包膜控释氮肥与普通氮肥配施对小站稻产量的影响

金修宽　李明悦　高伟　高宝岩　高贤彪

摘    要：為研究包膜控释氮肥（CRU-N）与普通氮肥（CK-N）不同配施比例对小站稻产量的影响，为小站稻高产高效施肥技术提供理论基础。本研究设置5个处理，分别为：CK（不施氮肥）、T1（CRU-N∶CK-N 80%∶20%）、T2（CRU-N∶CK-N 70%∶30%）、T3（CRU-N∶CK-N 60%∶40%）和T4（CRU-N∶CK-N 50%∶50%）处理，测定成熟期剑叶SPAD值、干物质质量（DM）和产量（GY）及其构成因素。结果表明：与CK相比，不同配施比例处理SPAD值显著提高43.49%～57.86%；显著提高DM和GY 幅度为37.3%～86.86%和14.86%～52.14%，T2处理DM和GY最高达12 397.33 kg· hm-2和5 478.00 kg·hm-2，比CK提高86.86%和52.14%；与CK相比，不同配施比例显著提高穗数、每穗粒数、千粒质量，T2处理穗粒数和千粒质量最高。综上，在本试验条件下，包膜控释氮肥（CRU-N）与普通氮肥（CK-N）配比为70%∶30%时，小站稻品种金稻919能够获得最高产量。

关键词：小站稻；产量；包膜控释氮肥；配施比例

中图分类号： S511       文献标识码： A       DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2023.S.025

Effectsof Coated Controlled-release Urea Combined with Conventional Urea on Yield Formation of Xiaozhan Rice

JIN Xiukuan，LI Mingyue， GAO Wei，GAO Baoyan， GAO Xianbiao

（Institute of Agricultural Resources and Environment， Tianjin Academy of Agricultural Sciences， Tianjin 300384， China）

Abstract： The research on the effect of different application ratios of coated controlled-release nitrogen fertilizer （CRU-N） and common nitrogen fertilizer （CK-N） on the yield of Xiaozhan rice was carried out to provide a theoretical basis for the development of fertilization technology for increasing yield of Xiaozhan rice. A total of 5 treatments were set up in this study， including： CK （no nitrogen fertilizer）， T1 （CRU-N∶CK-N 80%∶20%）， T2 （CRU-N∶CK-N 70%∶30%）， T3 （CRU-N∶CK-N 60%∶40%） and T4 （CRU-N∶CK-N 50%∶50%） treatments. The effects of different application ratios on the SPAD ， dry matter weight （DM）， yield （GY） were determined. The results showed that compared with CK， the treatments with different application ratios all significantly increased the SPAD， the increase rate was 43.49%-57.86%;DM and GY increase were 37.3%-86.86% and 14.86%-52.14%， T2 treatment achieved the highest DM and GY， with 12 397.33 kg·hm-2 and 5 478.00 kg·hm-2， compared to CK， increased by 86.86% and 52.14% respectively.Compared with CK， the number of spikes， the number of grains per spike and the thousand-grain weight were significantly increased by different application ratios， and the number of grains per spike and the thousand-grain weight of T2 treatment were the highest. In summary， the optimal ratio of coated controlled-release nitrogen fertilizer （CRU-N） and common nitrogen fertilizer （CK-N） is 70%：30%， which is the most effective for improving the yield of Xiaozhan rice'Jindao 919'.

Key words：xiaozhan rice; yield; coated controlled-release urea; proportion of application

“民以食为天，食以稻为先”，水稻是中國最重要的三大粮食作物之一[1]。随着人民物质生活水平的提高，对优质稻米产量与品质的需求随之提高。小站稻是天津市的地方特色优质稻米品牌，以绿色、优质、安全、口感好和独特风味受到人们的青睐。然而，肥料管理是影响小站稻产量和品质形成的重要因素之一，传统的水稻施肥存在施肥量大、施肥次数多、肥料利用率低等诸多问题[2-3]。氮肥过量施用是农业种植中普遍存在的问题[4]。过高的施氮水平和较低的氮素利用率造成土壤盐渍化、板结、水体污染等环境污染问题[5-6]。因此，如何通过合理施用氮肥和减少氮素损失来维持和提高水稻产量，已成为现代农业急需解决的关键性问题。

