稻田控释氮肥的施用效果与合理施用技术
施用缓-控释氮肥应该注意什么
施用缓-控释氮肥应该注意什么1.缓/控释肥是什么传统氮肥一般以尿素、氯化铵等速效氮肥为主，虽然氮素供应迅速，但也难免容易通过挥发或渗漏损失，导致氮肥利用率低，因此通常农民需要大量施用此类化肥才能保证高产。
而提高传统氮肥的方法主要依靠深施和分次施用，这又提高了机械或劳动力成本。
缓/控释肥在此背景下应运而生，其核心理念是通过包膜的方式减缓传统氮肥的释放速率，已达到肥料养分释放与作物需求之间更好的协同，进而减少损失、提高氮素利用率。
包膜控释肥料是目前缓控释肥产品的核心，也是本文的主要介绍对象，其它产品如脲醛类肥料或脲酶/硝化抑制剂等不包含在内。
根据包膜材料的不同可将缓/控释肥分为以下2大类：（1）无机包膜材料—硫磺、硫酸盐、钙镁磷肥等（2）有机包膜材料—树脂和聚烯烃类等2.如何正确施用缓控释肥缓控释肥难以广泛推广应用的关键问题就是肥料成本问题。
尽管缓控释肥氮素有效性高于传统氮肥，但其释放的速效氮素可能不能满足作物生长前期的需求，而缓/控释氮肥与传统氮肥配合施用是解决这一问题的关键措施。
通过缓/控释氮肥与传统氮肥一次性基施，不仅补充了作物对速效氮的需求，而且降低了肥料成本的投入。
我们汇总了大量的不同比例缓/控释氮肥与传统氮肥配施的水稻田间试验结果，发现缓释肥的比例与增产率呈抛物线关系（如下图所示），因此针对产量最大化提出了68%的缓控释氮肥与32%的传统氮肥的配施比例。
而基于肥料成本、劳动力成本和产量收入等考虑经济收入最大化缓释氮比例，应该低于这一比例，我们估计的经济最优比例在40%-60%。
3.养分专家推荐施用缓控释肥的效果施用缓控释肥仍需要精准的用量，通过缓控释肥与养分专家系统（NE）氮素推荐用量结合，我们在全国水稻主产区开展了大量的田间验证试验，结果证明施用NE推荐用量的缓控释肥实现了广泛的增产，如下图所示，每公顷可增产444-856公斤。
控释氮肥施用策略对稻茬小麦产量和氮肥吸收利用的影响
麦类作物学报 2024,44(4):472-484J o u r n a l o fT r i t i c e a eC r o ps d o i :10.7606/j.i s s n .1009-1041.2024.04.08网络出版时间:2023-11-08网络出版地址:h t t ps ://l i n k .c n k i .n e t /u r l i d /61.1359.S .20231107.0923.002控释氮肥施用策略对稻茬小麦产量和氮肥吸收利用的影响收稿日期:2023-03-04 修回日期:2023-04-13基金项目:国家重点研发计划项目(2022Y F D 2300304);江苏省六大人才高峰高层次人才项目(S WY Y -151);江苏高校优势学科建设工程资助项目(P A P D )第一作者E -m a i l :m z 120201233@s t u .y z u .e d u .c n (肖治林)通讯作者E -m a i l :h a o z h a n g@y z u .e d u .c n (张耗)肖治林,王琛,张瑛,景文疆,张伟杨,顾骏飞,刘立军,王志琴,杨建昌,张耗(扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室/江苏省作物栽培生理重点实验室/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心,江苏扬州225009)摘 要:为探究控释氮肥施用策略对稻茬小麦产量和氮肥吸收利用的影响,在大田条件下,以小麦品种扬麦16和扬麦20为材料,设置不施氮(T 1)㊁常规速效氮肥分次施用(T 2,对照)㊁常规控释氮肥一次性基施(T 3)㊁速效氮肥减量分次施用(T 4)㊁控释氮肥减量一次性基施(T 5)㊁控释+速效氮肥一次性基施(T 6)㊁控释+速效氮肥配合分次施用(T 7)共7种氮肥处理,比较分析了不同处理下稻茬小麦产量㊁叶面积指数(L A I )㊁叶绿素相对值(S P A D 值)㊁干物质积累量㊁氮素积累量㊁根系吸收面积和根系氧化力等性状的差异㊂结果表明,两个品种的产量均表现为T 6>T 7>T 3>T 5>T 2>T 4>T 1㊂与T 2处理相比,两个品种的平均产量在T 3㊁T 6和T 7处理下分别增加17.9%㊁30.3%和25.1%,平均氮肥农学效率(A E )分别增加40.0%㊁84.8%和72.4%,平均氮肥偏生产力(P F P )分别增加22.2%㊁52.3%和45.6%㊂与单一施用速效氮肥(T 2㊁T 4)或控释氮肥(T 3㊁T 5)处理相比,在控释氮肥与速效氮肥配施(T 6㊁T 7)处理下两个品种的地上部农艺性状(干物质积累量㊁L A I 和S P A D 值)显著改善,氮素积累量㊁根干重㊁根冠比㊁根系氧化力㊁根系总吸收表面积和活跃吸收表面积均显著增加㊂因此,控释氮肥配施速效氮肥策略可以同步促进稻茬小麦地上部与地下部生长,最终实现高产与氮肥高效吸收利用㊂关键词:小麦;产量;控释氮肥;速效氮肥;根系特性中图分类号:S 512.1;S 311 文献标识码:A 文章编号:1009-1041(2024)04-0472-13E