王家寶，鄔 剛，袁嫚嫚，耿 維，井玉丹，孫義祥

（安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 土壤肥料研究所 養(yǎng)分循環(huán)與資源環(huán)境安徽省重點實驗室，安徽 合肥 230031）

近年來，由于氮肥施用量增加和施用方法不合理所帶來的環(huán)境污染、資源浪費、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量下降等問題日益突出［1］。緩控釋肥因具有肥效長、肥料利用率高以及養(yǎng)分流失少等優(yōu)點而被廣泛關(guān)注，將緩釋肥料與速效肥料按一定比例配施，不僅可以滿足作物前期生長所需養(yǎng)分，同時可以解決作物后期脫肥的問題，從而降低施肥成本［2-3］。前人對緩控釋肥的研究多為單一品種，對不同釋放期的控釋氮肥與速效氮肥之間的配施研究較少，本研究探討了兩種不同控釋期的控釋氮肥（CRU40、CRU90）與尿素（CU）配施對水稻生長及養(yǎng)分利用的影響，為驗證緩控釋肥料在水稻生產(chǎn)中的節(jié)肥潛力及增產(chǎn)效果以及探索簡化栽培的施肥技術(shù)模式提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗所用速效肥料為尿素（w（N）46%）、過磷酸鈣（w（P2O5）12%）和氯化鉀（w（K2O）60%），控釋氮肥為安徽茂施新型肥料有限公司生產(chǎn)。

水稻品種為禾兩優(yōu)1號，水稻三葉期移栽，基本苗為22.2萬穴/hm2，行距30 cm，株距15 cm。

1.2 試驗地概況

試驗于2017年5月至9月，在安徽省明光市古沛鎮(zhèn)進(jìn)行。試驗地耕層土壤w（全氮）0.78 g/kg，w（有機質(zhì)）11.83 g/kg，w（速效磷）18.60 mg/kg，w（速效鉀）97.75 mg/kg，pH為5.83。

1.3 試驗設(shè)計

試驗設(shè)置不施氮處理作為對照（CK），試驗設(shè)計及施肥方案見表1，每個處理重復(fù)3 次，小區(qū)面積為30 m2，隨機排布，小區(qū)間田埂用防水布覆蓋，隔離防滲。各處理施P2O575 kg/hm2、K2O 90 kg/hm2，所有處理肥料均一次性基施。

表1 試驗設(shè)計與施肥方案

1.4 樣品采集及分析方法

在試驗小區(qū)定點10穴，分別在6月19日、7月1日和8月11日記載分蘗數(shù)，同時每小區(qū)選取長勢中等且一致的水稻2穴采樣，測定干物質(zhì)量。

收獲期，每小區(qū)分別采集水稻籽粒、秸稈樣品，測定樣品氮磷鉀含量（樣品采用H2SO4-H2O2消煮，待測液中氮、磷、鉀分別用凱氏定氮法、釩鉬黃比色法和火焰光度法測定［4］），實驗室常規(guī)考種。水稻用小型收割機全部實收，單獨計產(chǎn)。

肥料的表觀利用率和農(nóng)學(xué)利用率計算公式：

試驗數(shù)據(jù)用EXCEL2007 和SPSS19.0 軟件進(jìn)行處理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對水稻各時期干物質(zhì)量及分蘗數(shù)的影響

2.1.1 不同施氮量對水稻各時期干物質(zhì)量及分蘗數(shù)的影響

水稻干物質(zhì)積累及莖蘗動態(tài)對產(chǎn)量有一定影響。以m（CU）∶m（CRU40）∶m（CRU90）為5 ∶3 ∶2 為例，研究2 種不同施氮量對水稻各時期干物質(zhì)量及分蘗數(shù)的影響，結(jié)果見圖1。

圖1 不同施氮量水稻各時期干物質(zhì)量及分蘗數(shù)的變化

由圖1a.可知，各處理水稻干物質(zhì)量隨著生育期的變化都在增加，且3次采樣各施氮處理干物質(zhì)量均高于CK，但不同施氮量間又表現(xiàn)出差異。水稻生長前期，高施氮量處理T2 的干物質(zhì)量高于低施氮量處理T7；但隨著水稻生育進(jìn)程的延續(xù)，在第2次、第3次采樣時，T7處理的干物質(zhì)量均高于T2。這說明高施氮量在水稻生長前期，有利于加快干物質(zhì)的積累，但隨著生育期的延續(xù)，在水稻生育后期可能限制干物質(zhì)的積累。

