氮量分别为45、90、135、180 kg/hm2）。结果表明：与返青期追施普通尿素相比较，追施控释尿素可以减少小麦拔节期无效分蘖，提高成熟期的成穗率，其中T4和T5处理成熟期总茎数分别提高20.04%和10.30%。在一定范围内，随着控释尿素施用量的增加，成熟期干物质在穗部的分配比例、产量和效益均呈现先上升后下降的趋势，而氮肥偏生产力随着控释尿素施用量的增加呈现逐渐下降的趋势;T4处理获得最高的籽粒产量和经济效益，氮肥偏生产力显著高于追施普通尿素处理。综上所述，返青期追施控释尿素，施氮量135 kg/hm2是本试验条件下小麦高产、高效的最优处理。

关键词：冬小麦;控释尿素;产量;氮肥偏生产力;效益

中图分类号：S512.1+10.62文献标识号：A文章编号：1001-4942（2019）07-0055-05

氮素是小麦生长发育所必需的重要元素，施用氮肥是小麦高产的重要栽培措施之一。研究表明，发展中国家在粮食作物生产过程中施用氮肥能够提高作物单产55%～57%，但是由于不合理的施用，导致氮肥的利用效率不高[1，2]。自20世纪90年代以来，我国的氮肥生产总量和施用量都已居世界首位，氮肥施用量达到了全球的35%，氮肥过量施用问题日益突显[3-6]。施氮量过多，不仅造成氮素淋失、挥发损失严重，导致资源的浪费[7-9]，而且也会引起土壤酸化、水体富营养化等生態环境问题[10-12]。控释尿素可以根据作物对养分需求时期的差异，控制肥料养分释放，做到尿素养分释放与作物养分吸收规律基本同步，从而减少氮肥损失，提高作物产量和氮肥利用效率，成为当前小麦绿色生产的关键途径之一[13-16]。前人就一次性基施控释尿素对小麦产量和氮肥利用效率的影响已经开展了较多研究，但是由于控释尿素养分释放需要一定时间，容易造成小麦苗期脱肥，不利于小麦前期生长发育[17]。本试验基于基施普通氮磷钾复合肥的条件下，研究返青期追施不同用量控释尿素对冬小麦群体动态、成熟期干物质积累与分配、产量和氮肥偏生产力的影响，以期明确控释尿素在小麦生产中的合理施用量，为小麦绿色增产增效提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况及供试材料

试验于2016年10月至2017年6月在山东省东平县农业科学研究所试验田（北纬35°89′，东经116°36′）进行。试验田土质为重壤土，0～20 cm土层有机质含量为14.87 g/kg，pH值8.1，全氮0.86 g/kg，碱解氮69.30 mg/kg，全磷1.90 g/kg，速效磷40.50 mg/kg，速效钾115.01 mg/kg。供试小麦品种为高产优质中麦895。试验所用肥料为：氮磷钾复合肥 （N-P2O5-K2O=16-17-8）;树脂包膜控释尿素（含氮量44%，山东农大肥业科技有限公司生产）;普通尿素（含氮量46%）。

1.2 试验设计

试验设6个处理，于返青期（2017年2月16日）分别以不同用量的控释尿素进行追施，以追施普通尿素为对照（表1）。随机区组排列，重复3次，小区面积为60 m2。生育期内各处理其他田间管理措施相同。2016年10月12日播种，播前基施氮磷钾复合肥750 kg/hm2。

1.3 田间调查与测定

1.3.1 农艺性状调查 分别于返青期（追肥前）、拔节期、开花期和成熟期调查各处理总茎蘖数;于成熟期取连续20个小麦单茎，分茎鞘、叶片、穗3部分，分别烘干称重，计算小麦不同器官干物质分配比例。

1.3.2 产量及产量构成因素 成熟期每小区收获5 m2样方小麦，脱粒测产，并测定籽粒含水量折合成13%标准含水量。各处理选取1 m双行3个定样点，调查3点平均穗数，并计算出单位面积穗数;各处理随机抽取20个小麦单茎，进行室内考种，计算穗粒数和千粒重。

1.3.3 氮肥偏生产力和效益 采用以下公式计算氮肥偏生产力和效益[18，19]：

氮肥偏生产力（kg/kg） = 施氮处理籽粒产量/施氮量;经济效益（元）= 产出-总投入。

1.4 数据处理

用Microsoft Excel 2007和SPSS 16.0 软件进行作图和统计分析，用LSD法进行差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 追施控释尿素对冬小麦群体动态的影响

