金修寬　李明悅　高偉　高寶巖　高賢彪

摘? ? 要：為研究包膜控釋氮肥（CRU-N）與普通氮肥（CK-N）不同配施比例對(duì)小站稻產(chǎn)量的影響，為小站稻高產(chǎn)高效施肥技術(shù)提供理論基礎(chǔ)。本研究設(shè)置5個(gè)處理，分別為：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%）處理，測定成熟期劍葉SPAD值、干物質(zhì)質(zhì)量（DM）和產(chǎn)量（GY）及其構(gòu)成因素。結(jié)果表明：與CK相比，不同配施比例處理SPAD值顯著提高43.49%～57.86%；顯著提高DM和GY 幅度為37.3%～86.86%和14.86%～52.14%，T2處理DM和GY最高達(dá)12 397.33 kg· hm-2和5 478.00 kg·hm-2，比CK提高86.86%和52.14%；與CK相比，不同配施比例顯著提高穗數(shù)、每穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量，T2處理穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量最高。綜上，在本試驗(yàn)條件下，包膜控釋氮肥（CRU-N）與普通氮肥（CK-N）配比為70%∶30%時(shí)，小站稻品種金稻919能夠獲得最高產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞：小站稻；產(chǎn)量；包膜控釋氮肥；配施比例

中圖分類號(hào)： S511? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A? ? ? ?DOI 編碼：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

“民以食為天，食以稻為先”，水稻是中國最重要的三大糧食作物之一[1]。隨著人民物質(zhì)生活水平的提高，對(duì)優(yōu)質(zhì)稻米產(chǎn)量與品質(zhì)的需求隨之提高。小站稻是天津市的地方特色優(yōu)質(zhì)稻米品牌，以綠色、優(yōu)質(zhì)、安全、口感好和獨(dú)特風(fēng)味受到人們的青睞。然而，肥料管理是影響小站稻產(chǎn)量和品質(zhì)形成的重要因素之一，傳統(tǒng)的水稻施肥存在施肥量大、施肥次數(shù)多、肥料利用率低等諸多問題[2-3]。氮肥過量施用是農(nóng)業(yè)種植中普遍存在的問題[4]。過高的施氮水平和較低的氮素利用率造成土壤鹽漬化、板結(jié)、水體污染等環(huán)境污染問題[5-6]。因此，如何通過合理施用氮肥和減少氮素?fù)p失來維持和提高水稻產(chǎn)量，已成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)急需解決的關(guān)鍵性問題。

包膜控釋氮肥（CRU）與普通氮肥配施被認(rèn)為是合理高效利用氮肥的有效措施之一。許多研究報(bào)道指出，包膜控釋氮肥（CRU）的 N 釋放可以與作物N需求相匹配，提高作物產(chǎn)量[7]。Li等[8]研究指出，包膜控釋氮肥（CRU）可以在雙季稻輪作中維持并增加水稻產(chǎn)量，提高氮肥利用率。侯均昊等[9]研究控釋尿素施用技術(shù)對(duì)水稻產(chǎn)量和稻米營養(yǎng)品質(zhì)與口感的影響，結(jié)果表明采用釋放期為80 d的控釋肥與尿素混合，采用基施+穗期追施尿素2次施肥方法，能夠?qū)崿F(xiàn)水稻的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)。長期以來，天津小站稻主要以復(fù)合肥或普通氮肥為主要施氮類型，而有關(guān)包膜控釋氮肥（CRU）與普通氮肥配施對(duì)天津小站稻產(chǎn)量的影響研究相對(duì)較少。因此，本研究以‘金稻919為材料，研究包膜控釋氮肥（CRU）與普通氮肥配施比例對(duì)產(chǎn)量的影響，以期探明小站稻綠色高效生產(chǎn)的施肥方式。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)在天津市武清區(qū)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新基地 （117°10′E，39°21′N）進(jìn)行，屬于溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候地帶，年均降水量為586.1 mm。土壤為潮土，中壤土，肥力中等，0～20 cm耕層土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分見表1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)置5個(gè)處理，分別為不施氮肥（CK）、T1（包膜控釋氮肥CRU80%+普通氮肥20%）、T2（包膜控釋氮肥CRU70%+普通氮肥30%）、T3（包膜控釋氮肥CRU60%+普通氮肥40%）和T4（包膜控釋氮肥CRU50%+普通氮肥50%）。各處理氮肥（N）用量為 165 kg·hm-2，磷、鉀肥用量為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、混勻。試驗(yàn)所使用的普通氮肥為尿素（N 46%）、過磷酸鈣（P2O5 12%）、氯化鉀（K2O 60%），包膜控釋氮肥為聚氨酯包膜控釋尿素 （含N≥43.2%），釋放期為 90 d。

