包膜控释氮肥与普通氮肥配施对小站稻产量的影响.pdf

收稿日期：2023-03-01基金项目院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院金修宽（1989），男，河南苑县人，助理研究员，博士，主要从事土培肥料研究。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（天津市农业科学院 农业资源与环境研究所，天津 300384)摘要：为研究包膜控释氮肥（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颐CK-N 80%颐20%)、T2（CRU-N颐CK-N 70%颐30%）、T3（CRU-N颐CK-N 60%颐40%）和 T4（CRU-N颐CK-N 50%颐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%耀57.86%；显著提高 DM 和 GY 幅度为 37.3%耀86.86%和14.86%耀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%颐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院 S511文献标识码院 ADOI 编码院10.3969/j.issn.10066500.2023.S.025Effectsof Coated Controlled-release Urea Combined with Conventional Urea on Yield Formation of Xi鄄aozhan RiceJIN 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 com鄄mon nitrogen fertilizer(CK-N)on the yield of Xiaozhan rice was carried out to provide a theoretical basis for the development of fer鄄tilization technology for increasing yield of Xiaozhan rice.A total of 5 treatments were set up in this study,including:CK(no nitrogenfertilizer),T1(CRU-N颐CK-N 80%颐20%),T2(CRU-N颐CK-N 70%颐30%),T3(CRU-N颐CK-N 60%颐40%)and T4(CRU-N颐CK-N50%颐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,theincrease rate was 43.49%-57.86%;DM and GY increase were 37.3%-86.86%and 14.86%-52.14%,T2 treatment achieved thehighest DM and GY,with 12 397.33 kg 窑 hm-2and 5 478.00 kg窑 hm-2,compared to CK,increased by 86.86%and 52.14%respective鄄ly.Compared with CK,the number of spikes,the number of grains per spike and the thousand-grain weight were significantly in鄄creased by different application ratios,and the number of grains per spike and the thousand-grain weight of T2 treatment were thehighest.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鸳Jindao 919鸳.Key words院xiaozhan rice;yield;coated controlled-release urea;proportion of application天津农业科学 栽蚤葬灶躁蚤灶 粤早则蚤糟怎造贼怎则葬造 杂糟蚤藻灶糟藻泽圆园23袁29渊S冤院123-126誗土壤肥料与节水灌溉“民以食为天，食以稻为先”，水稻是中国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，已成为现代农业急天津农业科学第 29 卷处理SPAD平均与 CK 增幅/%玉域芋郁CK18.621.117.319.519.13依1.60cT130.429.329.931.230.20依0.80a57.86T232.231.231.626.830.45依2.47a59.17T327.631.224.626.427.45依2.79b43.49T425.628.431.225.327.63依2.76b44.43pH有机质/(g kg-1)有效磷/(mg kg-1)速效钾/(mg kg-1)水解氮/(mg kg-1)8.1713.5632.4134.277.4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毅10忆E，39毅21忆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，020 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（N46%）、过磷酸钙（P2O512%）、氯化钾（K2O 60%），包膜控释氮肥为聚氨酯包膜控释尿素(含 N逸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 60m2，3 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（35 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%耀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（P0.05）。表 1供试土壤基本理化性质渊020 cm冤表 2不同处理下对小站稻成熟期 SPAD 的影响注：不同小写字母表示差异显著（P0.05）。下同。124增刊处理穗数每穗粒数千粒质量CK221.42依6.49c73.3依3.9c27.44依0.18bT1269.26依14a91.5依2.65a28.66依0.68aT2273.43依19.46a98.7依0.4a29.89依0.99aT3261.52依4.39a83.6依3.35b28.64依0.63aT4248.6依10.44b82.4依2.9b28.47依0.71a处理干物质质量/(kg hm-2)平均/（kg hm-2）与 CK 比较/（kg hm-2）与 CK 比较/%玉域芋CK6 6807 1237 7367 179.67依530.28cT110 7909 87611 43010 698.67依781.02b3 51949.01T211 52112 43513 23612 397.33依858.12a6 217.6686.86T312 36410 2369 87310 824.33依1 345.69b5 217.6672.67T49 86010 2469 4689 858依389b2 678.3337.302.2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耀6 217.66 kg hm-2，增幅 37.3%耀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（12 397.33kg 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（P0.05）。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。表 3不同处理下对小站稻干物质质量的影响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（P0.05），各施氮 T1、T2、T3 处理与 T4 处理差异达到显著性水平（P0.05），而 T1、T2、T3 处理间无显著性差异（P跃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（P0.05）。各施氮处理千粒质量显著高于对照（P0.05）。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 535.05kghm-2耀1 877.40 kg hm-2，增 幅 达 14.86%耀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 T1T4 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。表 4不同处理下对小站稻产量构成因子的影响表 5不同处理下对小站稻籽粒产量的影响处理干物质质量/（kg hm-2）平均/（kg hm-2）与 CK 比较/（kg hm-2）与 CK 比较/%玉域芋CK4 416.003 432.602 953.203 600.60依745.73bT13 702.454 755.754 794.004 471.35依619.46ab870.7524.18T25 561.104 333.806 539.105 478.00依902.23a1 877.4052.14T34 544.704 659.905 688.904 964.55依629.99ab1 363.9537.88T44 883.104 391.403 432.604 135.65依737.68ab535.0514.86金修宽等：包膜控释氮肥与普通氮肥配施对小站稻产量的影响125天津农业科学第 29 卷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颐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耀1 877.40 kg hm-2，增幅14.86%耀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%耀57.86%）和干物质积累量（37.3%耀86.86%），提高小站稻穗数、每穗粒数和千粒质量，增产 14.86%耀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%颐30%时，为最佳配比方式，金稻 919 最高产量为5 478.00 kg hm-2。参考文献院1 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