包膜控释氮肥（CRU）与普通氮肥配施被认为是合理高效利用氮肥的有效措施之一。许多研究报道指出，包膜控释氮肥（CRU）的 N 释放可以与作物N需求相匹配，提高作物产量[7]。Li等[8]研究指出，包膜控释氮肥（CRU）可以在双季稻轮作中维持并增加水稻产量，提高氮肥利用率。侯均昊等[9]研究控释尿素施用技术对水稻产量和稻米营养品质与口感的影响，结果表明采用释放期为80 d的控释肥与尿素混合，采用基施+穗期追施尿素2次施肥方法，能够实现水稻的高产优质。长期以来，天津小站稻主要以复合肥或普通氮肥为主要施氮类型，而有关包膜控释氮肥（CRU）与普通氮肥配施对天津小站稻产量的影响研究相对较少。因此，本研究以‘金稻919为材料，研究包膜控释氮肥（CRU）与普通氮肥配施比例对产量的影响，以期探明小站稻绿色高效生产的施肥方式。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验在天津市武清区现代农业科技创新基地 （117°10′E，39°21′N）进行，属于温带半湿润大陆性季风气候地带，年均降水量为586.1 mm。土壤为潮土，中壤土，肥力中等，0～20 cm耕层土壤基础养分见表1。

1.2 试验设计

试验设置5个处理，分别为不施氮肥（CK）、T1（包膜控释氮肥CRU80%+普通氮肥20%）、T2（包膜控释氮肥CRU70%+普通氮肥30%）、T3（包膜控释氮肥CRU60%+普通氮肥40%）和T4（包膜控释氮肥CRU50%+普通氮肥50%）。各处理氮肥（N）用量为 165 kg·hm-2，磷、钾肥用量为75 kg·hm-2，所有肥料均于小站稻移栽前作基肥一次性施用，然后人工耙平、混匀。试验所使用的普通氮肥为尿素（N 46%）、过磷酸钙（P2O5 12%）、氯化钾（K2O 60%），包膜控释氮肥为聚氨酯包膜控释尿素 （含N≥43.2%），释放期为 90 d。

供试小站稻品种为‘金稻919，属于粳稻品种，为天津市农作物研究所培育品种。小区面积为60 m2，3次重复，随机区组排列，每小区设长30 cm、宽20 cm、高的田埂，并覆塑料薄膜防止串水串肥。小区密度为行距30 cm，株距20 cm。2021年 6月17日移栽， 2021 年 10 月 28 日收获。全生育期保持浅水灌溉（3～5 cm），于收获前15 d排水晾田。病虫害防治及除草等日常田间管理均一致。

1.3 取样及测定

SPAD值：成熟期，每小区选择代表性植株4 株， SPAD-502 型测剑叶（全株绿色叶片）SPAD 值，取平均值。

产量及产量构成因子：收获期，各小区取有代表性的水稻植株 10蔸，调查有效穗数、穗粒数和千粒质量。取样后，小区人工单打单收，加取样10蔸称质量，计算产量。

1.4 数据处理

本试验数据利用 SPSS 19.0 数据分析软件进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理下对小站稻成熟期SPAD的影响

不同处理下对小站稻成熟期SPAD的影响（表 2）。包膜控释氮肥（CRU）与普通氮肥配施处理均能提高小站稻成熟期SPAD，与CK相比，T1、T2、T3、T4处理成熟期SPAD增幅为43.49%～57.86%。方差分析表明，T1、T2、T3、T4处理与对照处理（CK）间差异均达到显著性水平（P<0.05）。

2.2 不同处理下对小站稻干物质质量的影响

包膜控释氮肥（CRU）与普通氮肥配施对小站稻干物质质量的影响如表3所示。施氮能够有效提高小站稻干物质质量。与不施氮肥（CK）处理相比较，包膜控释氮肥（CRU）与普通氮肥配施处理干物质量提高了2 678.33～6 217.66 kg·hm-2，增幅37.3%～86.86%；施氮处理中，小站稻干物质质量随氮肥配施比例的增加呈先增加后下降趋势。配施比例为70%+30%时，小站稻干物质质量最高（12 397.33 kg·hm-2），比不施氮肥（CK）处理增产86.86%。方差分析表明，各施氮配施处理与不施氮肥（CK）处理间小站稻干物质质量差异达到显著性水平（P<0.05）。本试验条件下，包膜控释氮肥（CRU）与普通氮肥配施比例为70%+30%时小站稻干物质质量最高。

