基于缓控释肥料的小麦氮肥限量试验

王 康，王君臣

（南京市江宁区禄口街道办事处农业服务中心，江苏 南京 211113）

控释肥机械侧深施，是采用插秧施肥一体化机械，在插秧的同时，将配制好的肥料按既定施用量一次性施入植株一侧 3～5cm、耕层土壤 2～5cm下的施肥技术。该技术在节省肥料及劳动力成本的同时，能提高氮肥利用率、控制农业面源污染[1]。缓/控释肥养分释放缓慢，延续时间长，能够有效地减少土壤氮素的流失，提高氮肥利用率，因此成为新型肥料的研究热点[2-6]。

施肥次数多既是江苏省稻麦高产栽培的显著特征，也是导致稻麦化肥过量的主要因素[7]。因此基于减少稻麦施肥次数的轻简化施肥技术，一是从基肥肥料品种和用量上考虑，一次施肥只能使用控释肥料，而“一基一追”可以使用包括控释肥料、缓释肥料、稳定性肥料、增值肥料、改良配方肥料等新型肥料。二是理论上，一次施肥的理论偏于理想化，其原理与2020年十大引领技术之机插缓混一次施肥技术生产实际难以完全吻合；而“一基一追”复合肥料养分释放和水稻养分吸收特性。三是实践上，一次施肥的效果不稳定，其基肥用量是“一基一追”的1.5～2倍，肥料成本较高，推广有难度；而“一基一追”经过多年的研究示范，效果稳定，不增加甚至可降低肥料成本[8]。

本试验点具有江苏省典型的稻麦种植制度，农田设施配套齐全、管理水平高，土壤为下蜀黄土母质上发育的潜育型水稻土，土壤有机质含量超过22g/kg，重金属远低于风险筛选值，质地偏粘，肥力中等偏上，在江苏宁镇乃至长江中下游地区有一定代表性。在华东地区小麦生产中，氮是主要限制因子，不施氮肥小麦大幅度减产，当季不施钾肥不会显著降低小麦的产量；土壤磷素处于中等水平，不施磷肥，小麦有一定程度的减产[9]。本试验选取新型肥料+普通尿素的“一基一追”两次施肥模式，探索基于缓控释肥料的小麦氮肥限量，为我国华东地区小麦缓控释肥的大面积推广应用提供有效的技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地点

田间试验在南京市江宁区尚桥社区倪清粮食种植专业合作社进行。试验区域地处东经118.925102°，北纬31.811489°，属北亚热带季风气候区，年平均气温15.7℃，平均无霜期为224d，年平均降水量为1072.9mm，四季分明。

1.2 供试土壤

潜育水稻土

1.3 供试作物及品种

供试作物为小麦，品种为本区域普遍种植的扬麦25，播种量15kg/667m2。

1.4 供试肥料

供试化肥分别为含N46.2%的中颗粒尿素，含N18.0%、含P2O546.0%的磷酸二铵，含P2O512.0%的过磷酸钙，含K2O60.0%的氯化钾，以及30d、60d、90d和120d释放期包膜尿素。

1.5 供试机械

常规机械，旋耕和开沟作业。

1.6 试验设计

田间试验设9个处理，分别是配方施肥（RF）（17-15-13）、配方无氮（RF-N）、配方无磷（RF-P）、配方无钾（RF-K），以及基于一基一追的5个氮肥用量（6、9、12、15、18kgNm2）处理。大区设计，大区面积200m2。所有处理的磷钾用量均相同，分别为4.5kgP2O5m2和3.9kgK2O/667m2。磷钾肥均做基肥一次施用，氮肥施用为一基一追，基肥和拔节孕穗肥分别占比70%和30%。基肥氮肥中，缓释氮占比为40%。各处理养分用量和氮肥运筹见表2。

1.7 田间管理

前茬作物水稻，秸秆还田。基肥表施、种子撒播后，旋耕、开沟理墒。小麦品种为扬麦25，于2020年11月18日播种，播种量15kg/667m2。2021年1月20日施分蘖肥，2月25日追施拔节孕穗肥。病虫草害防治措施一致。

