缓释肥配施脲铵氮肥对稻麦轮作体系产量和氮肥利用率的影响

胡铁军， 张怀杰， 许熔熔

(1.余姚市农业技术推广服务总站，浙江 余姚 315400； 2.余姚市阳明街道农办，浙江 余姚 315400)

稻麦轮作模式是浙江省一种重要的种植模式。水稻和小麦均属于高肥作物，而且长期以来，农户为追求产量，盲目地大量施用化肥。根据数据统计，农田氮肥回收效率仅为30%左右，相当一部分的氮肥残留在土壤里，造成土质板结，地力下降，而且通过渗漏和径流的途径进入环境，引起面源污染[1]。在此背景下，如何化肥减量，节本增效是当前急需解决的问题。

近年来，缓释肥被广泛地应用到农业生产中，在一定程度上提高了生产效率，降低了人工成本，减少了肥料的流失，但缓释肥养分释放相对缓慢，难以满足水稻整个生育期的营养需求，必须追施速效的氮肥进行补充。脲铵氮肥是一种含有酰态氮、铵态氮两种形态氮元素的新型氮肥，具有肥效快、利用率高的特点，还因其含氮量较低，可以大大减轻对环境的污染[2]。各地推广部门在水稻[3]、玉米[4]上开展了研究，均表明在脲铵和尿素用量相同的情况下，脲铵氮肥能改进作物的经济性状，对产量有一定的促进作用。

目前关于脲铵氮肥对水稻或小麦的影响研究较多见，但关于稻麦轮作的周年研究相对欠缺，尤其是缓释肥配施脲铵氮肥的效果更是鲜见报道。为此，本试验在当地一基两追模式下减氮施用，对比稻麦轮作体系产量和氮肥利用率的影响，为稻麦轮作体系化肥减量增效提供技术依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验在浙江省余姚市嘉灵农机服务专业合作社基地进行。供试小麦品种为扬麦20，单季稻品种为宁88，供试肥料为：茂施“稻坚强”缓释肥(26-10-15，分别为N、P2O5、K2O质量分数，下同)、茂施“麦坚强”缓释肥(26-15-6)，由山东茂施生态肥料有限公司生产；46%尿素，由盘锦中润化工有限公司生产；12%过磷酸钙，由海盐北洋磷原物资有限公司生产；60%氯化钾，由中化化肥有限公司生产；28%脲铵(14%酰态氮+14%铵态氮)，由湖北金施瑞肥业有限公司生产。供试土壤为青紫泥，pH 5.71，有机质含量12.3 g·kg-1，有效磷含量9.3 mg·kg-1，速效钾含量73.0 mg·kg-1，碱解氮含量101.2 mg·kg-1。

1.2 处理设计

试验设6个处理，处理1为空白处理N0，不施肥料；处理2为常规施肥处理CK1(以尿素为追肥)；处理3为常规处理CK2(以脲铵为追肥)；处理4～6分别在处理3的基础上减氮10%、20%和30%，缩写为NA10、NA20、NA30。

小麦季CK1基施茂施“麦坚强”缓释肥600 kg·hm-2，分两次分别追施尿素120 kg·hm-2,折合纯氮投入量266.4 kg·hm-2；CK2基施茂施“麦坚强”缓释肥600 kg·hm-2，分两次分别追施脲铵氮肥120 kg·hm-2，折合纯氮223.2 kg·hm-2。各处理中磷素和钾素的施用量保持相同水平，不足的部分以过磷酸钙和氯化钾的形式补充至各处理中，即P2O590 kg·hm-2，K2O 36 kg·hm-2。

水稻季CK1基施茂施“稻坚强”缓释肥600 kg·hm-2，分两次分别追施尿素150 kg·hm-2,折合纯氮投入量294 kg·hm-2；CK2基施茂施“稻坚强”缓释肥600 kg·hm-2，分两次分别追施脲铵氮肥150 kg·hm-2，折合纯氮240 kg·hm-2。各处理中磷素和钾素的施用量保持相同水平，不足的部分以过磷酸钙和氯化钾的形式补充至各处理中，即P2O560 kg·hm-2，K2O 90 kg·hm-2。小麦季于2020年11月2日播种，2021年5月3日成熟，播种量为150 kg·hm-2，12月10日第一次追肥，2月15日第二次追肥；水稻季2021年5月12日播种，6月13日移栽，11月15日收获，7月6日第一次追肥，8月17日第二次追肥。

1.3 调查项目

每小区固定10丛为观察对象，每7 d调查1次苗分蘖数，收获成熟期测定产量、穂长、有效穗、穗粒数、总粒数、千粒重。小麦播前采集混合土壤样品，测有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量及pH。籽粒和秸秆样品放入烘箱中烘干至恒重，称干重，用蒸馏滴定法测定植株全氮[5-6]。