f f e c t o fC o n t r o l l e d -R e l e a s e dN i t r o g e nF e r t i l i z e rA p p l i c a t i o nS t r a t e g y on Y i e l da n dN i t r o g e nU p t a k e a n dU t i l i z a t i o no fW h e a t F o l l o w i n g Ri c e S t u b b l e X I A OZ h i l i n ,W A N GC h e n ,Z H A N GY i n g ,J I N G W e n j i a n g ,Z H A N G W e i y a n g,G UJ u n f e i ,L I UL i j u n ,W A N GZ h i q i n ,Y A N GJ i a n c h a n g,Z H A N G H a o (J i a n g s uK e y L a b o r a t o r y o fC r o p G e n e t i c s a n dP h y s i o l o g y /J i a n g s uK e y L a b o r a t o r y o fC r o p C u l t i v a t i o na n dP h y s i o l o g y /J i a n gs u C o -I n n o v a t i o nC e n t e r f o rM o d e r nP r o d u c t i o nT e c h n o l o g y o fG r a i nC r o p s ,Y a n g z h o uU n i v e r s i t y ,Y a n g z h o u ,J i a n gs u225009,C h i n a )A b s t r a c t :I no r d e r t oe x p l o r e t h e e f f e c t s o f c o n t r o l l e d -r e l e a s e dn i t r o g e n f e r t i l i z e r a p p l i c a t i o ns t r a t e gi e s o n y i e l d a n dn i t r o g e nu p t a k e a n du t i l i z a t i o no fw h e a t f o l l o w i n g r i c e ,a f i e l d e x p e r i m e n tw a s c o n d u c t e d w i t h t h ew h e a tv a r i e t i e sY a n g m a i 16a n d Y a n g m a i 20a s m a t e r i a l s .S e v e nn i t r o g e nf e r t i l i z e rt r e a t -m e n t sw e r e s e t u p ,i n c l u d i n g z e r o n i t r o g e n (T 1),s p l i t a p p l i c a t i o n o f n o r m a l a v a i l a b l e n i t r o ge nf e r t i l i z -e r (T 2,c o n t r o l ),o n e -t i m eb a s a la p p l i c a t i o no fn o r m a lc o n t r o l l e d -r e l e a s e dn i t r o ge nf e r t i l i z e r (T 3),s p l i t a p p l i c a t i o n o f a v a i l a b l e n i t r og e n f e r t i l i z e r r e d u c t i o n (T 4),o n e -t i m e b a s a l a p p l i c a t i o n o f c o n t r o l l e d -r e l e a s e dn i t r o g e nf e r t i l i z e rr e d u c t i o n (T 5),c o n t r o l l e d -r e l e a s e dn i t r o g e n p l u sa v a i l a b l en i t r o g e no n c e a p p l i c a t i o n (T 6),c o n t r o l l e d -r e l e a s e dn i t r o g e n p l u sa v a i l a b l en i t r o g e ns t a g ea p pl i c a t i o n (T 7).T h e w h e a