收获前取样测产，每个大区均匀布置3个取样点，每个取样点随机选择0.5m2样框，调查总有效穗数，随机选取20穗长势中等的植株，齐地剪断，带回室内考查穗粒数和千粒重，随后留样，用凯氏滴定法测定全氮、钼蓝比色法测定全磷、火焰光度计法测定全钾[10]。

1.8 数据计算与统计

小麦产量根据考种数据计算，氮磷钾化肥利用率按照以下公式计算[11]：

某养分利用率=（施用区某养分摄取量–不施用区某养分摄取量）/某养分施用量×100

用IBM SPSS Statistics 19进行统计分析，用最小显著性检验（LSD）法比较不同处理间的差异显著性，相关图表制作用 Excel 2009 完成。

2 试验结果与分析

2.1 氮肥用量对小麦产量和产量性状的影响

表3可见，氮肥用量对小麦产量有显著影响，缓控释肥料+一基一追施用条件下，随着氮肥用量增加，小麦产量先增后减，其变化趋势符合一元二次曲线 （图1），以施氮量12kgN/667m2的产量最高，比配方施肥增产5.4%。进一步分析发现，随着施氮量的增加，小麦667m2穗数、穗粒数和千粒重都呈先增后减，变化趋势与产量变化一致（表3）。

图1 缓控释肥料+一基一追施用条件下，施氮量对小麦产量的影响

表3 缓控释肥料+一基一追施用条件下，不同施氮量的小麦产量和产量性状

2.2 氮肥用量对小麦氮磷钾利用率的影响

2.2.1 氮肥利用率

表4可见，缓控释肥料+一基一追施用条件下，随着施氮量增加，小麦秸秆生物量先增后减，籽粒含氮量变化较小、秸秆含氮量先减后增。不同施氮量处理的吸氮总量也呈先增后减。不同处理的百公斤籽粒吸氮量先减后增，以12kg/667m2施氮量最小。小麦氮肥利用率随施氮量增加呈显著下降趋势，以6kgN/667m2处理的氮肥利用率最高（79.1%），产量最高的12kgN/667m2处理的氮肥利用率为52.7%，比配方施肥显著增加15.8%。

表4 缓控释肥料+一基一追施用条件下，不同施氮量对小麦氮肥利用率

2.2.2 磷肥利用率

表5可见，缓控释肥料+一基一追施用条件下，随着施氮量增加，小麦秸秆生物量先增后减，籽粒含磷量变化不规律、秸秆含磷量变化较小。不同施氮量处理的吸磷总量和百公斤籽粒吸磷量都呈先增后减，以12kg/667m2施氮量最小。小麦磷肥利用率随施氮量增加先增后减，以12kgN/667m2处理的磷肥利用率最高（19.2%），比配方施肥显著增加23.1%。

表5 缓控释肥料+一基一追施用条件下，不同施氮量的小麦磷肥利用率

2.2.3 钾肥利用率

表6所示，缓控释肥料+一基一追施用条件下，随着施氮量增加，小麦秸秆生物量、籽粒含钾量、秸秆含钾量、吸钾总量和百公斤籽粒吸钾量均先增后减。以9kgN/667m2施氮量的籽粒、秸秆含钾量和百公斤籽粒吸钾量最高，以12kgN/667m2的吸钾量最大。小麦钾肥利用率随施氮量增加先增后减，以12kgN/667m2处理的钾肥利用率最高（64.3%），比配方施肥显著增加13.6%。

表6 缓控释肥料+一基一追施用条件下，不同施氮量对小麦钾肥利用率

3 结论

基于缓控释肥料+一基一追施用条件下，以施氮量12kgN/667m2的产量最高，随着施氮量的增加，小麦产量呈先增后减，而氮肥的表观利用率在施氮量6kgN/667m2时为最高，可达79.1%，12kgN/667m2时次之。磷、钾肥表观利用率均在施氮量12kgN/667m2时为最高。综合考虑，氮肥用量为12kg/667m2时，小麦产量最高，比相同氮磷钾施用量的配方施肥增产5.4%；氮磷钾利用率分别为52.7%、19.2和64.3%，分别比配方施肥提高15.8%、23.1%和13.6%，为最适宜氮肥限量。