干旱条件下缓释尿素和普通尿素配比对玉米氮素积累及产量的影响

摘要：以缓释尿素和普通尿素为供试材料，设置4个处理，分别为不施肥CK；只施用尿素；CRU∶U=2∶8；CRU∶U=4∶6，研究拔节期干旱条件下缓释尿素与普通尿素配比对玉米氮素积累及产量的影响。结果表明，水是作物生长的必要因素，干旱条件下施用氮肥能增产8.8%。干旱条件下只施用尿素的处理有增产效果；干旱显著降低了玉米的氮素累积，干旱条件下只使用尿素处理的氮素累积量最高。

关键词：缓释尿素；干旱；氮素积累；玉米产量

玉米是河南的第二大粮食作物，播种面积达到4000多万亩，且玉米本身是集粮食、饲料、工业原料等于一体的高利用率作物，提高玉米产量对保证粮食安全具有重要意义，就我国而言，粮食作物增产中化肥的作用占40%～60%，氮肥在玉米增产中的作用显著。目前，我国的氮肥利用率较低，仅有30%～35%，氮肥利用率低不仅造成能源的浪费，而且还会给环境带来巨大的污染。如何在轻简高效的栽培管理模式下提高氮肥利用率、减少氮素损失对环境造成的影响是我们需要解决的问题。

缓释肥是一种可以根据作物生长需求而释放养分的包膜肥，它能满足玉米在整个生育期对养分的需求，氮素利用率高达60%～70%，被叫作新世纪的肥料。但是，由于缓释肥前期氮素释放速率较慢，不能完全满足玉米前期的生长需要。缓释尿素与普通尿素配施则可以明显降低成本，且从理论上来说可以达到增产增收的效果，已经成为大田玉米推广使用的一个方向。河南省7～8月气温高、降雨少，各地易出现不同程度的干旱，且部分地区因地下水匮乏难以进行有效灌溉，干旱会影响玉米的正常生长。7月份正值夏玉米拔节期，干旱严重抑制了夏玉米的干物质和养分积累。因此，通过大田试验，探究缓释尿素和普通尿素以何种比例配施效果最好、收益最大，干旱对控释尿素应用效果的影响，为玉米氮肥科学施用提供理论依据，以提高肥料利用率、减少氮肥投入和损失。

1.1 试验地概况

试验于2017年6～9月在河南省延津县进行，试验田耕层（0～30厘米）土壤理化性质见表1。试验地玉米生育期降水主要集中在6月初期，且7月2日起试验田开始出现缺水干旱症状。

1.2 试验设计

试验为田间小区试验，共设4个处理。

CK：不施氮肥；

U：只施用尿素；

C1：CRU∶U=2∶8；

C2：CRU∶U=4∶6。

每个处理3次重复，随机排列，小区面积为30平方米（3米×10米）。玉米品种为登海605；肥料种类为包膜控尿素（CRU，氮含量為45%）和普通尿素（U，氮含量为46.4%），试验6月10日播种，9月25日收获，播种密度为67000株/公顷。所有小区均施用纯氮200 公斤/公顷，过磷酸钙（含P2O5=12%）9 0公斤/公顷，氯化钾（含K2O=59%）90公斤/公顷。

1.3 测定项目及方法

分别在玉米拔节期、大喇叭口期、吐丝期、乳熟期、收获期，采集玉米植株，分为茎和叶。将各生育期的植株样品烘干粉碎后测量其氮含量。玉米完熟期每个试验小区连续收获30株计产，从中选择10穗长势均匀、具代表性的玉米，调查每个玉米穗的穗长、行数、列数，并得到每穗玉米的粒数，全部脱粒后，每个试验小区数出3个200粒，计算得到玉米百粒重。

采用 Microsoft Excel 2010 和 SPSS20.0 处理试验数据， 用 Duncan 进行处理间多重比较，采用Origin9.0做图。

2.1 缓释尿素与普通尿素配施对玉米产量及构成因子的影响

干旱条件下各处理间差异性不显著，但U处理的产量明显高于缓释尿素配比处理的产量。干旱条件下各处理间玉米穗长没有差异性，每穗粒数和结实率没有显著性的差异。综合表2中数据，干旱条件下不同配比缓释尿素处理中，只有U处理下的玉米有增产效果。

2.2 干旱条件下缓释尿素与普通尿素配施对玉米氮素积累的影响

整株氮素积累量随着玉米的生长呈增加的趋势，在拔节期干旱出现后玉米整株的氮素积累量开始出现差异，并且缓释尿素的各处理间在各个时期都有显著性差异，干旱条件下整个玉米生长周期内CK玉米氮素积累量一直低于缓释尿素处理。在成熟期U的氮素积累量高于其他缓释尿素处理和CK玉米氮素积累量，其中CK玉米氮素积累量明显低于各个缓释尿素处理的玉米整株氮素积累。综合数据分析发现（图1），干旱条件下缓释尿素有氮素的释放，且 U处理玉米整株的吸氮量最大。

2.3 干旱条件下各处理收获后土壤无机氮含量

氨态氮在土壤表层残留量主要集中在2～4毫克/公斤， CK处理与各个缓释尿素处理表层氨态氮含量差异性显著，且明显高于缓释尿素处理的氨态氮含量。不同缓释尿素配比处理的氨态氮含量随土壤深度的增加而增加。缓释尿素处理的土壤表层硝态氮含量明显高于CK处理的土壤表层硝态氮含量，各种处理的硝态氮含量随着土壤深度的增加而降低（图2）。

实验结果显示，干旱条件显著降低了玉米氮素的吸收，从而导致干旱条件下玉米的减产，干旱条件下施用氮肥能增产8.8%。少量的缓释施用能达到相应的抗逆效果。干旱条件下缓释尿素增加了玉米收获期底层土壤（30～90厘米）的氨态氮含量和表层土壤（0～30厘米）的硝态氮含量，降低了底层土壤（30～90厘米）的硝态氮含量。

已有研究表明，玉米产量受水分影响较大，且不同的土壤水分条件会影响到缓释尿素与水分子的耦合，进而影响到玉米的生长。本次研究中，干旱对玉米穗长、穗粒数和千粒重无显著影响，但是会通过降低玉米穗的结实率来降低玉米的产量；干旱的水分条件下各个缓释尿素的配比试验中玉米产量无显著影响，只是仅施用普通尿素的产量比其他处理稍高。前人认为50%缓释尿素配50%普通尿素增产效果最好，吐丝期后植株氮素开始逐渐向穗部转移，成熟期时穗成为氮素比例最高的器官。本次研究中，除去非干旱条件下的处理，在干旱情况下，处理U产量最高。猜测原因可能是干旱引起缓释尿素与水分子的耦合受阻，氮素养分无法释放，最终因玉米养分不够、缺少水分等综合原因而减产。

氨挥发是导致土壤氮流失一个重要原因，而且氨挥发不仅降低了氮肥利用率，还会造成严重的环境污染。前人研究表明施用缓释尿素可明显降低氮素的挥发。本次研究表明在干旱缺水条件下施用缓释尿素，土壤中会残留大剂量的、没有被吸收利用的氮，如果不妥善处理这部分残余氮，会给环境带来很大的负面影响。

作者简介：张山保（1979-），男，中级农艺师。