t y i e l d ,l e a f a r e a i n d e x (L A I ),c h l o r o p h y l l r e l a t i v e v a l u e (S P A Dv a l u e ),d r y m a t t e r ,n i t r o ge n a c -c u m u l a t i o na n dd i s t r i b u t i o n ,a n d r o o t a c t i v i t y we r em e a s u r e d .T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t t h e t h e y i e l du n d e r t h e t r e a t m e n t s f o r b o t h t h e t w ov a r i e t i e s r a n k e da sT6>T7>T3>T5>T2>T4>T1.C o m-p a r e dw i t hT2,t h e a v e r a g e y i e l do f t h e t w ov a r i e t i e sw a s i n c r e a s e db y17.9%,30.3%,a n d25.1% u n d e rT3,T6,a n dT7t r e a t m e n t s;t h en i t r o g e na g r o n o m i c e f f i c i e n c y(A E)w a s i n c r e a s e db y40.0%,84.8%,a n d72.4%,a n d t h eN p a r t i a l f a c t o r p r o d u c t i v i t y(P F P)w a s i n c r e a s e db y22.2%,52.3%,a n d45.6%,r e s p e c t i v e l y.C o m p a r e d w i t ht h es i n g l ea p p l i c a t i o no fa v a i l ab l en i t r o g e nf e r t i l i z e r(T2, T4)o rc o n t r o l l e d-r e l e a s ed n i t r o ge nf e r t i l i z e r(T3,T5),t h e ag r o n o m i c ch a r a c t e ri s t i c s(d r y m a t t e r a c c u-m u l a t i o n,L A I a n dS P A Dv a l u e)o f t h e t w ov a r i e t i e sw e r e s i g n i f i c a n t l y i m p r o v e du n d e r t h e c o m b i n e d a p p l i c a t i o no f c o n t r o l l e d-r e l e a s e dn i t r o g e n f e r t i l i z e r p l u s a v a i l a b l en i t r o g e n f e r t i l i z e r(T6,T7).N i t r o-g e n a c c u m u l a t i o n,r o o t d r y w e i g h t,r o o t-s h o o t r a t i o,r o o t o x i d a t i o n a c t i v i t y,r o o t t o t a l a b s o r b i n g s u r-f a c e a r e aa n da c t i v ea b s o r b i n g s u r f a c ea r e aw e r es i g n i f i c a n t l y i n c r e a s e d.T h e r e f o r e,t h es t r a t e g y o f c o n t r o l l e d-r e l e a s e d n i t r o g e nf e r t i l i z e r p l u sa v a i l a b l en i t r o g e nf e r t i l i z e rc a ne n h a n c et h e g r o w t h o f s h o o t s a n d r o o t s s i m u l t a n e o u s l y,u l t i m a t e l y r e s u l t i n g i nh i g h e r y i e l d a n d g r e a t e rNu p t a k e a n du t i l i z a-t i o ne f f i c i e n c y o fw h e a t a f t e r r