供試小站稻品種為‘金稻919，屬于粳稻品種，為天津市農(nóng)作物研究所培育品種。小區(qū)面積為60 m2，3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，每小區(qū)設(shè)長30 cm、寬20 cm、高的田埂，并覆塑料薄膜防止串水串肥。小區(qū)密度為行距30 cm，株距20 cm。2021年 6月17日移栽， 2021 年 10 月 28 日收獲。全生育期保持淺水灌溉（3～5 cm），于收獲前15 d排水晾田。病蟲害防治及除草等日常田間管理均一致。

1.3 取樣及測定

SPAD值：成熟期，每小區(qū)選擇代表性植株4 株， SPAD-502 型測劍葉（全株綠色葉片）SPAD 值，取平均值。

產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因子：收獲期，各小區(qū)取有代表性的水稻植株 10蔸，調(diào)查有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量。取樣后，小區(qū)人工單打單收，加取樣10蔸稱質(zhì)量，計(jì)算產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

本試驗(yàn)數(shù)據(jù)利用 SPSS 19.0 數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理下對(duì)小站稻成熟期SPAD的影響

不同處理下對(duì)小站稻成熟期SPAD的影響（表 2）。包膜控釋氮肥（CRU）與普通氮肥配施處理均能提高小站稻成熟期SPAD，與CK相比，T1、T2、T3、T4處理成熟期SPAD增幅為43.49%～57.86%。方差分析表明，T1、T2、T3、T4處理與對(duì)照處理（CK）間差異均達(dá)到顯著性水平（P<0.05）。

2.2 不同處理下對(duì)小站稻干物質(zhì)質(zhì)量的影響

包膜控釋氮肥（CRU）與普通氮肥配施對(duì)小站稻干物質(zhì)質(zhì)量的影響如表3所示。施氮能夠有效提高小站稻干物質(zhì)質(zhì)量。與不施氮肥（CK）處理相比較，包膜控釋氮肥（CRU）與普通氮肥配施處理干物質(zhì)量提高了2 678.33～6 217.66 kg·hm-2，增幅37.3%～86.86%；施氮處理中，小站稻干物質(zhì)質(zhì)量隨氮肥配施比例的增加呈先增加后下降趨勢(shì)。配施比例為70%+30%時(shí)，小站稻干物質(zhì)質(zhì)量最高（12 397.33 kg·hm-2），比不施氮肥（CK）處理增產(chǎn)86.86%。方差分析表明，各施氮配施處理與不施氮肥（CK）處理間小站稻干物質(zhì)質(zhì)量差異達(dá)到顯著性水平（P<0.05）。本試驗(yàn)條件下，包膜控釋氮肥（CRU）與普通氮肥配施比例為70%+30%時(shí)小站稻干物質(zhì)質(zhì)量最高。

2.3 不同處理下對(duì)小站稻產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響

從產(chǎn)量構(gòu)成因子來看（表 4），施氮顯著提高了小站稻產(chǎn)量，主要是提高了小站稻穗數(shù)、每穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量。各施氮處理小站稻穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量較不施氮肥（CK）處理分別提高了12.28%～23.49%、12.41%～34.65%、3.75%～8.93%。各施氮處理中，小站稻穗數(shù)隨氮肥配施比例的增加呈先增加后下降趨勢(shì)。配施比例以70%+30%時(shí)，小站稻穗數(shù)最高，比不施氮肥（CK）處理提高23.49%。方差分析表明，各施氮配施處理與不施氮肥（CK）處理間小站稻穗數(shù)差異達(dá)到顯著性水平（P<0.05），各施氮T1、T2、T3處理與T4處理差異達(dá)到顯著性水平（P<0.05），而T1、T2、T3處理間無顯著性差異（P>0.05）。

