徐 蕊 魏廣彬 朱 萍 童 璐 孫和平 段云輝 李 勇(江蘇省常州市金壇區(qū)農業(yè)試驗站 00,江蘇省常州市金壇區(qū)作物栽培技術指導站 00,江蘇省常州市金壇區(qū)土壤肥料技術指導站 00)
新型肥料豐卉尿素在水稻上的應用效果初探
徐 蕊1魏廣彬2*朱 萍2童 璐2孫和平2段云輝2李 勇3(1江蘇省常州市金壇區(qū)農業(yè)試驗站 213200,2江蘇省常州市金壇區(qū)作物栽培技術指導站 213200,3江蘇省常州市金壇區(qū)土壤肥料技術指導站 213200)
為研究豐卉尿素在水稻上的應用效果,以常規(guī)尿素、常規(guī)用量為對照,設置豐卉尿素不同減量處理,考查了各處理水稻生長發(fā)育和產量形成的主要指標。結果表明,豐卉尿素比常規(guī)尿素肥效持久,作穗肥大量施用易造成貪青晚熟;施用豐卉尿素可增加水稻產量,且產量水平隨施氮量的增加而增加,但氮素的農學利用率隨施氮量的增加而降低;在減量施用的情況下,豐卉尿素處理的氮素農學利用率均顯著高于常規(guī)尿素處理;在比對照尿素用量減少40%以內的情況下,豐卉尿素處理均獲得了高于常規(guī)尿素處理的產量,增產原因是雖然有效穗數有小幅減少,但每穗粒數顯著增加。因此,合理施用豐卉尿素可減少肥料投入量,降低施肥作業(yè)成本,減少農業(yè)面源污染。
豐卉尿素;水稻;應用效果
水稻是我國重要的糧食作物之一,施用氮肥可顯著提高水稻產量[1]。目前我國稻田單季氮肥用量平均為180 kg/ hm2,比世界平均水平高75%左右,太湖流域稻區(qū)有的高產田單季施氮量甚至高達270-300 kg/hm2[2]。大量施用氮肥在促進水稻產量提高的同時,也導致氮肥利用率降低[3]。在我國,水稻的當季氮素利用效率平均在30%-35%之間[4],低于世界發(fā)達國家水平[5],這不僅造成肥料和能源的浪費,而且對環(huán)境造成了危害。盡管優(yōu)化肥料運籌方法可在一定程度上提高肥料利用率,但僅依靠傳統(tǒng)肥料,很難從根本上解決問題。許多研究表明[6-8],控釋肥的施用能不同程度地降低氮素的氨揮發(fā)和淋溶損失,提高氮肥利用率,減少氮素流失且對環(huán)境的污染。豐卉尿素是南京正美實農化有限公司研發(fā)生產的一種新型高效肥料,劉翠紅等[9]在小麥上施用豐卉尿素的研究表明,施用豐卉尿素代替普通尿素能有效降低氮用量,但有關豐卉尿素在水稻上應用效果的研究尚未見報道。為此,本研究通過設置相對于普通尿素不同減量水平的豐卉尿素施用處理,研究了豐卉尿素在水稻上的應用效果?,F將相關試驗情況報道如下。
1.1 試驗地概況
試驗于2014年5-10月設在位于金壇區(qū)指前鎮(zhèn)的金壇稻麥科技示范中心進行,屬太湖稻區(qū)。試驗田前茬為小麥,土壤為烏柵土,質地為中壤,耕層(0-20 cm)土壤 pH值7.1,有機質含量 26.81 g/kg、全氮 1.713g/kg、速效磷 12.4 mg/kg、速效鉀 93 mg/kg。
1.2 供試材料
供試水稻品種為“武運粳23號”,該品種全生育期158 d左右,分蘗力較強。供試肥料為豐卉尿素(總氮量≥46%,中顆粒,南京正美實農化有限公司),常規(guī)尿素(總氮≥46.4%,中顆粒,河南心連心化肥有限公司)。
1.3 試驗設計
試驗設不施氮肥及施純氮300、240、210、180、150 kg/ hm2,共6個處理,分別記作空白、對照(CK)、CK-20%、CK-30%、CK-40%、CK-50%,其中對照(CK)所用氮肥為常規(guī)尿素,CK-20%、CK-30%、CK-40%、CK-50% 4個減量處理所用氮肥為豐卉尿素。每處理重復3次,每小區(qū)面積為60 m2。各小區(qū)間作埂隔離,并用塑料薄膜覆蓋埂體,各處理間設有間隔溝約0.5 m,試驗區(qū)四周設有排灌溝約1 m,保證各小區(qū)單獨排灌。
試驗于5月23日藥劑浸種,塑盤培育毯狀秧苗,5月26日采用育秧播種機播種,所用秧盤為硬質塑盤(58 cm×28 cm×3 cm),所用基質為水稻專用育秧基質(淮安柴米河農業(yè)科技發(fā)展有限公司),播量為120 g/盤。播種后暗化培養(yǎng)3-4 d,待80%芽苗露出土面1.0-1.5 cm時結束暗化,即將盤擺入秧田綠化。秧田采用微噴灌溉,無紡布覆蓋7 d后揭布煉苗,噴藥防蟲。6月14日(3葉1心期)機械栽插,行株距為30 cm×11 cm;栽后人工間苗,控制每穴3苗。
氮肥運籌為基蘗肥∶穗肥=7∶3;其中分蘗肥于栽后5 d施入,穗肥于生理拔節(jié)期施入,具體用量(見表1)。磷肥全部作基肥施入,以過磷酸鈣形式施P2O5150 kg/hm2;鉀肥以氯化鉀形式施入,施K2O 150 kg/hm2,其中50%作基肥、50%作穗肥。其他管理措施統(tǒng)一按常規(guī)栽培要求實施。