由圖1b.可知，水稻分蘗數(shù)隨著生長期的變化均呈現(xiàn)出先增加后減少的規(guī)律，且施氮處理在3次采樣中的分蘗數(shù)均顯著高于CK（P＜0.05），但不同施氮量處理間又表現(xiàn)出差異。第1次采樣時，T2處理的分蘗數(shù)最高；第2次、第3次采樣時，T7處理的分蘗數(shù)超過T2 處理，這可能是由于施氮量的增加易使水稻無效分蘗數(shù)增多，群體過大，后期分蘗死亡率高。

2.1.2 不同釋放期氮素分配比例對水稻各時期干物質(zhì)量及分蘗數(shù)的影響

施氮量為165 kg/hm2時，不同釋放期氮素分配比例對水稻各時期干物質(zhì)量及分蘗數(shù)的影響見圖2。

圖2 氮肥不同配施比例下水稻各時期干物質(zhì)量及分蘗數(shù)變化

由圖2a.可知，3次采樣施氮處理干物質(zhì)量均高于CK。第1次采樣時，T8 處理干物質(zhì)量最高，處理T7次之，二者差異不顯著（P＞0.05），處理T6和T10的干物質(zhì)量基本持平，T9處理的干物質(zhì)量顯著低于上述4個處理；第2次采樣時，T7處理的干物質(zhì)量最大，其次為T8 和T6 處理；第3 次采樣時，T7 處理的干物質(zhì)量依然最高，其次為T8 和T10處理，但3者差異不顯著。這說明適當(dāng)提高速效氮比例有利于前期水稻干物質(zhì)的積累，同時，水稻在生育后期對氮素需求量降低，因此適當(dāng)控制CRU90的施用比例，可以保證肥料中氮素的供應(yīng)與水稻整個生育期對氮素的需求基本吻合。

由圖2b.可知，第1 次采樣時，T8 處理分蘗數(shù)最高，其次為T9處理，二者差異不顯著；第2次采樣時，T7 處理分蘗數(shù)最高，其次為T8 和T6 處理，3 個處理間差異不顯著；隨著水稻生育進(jìn)程的延續(xù)，無效分蘗死亡，第3次采樣時，各處理分蘗數(shù)均低于第2 次采樣，但T7 處理分蘗數(shù)仍為各處理中最高，其次為T8和T10處理，三者差異不顯著。

2.2 不同施肥處理對水稻農(nóng)學(xué)性狀及產(chǎn)量的影響

施用氮肥可以顯著提高水稻每穗粒數(shù)、有效穗數(shù)和產(chǎn)量，而對株高、谷草比和千粒質(zhì)量的影響不顯著（見表2）。

表2 不同施肥處理對水稻農(nóng)學(xué)性狀及產(chǎn)量的影響

施氮量為195 kg/hm2和165 kg/hm2的各處理中，水稻最高產(chǎn)量分別出現(xiàn)在T1 和T7 兩個處理，分別比CK增產(chǎn)53.76%、56.36%，但兩個處理間差異不顯著。同時，兩個施肥水平下，對水稻產(chǎn)量形成要素影響也不明顯，說明適當(dāng)減少施氮量不會造成水稻減產(chǎn)。

在同一施氮水平下，不同釋放期氮素配施比例各處理間，產(chǎn)量形成要素差異均不顯著。在195 kg/hm2氮水平下，T3處理產(chǎn)量最低；在165 kg/hm2氮水平下，T9 處理產(chǎn)量最低；普通尿素比例為50%時（T1、T2、T6、T7），水稻產(chǎn)量較其他處理高，這是由于尿素能夠滿足水稻生長前期對速效養(yǎng)分的需求，后期隨著緩釋肥料中氮素的逐步釋放，保證了水稻整個生育期對養(yǎng)分的需求。

2.3 控釋氮肥不同配施比例對水稻氮含量及氮肥利用率的影響

各處理水稻籽粒氮含量均高于秸稈，秸稈氮含量最高和最低的處理分別為T7 和CK，二者相差3.04 mg/g，差異顯著；籽粒氮含量最高和最低的處理分別為T6和CK，各施氮處理間籽粒氮含量差異不顯著，但與CK差異顯著（見表3）。

表3 不同施肥處理對水稻氮含量及氮肥利用率的影響

施氮量為195 kg/hm2時，各處理氮肥表觀利用率和農(nóng)學(xué)利用率平均為37.01%、13.43 kg/kg，其中T1處理最高，但與同一施氮水平下的其余處理差異不顯著；施氮量為165 kg/hm2時，氮肥表觀利用率和農(nóng)學(xué)利用率平均為42.34%、16.84 kg/kg，其中，T7最高，其次為T6，二者差異不顯著（見表4）。