i c e s t u b b l e.K e y w o r d s:W h e a t;Y i e l d;C o n t r o l l e d-r e l e a s e dn i t r o g e nf e r t i l i z e r;A v a i l a b l en i t r o g e nf e r t i l i z e r;R o o t c h a r a c t e r i s t i c s小麦是中国主要粮食作物之一㊂2011-2020年中国小麦年均播种面积达到0.24亿h m2,年均总产量达到1.29亿t[1]㊂其中,稻茬小麦种植面积约占中国小麦总种植面积的16%[2]㊂稳定和提高稻茬麦区小麦产量在确保中国粮食安全方面发挥着极其重要的作用[3]㊂研究表明,施用速效氮肥对于小麦产量具有正向的调控作用[4]㊂随着小麦产量连创新高,速效氮肥的施用量也在迅速增加㊂速效氮肥的过量施用不仅会降低生产效益,而且会给环境带来巨大的负担[5]㊂尽管氮高效品种的培育很大程度上缓解了氮素利用率低的问题[6],但优化氮肥供应对于提高小麦产量和氮肥利用效率仍具有重要意义㊂长期以来,如何优化氮素供应以达到高产高效的目标是困扰粮食作物生产者的一个难题[7]㊂小麦生长发育周期相对较长,对氮素的需求存在越冬期至分蘖期和拔节期至抽穗期两个高峰[8]㊂控释氮肥作为新型肥料已受到生产青睐,施用后可将氮素长期缓慢释放到土壤中,保证氮素的持续供给,使其在适当减少施用量的条件下,仍可维持甚至提高小麦产量和氮肥利用效率[9-10]㊂然而,控释氮肥氮素释放呈现S或J型 单峰 模式[11],一次性施用时不能提供与小麦氮素需求同步的 双峰 养分供应,导致控释氮肥无法完全发挥其 增产增效 的潜力㊂已有研究表明,通过控释氮肥分次施用[12]㊁有机肥与无机肥配施[13]㊁速效氮肥多次追施[14]等方式可以优化氮素供应,使肥料氮释放与小麦需氮规律相匹配㊂但上述施氮模式要达到小麦高产高效的目标,需要付出较大的人工成本[15]㊂随着农业劳动力资源的日益短缺,上述施氮模式已难以满足目前小麦的生产需求㊂在此背景下,研究控释氮肥与速效氮肥配合施用的效应及机理,将对小麦高产高效栽培具有重要意义㊂本研究以小麦品种扬麦16和扬麦20为材料,在大田条件下设置控释氮肥与速效肥配施的7种处理,分析控释氮肥施用策略对稻茬小麦产量形成㊁氮素积累与分配和根系生长的影响,以期为稻茬小麦高产高效栽培提供理论依据和实践指导㊂1材料与方法1.1供试地点与材料试验于2021-2022年在扬州大学农学院实验农场进行㊂试验田前茬作物为水稻,土壤质地为砂壤土,耕层土壤含有机质24.4g㊃k g-1㊁碱解氮105.0m g㊃k g-1㊁有效磷34.2m g㊃k g-1和速效钾68.0m g㊃k g-1㊂图1为2021-2022年小麦生长季的月平均气温和降水量㊂供试小麦品种为扬麦16和扬麦20㊂速效氮肥为尿素(含氮量46.3%)㊂控释氮肥(含氮量44.5%,采用树脂包膜,控释期为120d,初始释放率<1%,由茂施农业科技有限公司生产)㊂1.2试验设计试验采用裂区设计:主区为7种氮肥施用方式,分别为不施氮(T1)㊁常规速效氮肥分次施用㊃374㊃第4期肖治林等:控释氮肥施用策略对稻茬小麦产量和氮肥吸收利用的影响(T2,对照)㊁常规控释氮肥一次性基施(T3)㊁速效氮肥减量分次施用(T4)㊁控释氮肥减量一次性基施(T5)㊁控释氮肥+速效氮肥配合一次性基施(T6)和控释氮肥+速效氮肥配合分次施用(T7) (表1);副区为品种扬麦16和扬麦20㊂小区面积20m2(3.47mˑ5.76m),每个处理3次重复㊂图12021-2022年小麦生长季的平均气温和降水量F i g.1A v e r a g e a i r t e m p e r a t u r e a n d p r e c i p i t a t i o no fw h e a t g r o w i n g s e a s o n i n2021-2022表1氮肥具体施用方法T a b l e1N i t r o g e n f e r t i l i z e r a p p l i c a t i o nm e t h o d s处理代号C o d e o ft r e a t m e n t施氮方式N i t r o g e na p p l i c a t i o nm o d e l肥料类型及配比F e r t i l i z e r t y p ea n d r a t i o施氮量N i t r o g e na p p l i c a t i o n r a t e/(k g㊃h m-2)施用方法A p p l i c a t i o nm e t h o d sT1不施氮Z e r on i t r o g e n/0/T2常规速效氮肥分次施用S p l i ta p p l i c a t i o no fn o r m a la v a i l ab l e n i t r o g e n f e r t i l i z e r速效氮肥A v a i l a b l e n i t r o g e nf e r t i l i z e