表1 各處理氮肥用法及用量 (單位:kg/hm2)
1.4 測定項目與方法
1.4.1 生育進程記載、植株性狀及產量的測定
觀測并記載各處理齊穗期、成熟期對應的準確日期。每小區(qū)定點20穴,從移栽開始至齊穗,每5 d觀察1次并記載莖蘗數,用于計算群體莖蘗數。齊穗期按平均穗數取樣法每個處理取5穴,觀測頂部5張葉片的長、寬。成熟期每小區(qū)選50穴調查有效穗數,按照平均穗數取樣法每小區(qū)取5穴,考查每穗粒數、結實率、千粒重。每小區(qū)實割實收300穴,脫粒、曬干后計實產。
1.4.2 氮素農學利用率
氮素農學利用率(kg/kg)=(施氮區(qū)作物產量-無氮區(qū)作物產量)/氮肥施用量。
1.5 數據處理
運用Microsoft Excel 2003進行數據的錄入、計算與作圖,采用SPSS數據處理系統(tǒng)進行統(tǒng)計分析。
2.1 生育期
各處理齊穗時間為9月5-11日??瞻讌^(qū)齊穗最早;在4個施用豐卉尿素各處理中,用肥量大的齊穗遲,但差異不明顯;與對照相比,CK-20%、CK-30%處理的成熟時間晚于對照(見圖1)。表明施氮肥可推遲水稻的生育進程尤其是成熟時間;豐卉尿素比常規(guī)尿素推遲生育進程的作用更顯著。2.2 葉片大小
由圖2可看出,在各施肥處理(含對照)中,隨施肥量的增加,頂部5張葉片的葉長呈明顯增加趨勢,但葉寬未表現出相同的規(guī)律。
2.3 產 量
由表2可看出,無論是常規(guī)尿素還是豐卉尿素均有顯著的增產作用。5個施肥處理的產量均顯著高于不施氮處理(空白)。4個施用豐卉尿素處理的產量隨施氮量的增加呈增加趨勢,其中,CK-20%、CK-30%處理的產量均超過10 000 kg/hm2,且顯著高于其他處理(含對照),但兩者之間產量差異未達顯著水平;CK-40%處理的產量與對照接近,兩者間無顯著差異;CK-50%處理的產量顯著低于對照和CK-40%處理。
從增產效率看,在4個施用豐卉尿素處理中,施氮量高的處理增產量也高,但單位氮肥的增產效率(即氮素的農學利用率)隨施氮量的增加而降低;4個施用豐卉尿素處理的氮素農學利用率均顯著高于施用常規(guī)尿素處理。
圖1 各處理齊穗和成熟時間
圖2 各處理齊穗期頂部5張葉片的長寬
表2 不同處理的產量及其構成以及氮肥的增產效應
從產量形成過程看,高峰苗、有效穗數均表現出隨施氮量增加而增加的趨勢。不考慮空白處理,每穗粒數、結實率隨施氮量的增加而減少,但4個施用豐卉尿素各理間的差異不顯著。千粒重在各處理間均無顯著差異。另外,除不施氮處理(空白)的成穗率達73.2%外,5個施氮肥處理的成穗率在63%-65.9%,4個施用豐卉尿素處理的成穗率未表現出隨施氮量增加而降低的規(guī)律。產量隨有效穗數的增加呈先增加后減少的趨勢,此關系可用二次曲線擬合(見圖3,R2= 0.9776)。
圖3 產量與有效穗數的關系
試驗結果表明,在穗肥用氮量占全生育期用氮量比例僅為30%且用量比對照減少的情況下,施用豐卉尿素處理CK-20%、CK-30%的生育期仍分別比對照推遲,表明豐卉尿素比常規(guī)尿素的肥效更持久,在后期大量施用,易造成水稻貪青晚熟。因此,從稻麥同年高產的角度考慮,為保證小麥適期播種,豐卉尿素不宜作為穗肥在水稻上大量施用。
試驗結果表明,與施用常規(guī)尿素一樣,施用豐卉尿素可顯著增加水稻葉片長度和葉面積,進而增加水稻產量,且產量隨施氮量的增加而增加,但單位氮肥的增產效率(即氮素的農學利用率)隨施氮量的增加而降低,這符合報酬遞減率。4個施用豐卉尿素處理的氮素農學利用率均顯著高于對照(常規(guī)尿素處理)。
試驗結果表明,在比對照尿素用量減少40%的情況下,施用豐卉尿素處理CK-40%仍獲得與對照相當的產量水平,說明豐卉尿素具有更高的增產效率。而分析CK-20%、CK-30%、對照處理的產量及其構成可看出,CK-20%、CK-30%處理增產的主要原因是有效穗數雖然小幅減少,但每穗粒數顯著增加。這表明,豐卉尿素的肥效較常規(guī)尿素持久,在氮肥施用減量的情況下仍保證了有效分蘗的發(fā)生,同時在穗肥(倒3葉期)施用前滿足了穗分化前期的氮素需求,促進了大穗的形成。
綜上所述,在水稻生產上合理施用豐卉尿素替代常規(guī)尿素可減少肥料投入量,降低施肥作業(yè)成本,減少農業(yè)面源污染,有利于2020年肥料投入零增長目標的實現,因此,該肥料具有較高的推廣價值。
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2015-10-08
*為通訊作者。