表4 不同施肥處理對水稻氮肥利用率的影響

2.4 控釋氮肥配施比例對水稻磷、鉀含量的影響

各處理水稻籽粒磷含量均高于秸稈（見表5），秸稈磷含量最高和最低的處理分別為T1和T9，二者差異顯著；籽粒w（磷）在2.23 ～3.41 mg/g。在施肥比例相同的各處理中，除T5 處理秸稈磷含量低于T10處理，T2處理籽粒磷含量低于T7處理外，施氮量為195 kg/hm2處理的秸稈磷含量和籽粒磷含量均高于相應(yīng)的施氮量為165 kg/hm2的處理。這可能是由于在一定施氮范圍內(nèi)，高施氮量可以促進(jìn)水稻對磷的吸收，但當(dāng)施氮量比較適宜時，也可以提高水稻對磷的吸收；而對于未施氮處理CK，其秸稈和籽粒磷含量均處于中等水平，這與氮素吸收能促進(jìn)磷素的吸收相互矛盾，具體原因有待進(jìn)一步研究。

總含磷量最高和最低的處理分別為T1 和CK，二者相差16.11 kg/hm2，差異顯著；施氮量為195 kg/hm2和165 kg/hm2各處理總含磷質(zhì)量平均值分別為35.16、29.65 kg/hm2，在同一施氮水平下，尿素比例為50%時（T1、T2、T6、T7），總磷含量高于其他配施比例的處理，且在施氮量為165 kg/hm2的各處理中，T7 總磷含量最高，說明當(dāng)施氮量一定時，m（CU）∶m（CRU40）∶m（CRU90）為5 ∶3∶2時，對磷的吸收及積累有很好的促進(jìn)作用。

表5 不同施肥處理對水稻磷含量及鉀含量的影響

各處理水稻秸稈鉀含量均遠(yuǎn)高于籽粒，但各處理秸稈鉀含量、籽粒鉀含量以及總含鉀量差異均不顯著。秸稈鉀含量最高和最低的處理分別為CK 和T2，但CK 籽粒的鉀含量最低，說明施用氮肥能促進(jìn)鉀向種子器官運輸。T7 處理籽粒鉀含量最高，說 明， 施 氮 量 為165 kg/hm2且m（CU）∶m（CRU40）∶m（CRU90）為5 ∶3 ∶2 時，有利于鉀素向水稻籽粒轉(zhuǎn)移。

3 討論

3.1 施氮量對水稻生長及養(yǎng)分利用的影響

施氮可以顯著提高水稻有效分蘗數(shù)、干物質(zhì)積累量和水稻產(chǎn)量［5］，且在一定范圍內(nèi)，水稻產(chǎn)量隨著施氮量的增加而增加，但超出一定范圍后，增加施氮量，水稻產(chǎn)量不再增加，甚至?xí)S著施氮量增加而降低。適宜的施氮量可以提高肥料利用率、減少氮肥對環(huán)境的污染［6-7］。本研究中，施氮量為165 kg/hm2時最高產(chǎn)量為9 325.9 kg/hm2，施氮量為195 kg/hm2時最高產(chǎn)量為9 171.0 kg/hm2，兩者差異很小，兩者的氮肥表觀利用率和農(nóng)學(xué)利用率分別為57.01%、20.37 kg/kg，45.54%和16.44 kg/kg。

氮素的吸收與磷、鉀素的吸收之間存在著密切的關(guān)系［8］。本研究中，施氮量為165 kg/hm2時，對磷、鉀的吸收及積累也有一定促進(jìn)作用。

3.2 不同釋放期氮素分配比例對水稻生長及養(yǎng)分利用的影響

控釋肥料與速效肥料配施可以有效解決作物養(yǎng)分供應(yīng)不足與養(yǎng)分流失之間的矛盾，適當(dāng)比例的控釋氮肥與尿素配施能夠提高水稻籽粒氮素積累量，從而達(dá)到提高氮肥利用率的效果［2，9］。本研究中，在施氮水平相同的前提下，不同處理間產(chǎn)量差異不顯著，但表觀利用率差異較大，這可能是由于適宜的氮肥可以有效增加水稻籽粒的氮含量，從而提高了水稻對氮素的利用率。施氮量為165 kg/hm2時，控釋氮肥與普通尿素按m（CU）∶m（CRU40）∶m（CRU90）為5 ∶3 ∶2配施時水稻的產(chǎn)量、氮肥表觀利用率、農(nóng)學(xué)利用率最高，分別為9 325.9 kg/hm2、57.01%、20.37 kg/kg。說明不同釋放期氮素的配施比例，對水稻吸收氮素的影響較大，這可能與水稻對不同釋放期氮素的吸收機制不同有關(guān)，有待進(jìn)一步研究。