由图1可以看出，在拔节期分蘖高峰时， CK处理的总茎数显著高于其他处理。随着生育期的推进， CK处理的群体数量迅速下降，在开花期，处理T3、T4和T5的总茎数高于CK，分别提高3.94%、14.38%和1.89%;在成熟期，处理T4和T5总茎数显著高于CK，分别提高20.04%和10.30%。表明，与追施普通尿素相比，追施控释尿素处理释放氮素养分较缓慢，拔节期总茎数较低;但在开花期和成熟期，追施控释尿素的处理群体下降幅度小，小麦成穗率高。

2.2 追施控释尿素对成熟期冬小麦干物质分配的影响

由表2可以看出，各处理冬小麦成熟期干物质在各器官中的分配比例：茎鞘占31.26%～35.16%;叶片占16.12%～18.85%，穗占46.76%～51.33%，成熟期干物质积累量和分配比例为穗>茎鞘>叶。处理间比较，茎鞘干物质积累量CK最高，T1、T3和T4处理显著低于CK，分别降低14.47%、16.98%和16.98%;T2处理的穗干物质积累量显著高于CK，提高9.91%，T1、T3、T4和T5处理显著低于CK，分别降低9.01%、4.05%、4.50%和9.91%。随着控释氮肥用量的增加，穗的干物质积累分配比例逐渐降低，T2处理的穗干物质分配比例最高，显著高于T4和T5处理，分别提高2.05%和9.77%。追施控释尿素的T2、T3、T4处理穗部干物质分配比例均显著高于CK。表明，适量追施控释尿素有利于成熟期干物质向穗部的分配，为获得高的籽粒产量提供物质基础;过多的控释尿素施用量（T5）干物质较多的分配到茎鞘和叶片中，不利于干物质向穗部的分配。

2.3 追施控释尿素对冬小麦产量及其构成因素的影响

随着控释尿素追施量的增加，小麦公顷穗数、穗粒数和千粒重呈先上升后下降的趋势（表3），T4处理的公顷穗数显著高于其他处理;T3和T4处理的穗粒数高于其它处理，但两者无显著差异;T3处理的千粒重最高。由表3还可以看出：冬小麦籽粒产量表现为T4>T3>T5>CK>T2>T1，氮肥偏生产力表现为T2>T3>T1、T4>T5、CK;随着控释尿素施用量的增加，冬小麦产量呈先上升后下降的趋势，氮肥偏生产力逐渐降低。表明，追施适量的控释尿素有利于提高单位面积穗数和穗粒数，获得高的籽粒产量和较高的氮肥偏生产力。

2.4 追施控释尿素对冬小麦经济效益的影响

由表4可以看出，不同施肥处理冬小麦经济效益存在显著差异。与CK相比较，T1和T2处理下冬小麦的效益分别减少58.18%和11.04%，T3、T4和T5处理分别增加20.30%、39.62%和2.82%。表明，在一定范围内，随着控释尿素追施量的增加，经济效益提高，以T4处理最高。但是，过多的追施控释尿素，因为肥料投入的增加和产量的降低，从而降低了经济效益。

3 讨论与结论

有研究表明，在一定范围内，增施氮肥可以构建小麦优良的群体[20，21]，特别是追施控释尿素处理的单位面积穗数显著高于追施普通尿素的处理，提高了有效分蘖成穗数[17，19]。本试验结果也证实，在返青期追施控释尿素的T4和T5处理显著提高了小麦公顷穗数。本研究还表明，返青期追施控释尿素的处理显著降低了拔节期的总茎数，但是开花期之后的总茎数高于追施普通尿素处理。这可能与控释尿素释放氮素养分较缓慢，影响了拔节期小麦的分蘖;但是拔节之后，随着养分的缓慢释放，能够促进小麦的分蘖成穗率，拔节至开花期的群体下降幅度小。

在小麦生产中，为了追求高产，存在化肥投入量过大、施肥时期不合理等问题，影响小麦产量和氮肥利用效率的进一步提高。有学者研究证实，随着普通尿素施用量的增加，小麦籽粒产量呈现先增加后降低的趋势[22-24]，氮肥偏生产力呈现降低的趋势[6，25]。而控释尿素与普通尿素配合施用，氮素释放可较好的与小麦对氮肥的吸收规律相吻合，提高小麦产量和氮肥利用效率[19，26]。本试验中，在基施普通复合肥的基础上，与返青期追施普通尿素相比较，追施等氮量的控释尿素（T5）处理的单位面积穗数、籽粒产量和效益显著提高。随着追施控释氮量的增加，穗粒数、千粒重、籽粒产量和效益均呈现先增加后降低的趋势，而氮肥偏生产力逐渐降低。表明，返青期追施控释氮量135 kg/hm2的T4处理能够获得最高的籽粒产量和经济效益，其氮肥偏生产力高于CK和T5处理，是本试验条件下最佳氮肥施用处理。

参 考 文 献：

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