小站稻每穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量則隨氮肥配施比例的增加呈先上升后下降的趨勢(shì)。配施比例以70%+30%時(shí)，小站稻每穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量最高。方差分析表明，各施氮處理與不施氮肥（CK）處理間小站稻每穗粒數(shù)差異達(dá)到顯著性水平（P<0.05）。各施氮處理千粒質(zhì)量顯著高于對(duì)照（P<0.05），但各施氮處理間小站稻千粒質(zhì)量則無明顯差異（P>0.05）。

2.4 不同處理下對(duì)小站稻產(chǎn)量的影響

包膜控釋氮肥（CRU）與普通氮肥配施處理均能提高小站稻產(chǎn)量（表5）。與CK相比，包膜控釋氮肥（CRU）與普通氮肥配施處理增產(chǎn)535.05 kg·hm-2～1 877.40 kg·hm-2，增幅達(dá)14.86%～52.14%；產(chǎn)量隨處理呈先增加后下降趨勢(shì)，T2處理時(shí)產(chǎn)量最高為5 478.00 kg·hm-2，比CK增產(chǎn)52.14%。方差分析表明，T2處理與CK產(chǎn)量差異達(dá)顯著性水平，而T1、T3和T4處理與CK間稻產(chǎn)量差異未達(dá)到顯著性水平，且T1～T4處理間產(chǎn)量差異未達(dá)到顯著性水平。本試驗(yàn)條件下，包膜控釋氮肥（CRU）與普通氮肥配施比例為70%+30%時(shí)小站稻產(chǎn)量最高。

3 討論與結(jié)論

水稻產(chǎn)量、品質(zhì)除受自身遺傳特性影響外，還受氣候、土壤、施肥、灌溉等影響。施肥是提高作物產(chǎn)量最有效的栽培措施之一。前人對(duì)緩控釋肥料與水稻產(chǎn)量之間的關(guān)系做了較多研究[10-11]；由于受外部環(huán)境、包膜材料等影響，緩控釋肥料養(yǎng)分釋放效果在作物各生育期對(duì)養(yǎng)分的需求還不能完全滿足需求[12]。包膜控釋氮肥（CRU）與普通氮肥配施其氮素養(yǎng)分供應(yīng)隨作物生育期對(duì)氮素需求可滿足需要[13]，被認(rèn)為是高效利用氮肥的有效措施之一。付月君等[14]研究結(jié)果表明，配施10% ～ 80%控釋氮肥處理下，水稻產(chǎn)量比不施氮（CK）對(duì)照處理高13.3% ～ 32.1%，比常規(guī)施氮高1.4%～13.4%，在一次性基施40%控釋氮肥+60%尿素配施處理下，水稻產(chǎn)量最高，較常規(guī)施氮增產(chǎn) 13.4%。王海月等[15]研究結(jié)果表明，機(jī)插稻產(chǎn)量在180 kg·hm-2施氮量耦合緩釋氮肥與常規(guī)氮肥配施比例為7∶3一次性配施時(shí)，比其他處理產(chǎn)量提高0.84%～26.59%。陳劍秋[16]研究提出，以70%控釋尿素與30%普通尿素配合施用能使供試水稻增產(chǎn)效果最好。本研究結(jié)果表明，包膜控釋氮肥（CRU）與普通氮肥配施處理均能提高小站稻產(chǎn)量，與不施氮肥（CK）處理相比較，包膜控釋氮肥（CRU）與普通氮肥配施處理增產(chǎn)在535.05～1 877.40 kg·hm-2，增幅14.86%～52.14%；包膜控釋氮肥（CRU）與普通氮肥配施比例為70%+30%時(shí)，小站稻產(chǎn)量最高，為5 478.00 kg·hm-2。各施氮處理提高有效穗數(shù)和千粒質(zhì)量是導(dǎo)致各處理產(chǎn)量差異的主要原因，千粒質(zhì)量受灌漿過程影響，有效穗數(shù)則與分蘗數(shù)和分蘗成穗率有關(guān)，控釋氮肥能控制養(yǎng)分釋放期，具有肥效期長、供肥穩(wěn)定等特點(diǎn)。本研究結(jié)果和付月君等[14]、王海月等[15]、陳劍秋[16]研究結(jié)論基本一致。

包膜控釋氮肥（CRU）與普通氮肥配施處理通過提高成熟期SPAD（43.49%～57.86%）和干物質(zhì)積累量（37.3%～86.86%），提高小站稻穗數(shù)、每穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量，增產(chǎn)14.86%～52.14%。在本研究條件下，包膜控釋氮肥（CRU）與普通氮肥配施比例為70%∶30%時(shí)，為最佳配比方式，‘金稻919最高產(chǎn)量為5 478.00 kg·hm-2。

參考文獻(xiàn)：

[1] 朱德峰， 張玉屏， 陳惠哲， 等. 中國水稻高產(chǎn)栽培技術(shù)創(chuàng)新與實(shí)踐[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2015， 48（17）： 3404-3414.