2.3 不同处理下对小站稻产量构成因子的影响

从产量构成因子来看（表 4），施氮显著提高了小站稻产量，主要是提高了小站稻穗数、每穗粒数、千粒质量。各施氮处理小站稻穗数、穗粒数、千粒质量较不施氮肥（CK）处理分别提高了12.28%～23.49%、12.41%～34.65%、3.75%～8.93%。各施氮处理中，小站稻穗数随氮肥配施比例的增加呈先增加后下降趋势。配施比例以70%+30%时，小站稻穗数最高，比不施氮肥（CK）处理提高23.49%。方差分析表明，各施氮配施处理与不施氮肥（CK）处理间小站稻穗数差异达到显著性水平（P<0.05），各施氮T1、T2、T3处理与T4处理差异达到显著性水平（P<0.05），而T1、T2、T3处理间无显著性差异（P>0.05）。

小站稻每穗粒数、千粒质量则随氮肥配施比例的增加呈先上升后下降的趋势。配施比例以70%+30%时，小站稻每穗粒数、千粒质量最高。方差分析表明，各施氮处理与不施氮肥（CK）处理间小站稻每穗粒数差异达到显著性水平（P<0.05）。各施氮处理千粒质量显著高于对照（P<0.05），但各施氮处理间小站稻千粒质量则无明显差异（P>0.05）。

2.4 不同处理下对小站稻产量的影响

包膜控释氮肥（CRU）与普通氮肥配施处理均能提高小站稻产量（表5）。与CK相比，包膜控释氮肥（CRU）与普通氮肥配施处理增产535.05 kg·hm-2～1 877.40 kg·hm-2，增幅达14.86%～52.14%；产量随处理呈先增加后下降趋势，T2处理时产量最高为5 478.00 kg·hm-2，比CK增产52.14%。方差分析表明，T2处理与CK产量差异达显著性水平，而T1、T3和T4处理与CK间稻产量差异未达到显著性水平，且T1～T4处理间产量差异未达到显著性水平。本试验条件下，包膜控释氮肥（CRU）与普通氮肥配施比例为70%+30%时小站稻产量最高。

3 讨论与结论

水稻产量、品质除受自身遗传特性影响外，还受气候、土壤、施肥、灌溉等影响。施肥是提高作物产量最有效的栽培措施之一。前人对缓控释肥料与水稻产量之间的关系做了较多研究[10-11]；由于受外部环境、包膜材料等影响，缓控释肥料养分释放效果在作物各生育期对养分的需求还不能完全满足需求[12]。包膜控释氮肥（CRU）与普通氮肥配施其氮素养分供应随作物生育期对氮素需求可满足需要[13]，被认为是高效利用氮肥的有效措施之一。付月君等[14]研究结果表明，配施10% ～ 80%控释氮肥处理下，水稻产量比不施氮（CK）对照处理高13.3% ～ 32.1%，比常规施氮高1.4%～13.4%，在一次性基施40%控释氮肥+60%尿素配施处理下，水稻产量最高，较常规施氮增产 13.4%。王海月等[15]研究结果表明，机插稻产量在180 kg·hm-2施氮量耦合缓释氮肥与常规氮肥配施比例为7∶3一次性配施时，比其他处理产量提高0.84%～26.59%。陈剑秋[16]研究提出，以70%控释尿素与30%普通尿素配合施用能使供试水稻增产效果最好。本研究结果表明，包膜控释氮肥（CRU）与普通氮肥配施处理均能提高小站稻产量，与不施氮肥（CK）处理相比较，包膜控释氮肥（CRU）与普通氮肥配施处理增产在535.05～1 877.40 kg·hm-2，增幅14.86%～52.14%；包膜控释氮肥（CRU）与普通氮肥配施比例为70%+30%时，小站稻产量最高，为5 478.00 kg·hm-2。各施氮处理提高有效穗数和千粒质量是导致各处理产量差异的主要原因，千粒质量受灌浆过程影响，有效穗数则与分蘖数和分蘖成穗率有关，控释氮肥能控制养分释放期，具有肥效期长、供肥稳定等特点。本研究结果和付月君等[14]、王海月等[15]、陈剑秋[16]研究结论基本一致。

包膜控释氮肥（CRU）与普通氮肥配施处理通过提高成熟期SPAD（43.49%～57.86%）和干物质积累量（37.3%～86.86%），提高小站稻穗数、每穗粒数和千粒质量，增产14.86%～52.14%。在本研究条件下，包膜控释氮肥（CRU）与普通氮肥配施比例为70%∶30%时，为最佳配比方式，‘金稻919最高产量为5 478.00 kg·hm-2。

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收稿日期：2023-03-01

基金项目：青年科研人员创新研究与实验项目（2021011）；天津市水稻产业体系高效施肥岗位

作者简介：金修宽（1989—），男，河南苑县人，助理研究员，博士，主要从事土培肥料研究。