2 结果与分析

2.1 对稻麦产量和构成因子的影响

通过表1的小麦考种结果显示，不同的施肥处理对产量因子有效穗、实粒数、千粒重有显著性影响，而对穗长和总粒数无显著影响。CK2与CK1相比，有效穗增加7.1 万·hm-2，实粒数增加1.4粒·穗-1，千粒重增加1.2 g，产量增加47.7 kg·hm-2。NA10比CK1有效穗增加1.9 万·hm-2，实粒数增加1 粒·穗-1，千粒重增加0.6 g，产量增加16.1 kg·hm-2，均略有增加；而NA20比CK1有效穗减少7.7 万·hm-2，实粒数减少0.8粒·穗-1，千粒重减少0.4 g，产量减少109.5 kg·hm-2；NA30比CK1减产357.4 kg·hm-2，有显著性差异。

表1 不同处理对产量及其构成因子的影响

对水稻考种的结果显示，不同施肥处理对实粒数和千粒重有显著影响，对有效穗、穂长和总粒数没有显著影响。CK2与CK1相比，实粒数增加8粒·穗-1，千粒重增加0.6 g，产量增加351.3 kg·hm-2；NA10比CK1增产102.0 kg·hm-2，NA20比CK1减产49.9 kg·hm-2；NA30比CK1减产262.2 kg·hm-2，有显著性差异。

从稻麦的考种结果中可知，在基肥相同的情况下，施用等量的脲铵氮肥比尿素的增产效果更好。但随着氮肥施用量的减少，稻麦产量逐步降低，和常规施用尿素追肥的处理CK1相比，施用脲铵减氮10%，对稻麦的产量均有所增加，施用脲铵减氮20%，稻麦均略有减产，但差异不显著，直至减氮30%产量才显著降低。

2.2 对稻麦周年产量的影响

从图1可以看出，与空白处理N0相比，CK1增产1 116.9 kg·hm-2，CK2增产1 515.9 kg·hm-2，均有显著性差异，可见在基础地力不高的情况下，肥料的施用对作物的产量有着至关重要的作用。CK2比CK1增产399 kg·hm-2。NA10比CK1增产118.1 kg·hm-2；NA20比CK1减产159.4 kg·hm-2；NA30比CK1减产619.6 kg·hm-2，呈显著性差异。

柱上无相同小写字母表示组间差异显著(P<0.05)。

可见，从稻麦周年产量情况来看，在稻麦种植过程中用等量的脲铵氮肥替代尿素作为追肥有更好的增产效果。氮肥减量10%仍有一定的增产，减量20%略有减产，但差异不显著，直至减量30%后减产差异显著。说明通过脲铵氮肥作为追肥，减氮10%～20%不影响稻麦的周年产量。

2.3 对稻麦氮肥利用率的影响

由表2可知，施用氮肥可以显著增加稻麦的周年吸氮量，CK2处理比CK1的氮肥利用率增加3.6百分点，各氮肥减量处理氮肥利用率比CK1增加4.1～5.1百分点，均有显著性差异，随着氮肥施用量的减少，氮肥利用率呈先增后减的趋势，以氮肥减量20%氮肥利用率最高，达37.9%。这说明施用等量的脲铵追肥可以提高氮肥利用率，同时适当减少氮肥的用量可以进一步提高其利用率。

表2 不同施肥处理周年吸氮量和氮肥利用率

3 小结与讨论

合理使用氮肥是稻麦高产的重要条件，对提高氮肥利用率，减少面源污染有着重要意义[7]。有研究表明，施用脲铵氮肥能提高稻麦的产量，在本研究中，在基肥相同的情况下，施用等量的脲铵氮肥追肥比尿素有更好的增产效果，小麦增产47.7 kg·hm-2，水稻增产351.3 kg·hm-2，稻麦周年增产399 kg·hm-2，这与前人的结果相符合。本研究还表明，减氮10%时，稻麦的单独产量和周年产量均比施用尿素的处理稍有增加，减氮20%略有减少，减氮30%以后显著下降，这也与陈贵等[9]研究基本一致。

脲铵氮肥能提高氮肥利用率[10]。本研究结果也显示，施用脲铵氮肥各处理氮肥利用率比施用尿素处理增加3.6～5.1百分点，且随着施氮量的减少，呈先增后减的趋势，最高为减氮20%。原因可能是脲铵氮肥具有两种不同形态的氮素，兼具速效性和长效性，在作物生长后期仍可以保证供氮量，从而提高氮肥利用率[11]。但减氮量与周年氮肥利用率是否存在相应的关系，还需要进一步的验证。

综上所述，该研究对比了缓释肥配施脲铵氮肥及其减氮处理和尿素处理下稻麦产量和周年氮肥利用率。结果表明，在稻麦轮作制度下，缓释肥配施脲铵氮肥减量施用能保证作物稳产，同时能提高氮肥利用率，减少氮肥的流失，推荐在当地一基两追的模式下减量10%～20%施用。