[2] 巨曉棠， 谷保靜. 我國農(nóng)田氮肥施用現(xiàn)狀、問題及趨勢(shì)[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)， 2014， 20（4）： 783-795.

[3] SIMS J T， MA L， OENEMA O， et al. Advances and challenges for nutrient management in China in the 21st century[J]. Journal of Environmental Quality， 2013， 42（4）： 947-950.

[4] 潘丹， 郭巧苓， 孔凡斌. 2002-2015年中國主要糧食作物過量施肥程度的空間關(guān)聯(lián)格局分析[J]. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 2019， 24（4）： 187-201.

[5] 程誼， 張金波， 蔡祖聰. 氣候-土壤-作物之間氮形態(tài)契合在氮肥管理中的關(guān)鍵作用[J]. 土壤學(xué)報(bào)， 2019， 56（3）： 507-515.

[6] LIAN Y H， ALI S， ZHANG X D， et al. Nutrient and tillage strategies to increase grain yield and water use efficiency in semi-arid areas[J]. Agricultural Water Management， 2016， 178： 137-147.

[7] ZHENG W K， ZHANG M， LIU Z G， et al. Combining controlled-release urea and normal urea to improve the nitrogen use efficiency and yield under wheat-maize double cropping system[J]. Field Crops Research， 2016， 197： 52-62.

[8] LI D C， XU M G， QIN D Z， et al. Polyolefin-coated urea improves nitrogen use efficiency and net profitability of rice-rice cropping systems[J]. International Journal of Agriculture and Biology， 2015， 17（6）： 1083-1090.

[9] 侯均昊， 張晨暉， 許軻， 等. 優(yōu)化控釋尿素施用方式提高沙質(zhì)低肥力土壤水稻產(chǎn)量和品質(zhì)[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)， 2021， 27（4）： 630-642.

[10] 郝勝磊， 蔡廷瑤， 馮小杰， 等. 新型肥料對(duì)全球三大糧食作物產(chǎn)量和土壤生物學(xué)活性影響的Meta分析[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)， 2021， 27（9）： 1496-1505.

[11] 周雯雯， 賈浩然， 張?jiān)拢?等. 不同類型新型肥料對(duì)雙季稻產(chǎn)量、氮肥利用率和經(jīng)濟(jì)效益的影響[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)， 2020， 26（4）： 657-668.

[12] 張民， 陳寶成， 李成亮， 等. 控釋肥養(yǎng)分釋放與作物養(yǎng)分吸收同步性研究[C]//第二十二屆全國磷復(fù)肥行業(yè)年會(huì)論文集. 成都： 中國磷復(fù)肥工業(yè)協(xié)會(huì)， 2015： 289-305.

[13] 王寅， 馮國忠， 張?zhí)焐剑?等. 基于產(chǎn)量、氮效率和經(jīng)濟(jì)效益的春玉米控釋氮肥摻混比例[J]. 土壤學(xué)報(bào)， 2015， 52（5）： 1153-1165.

[14] 付月君， 王昌全， 李冰， 等. 控釋氮肥與尿素配施對(duì)單季稻產(chǎn)量及氮肥利用率的影響[J]. 土壤， 2016， 48（4）： 648-652.

[15] 王海月， 李玥， 孫永健， 等. 不同施氮水平下緩釋氮肥配施對(duì)機(jī)插稻氮素利用特征及產(chǎn)量的影響[J]. 中國水稻科學(xué)， 2017， 31（1）： 50-64.

[16] 陳劍秋. 幾種新型緩控釋肥工藝及養(yǎng)分釋放特征研究[D]. 泰安： 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)， 2012.

收稿日期：2023-03-01

基金項(xiàng)目：青年科研人員創(chuàng)新研究與實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目（2021011）；天津市水稻產(chǎn)業(yè)體系高效施肥崗位

作者簡介：金修寬（1989—），男，河南苑縣人，助理研究員，博士，主要從事土培肥料研究。