r270按基肥(播种前1d)ʒ壮蘖肥(4叶时施用)ʒ拔节肥(叶龄余数2.5叶)ʒ孕穗肥(叶龄余数1.2叶)=5ʒ1ʒ2ʒ2施用B a s a l f e r t i l i z e r(1d a y b e f o r e s o w i n g):s t r o n gt i l l e r i n g f e r t i l i z e r(f o u r-l e a fs t a g e):j o i n t i n gf e r t i l i z e r(L e a fag er e m a i n i n g n u m b e r2.5l e a v e s):a n db o o t i n g f e r t i l i z e r(L e a fa g er e-m a i n i n g n u m b e r1.2l e a v e s)=5ʒ1ʒ2ʒ2T3常规控释氮肥一次性基施O n e-t i m eb a s a la p p l i c a t i o no f n o r m a l c o n t r o l l e d-r e-l e a s e dn i t r o g e n f e r t i l i z e r控释氮肥C o n t r o l l e d-r e l e a s e dn i t r o g e n f e r t i l i z e r270播种前作基肥一次性施入O n e-t i m ea p p l i c a t i o no fb a s ef e r t i l i z e rb e f o r es o w i n gT4速效氮肥减量分次施用S p l i ta p p l i c a t i o no fa v a i l a-b l e n i t r o g e n f e r t i l i z e r r e-d u c t i o n速效氮肥A v a i l a b l e n i t r o g e nf e r t i l i z e r240按基肥ʒ壮蘖肥ʒ拔节肥ʒ孕穗肥=5ʒ1ʒ2ʒ2施用B a s a l f e r t i l i z e rʒs t r o n g t i l l e r i n g f e r t i l i z e rʒj o i n t-i n g f e r t i l i z e rʒa n d b o o t i n g f e r t i l i z e r=5ʒ1ʒ2ʒ2 T5控释氮肥减量一次性基施O n e4t i m eb a s a l a p p l i c a t i o no f c o n t r o l l e d-r e l e a s e d n i-t r o g e n f e r t i l i z e r r e d u c t i o n控释氮肥C o n t r o l l e d-r e l e a s e dn i t r o g e n f e r t i l i z e r240播种前作基肥一次性施入O n e-t i m ea p p l i c a t i o no fb a s ef e r t i l i z e rb e f o r es o w i n gT6控释+速效氮肥配合一次性基施C o n t r o l l e d-r e l e a s e d n i t r o-g e n p l u sa v a i l a b l en i t r o g e no n c e a p p l i c a t i o n控释氮肥ʒ速效氮肥=7ʒ3C o n t r o l l e d-r e l e a s e dn i t r o g e n f e r t i l i z e r:a v a i l ab l en i t r o g e n f e r-t i l i z e r=7ʒ3240播种前作基肥一次性施入O n e-t i m ea p p l i c a t i o no fb a s ef e r t i l i z e rb e f o r es o w i n gT7控释+速效氮肥配合分次施用C o n t r o l l e d-r e l e a s e d n i t r o-g e n p l u sa v a i l a b l en i t r o g e ns t a g e a p p l i c a t i o n控释氮肥ʒ速效氮肥=7ʒ3C o n t r o l l e d-r e l e a s e dn i t r o g e n f e r t i l i z e rʒa v a i l ab l en i t r o g e n f e r-t i l i z e r=7ʒ3240控释氮肥播种前作基肥一次性施入,速效氮肥按基肥ʒ拔节肥=5ʒ5两次施用C o n t r o l l e d-r e l e a s e dn i t r o g e n f e r t i l i z e rw a s a p-p l i e da sb a s ef e r t i l i z e ro n c eb e f o r es o w i n g,a n da v a i l ab l en i t r o g e nf e r t i l i z e r w a sa p p l i e dt w i c e a c c o r d i n g t o b a s a l f e r t i l i z e rʒj o i n t i n g f e r-t i l i z e r=5ʒ5.㊃474㊃麦类作物学报第44卷磷钾肥于移栽前作为基肥一次性施入,P2O5和K2O施用量均为90k g㊃h m-2,磷肥㊁钾肥分别为过磷酸钙(P2O512%)㊁氯化钾(K2O60%)㊂小区之间筑田埂以防肥水串渗㊂小麦采用人工条播,行距30c m,基本苗240 104株㊃h m-2㊂小麦于2021年11月1日播种,2022年5月25日收获㊂各小区灌溉㊁病虫草害防治等田间管理措施一致㊂1.3测定项目与方法1.3.1旗叶叶绿素相对值(S P A D值)测定于花后0㊁7㊁14和21d,各小区分别选取30个长势一致的单茎,使用S P A D-502叶绿素仪(柯尼卡美能达,日本)测定旗叶上㊁中㊁下部位的S P A D值后取平均值㊂1.3.2干物质重与植株氮含量于花后20d在每个小区选取20个长势一致的单茎,分为5段(0~20㊁20~40㊁40~60㊁60~80和80c m以上),在105ħ下杀青30m i n,75ħ烘干至恒重后测定干物质重㊂取部分烘干样品,粉碎过筛后准确称取部分样品,加入催化剂和浓硫酸,然后在消煮炉上420ħ下消煮约1h后,变为绿色至澄清后,降至常温,转移到凯氏定氮仪(K j e l t e c T M8400,福斯,丹麦)上测定植株氮含量㊂1.3.3叶面积指数(L A I)分别在拔节期㊁孕穗期㊁开花期和花后20d,在每个小区选取20个长势一致的单茎,摘取叶片,采用台式叶面积仪(L I-3000C,L I-C O R公司,美国)测定叶面积,计算L A I㊂L A I=叶片总面积/土地面积㊂1.3.4根干重和根冠比测定分别在拔节期㊁孕穗期㊁开花期和成熟期,在每个小区选取20个长势一致的单茎,分为根㊁茎㊁叶和穗(抽穗后),洗净后装袋,在105ħ杀青30 m i n,75ħ烘干至恒重后测定根㊁茎㊁叶和穗干重,计算根冠比㊂1.3.5根系生理特性测定分别在拔节期㊁孕穗期㊁开花期和成熟期,各小区取长势均匀3株植株㊂在每株植株周围挖土(20c m 20c m 20c m),根系取出后装进0.149 mm网袋中,用水小心冲洗㊂洗净后利用萘胺法测定根系氧化力[16]㊂分别在拔节期㊁孕穗期㊁开花期和灌浆期,各小区取长势均匀3株植株,根系洗净后利用甲烯蓝蘸根法测定根系总吸收表面积和活跃吸收面积[17],以甲烯蓝为吸附物质,已知1m g甲烯蓝的单分子层覆盖1.1m2的面积,据此计算出根系的总吸收面积㊂由于根系的活跃部分能把原来吸附的甲烯蓝吸收到细胞中去,因而继续吸附甲烯蓝,根据吸附量就可以计算出活跃吸收面积㊂1.3.6考种与计产成熟期各小区选取1个1m2样方实收计产,再选取3个1m长势均匀样段,调查穗数后随机选取20穗调查穗粒数并人工脱粒,自然晒干后称重㊂按13%的含水率计算千粒重和籽粒产量㊂1.4数据分析采用E x c e l2021和S P S S19.0进行数据整理和统计分析㊂采用O r i g i n2021绘图㊂氮素相关指标的计算方法[18-20]:植株氮素积累量=植株干物质积累量ˑ植株含氮量;氮肥农学利用率=(施氮区籽粒产量-氮空白区籽粒产量)/施氮量;氮肥偏生产力=小麦籽粒产量/施氮量㊂2结果与分析2.1控释氮肥施用策略对稻茬小麦产量及其构成因素的影响两个品种实际产量均表现为T6(控释氮肥+速效氮肥配合一次性基施)>T7(控释氮肥+速效氮肥配合分次施用)>T3(常规控释氮肥一次性基施)>T5(控释氮肥减量一次性基施)>T2 (常规速效氮肥分次施用,对照)>T4(速效氮肥减量分次施用)>T1(不施氮)(表2)㊂与T2处理相比,在T3㊁T6和T7处理下两个品种的平均产量分别增加17.9%㊁30.3%和25.1%㊂与T3处理相比,在T6和T7处理下两个品种的平均产量分别增加10.5%和6.1%㊂从产量构成分析,产量的提高主要得益于穗数的增加㊂与T2处理相比,两个品种的平均穗数在T3㊁T6和T7处理下分别增加5.6%㊁11.1%和7.5%㊂理论产量的处理间变化趋势与实际产量一致㊂因此,施氮240k g㊃h m-2㊁控释氮肥和速效氮肥按照7ʒ3的比例一次性基施是提高小麦产量的最佳控释氮肥施用策略㊂2.2控释氮肥施用策略对稻茬小麦氮肥利用效率的影响两个品种的氮肥农学效率(A E)和氮肥偏生产力(P F P)均表现为T6>T7>T5>T3>T4> T2(图2)㊂与T2处理相比,两个品种的平均A E㊃574㊃第4期肖治林等:控释氮肥施用策略对稻茬小麦产量和氮肥吸收利用的影响在T3㊁T4㊁T5㊁T6㊁T7处理下分别增加40.0%㊁7.9%㊁46.9%㊁84.8%和72.4%,平均P F P分别增加22.2%㊁10.4%㊁35.3%㊁52.3%和45.6%㊂与T3处理相比,扬麦16和扬麦20的A E在T5处理下分别增加9.7%和3.4%,P F P分别增加10.9%和7.6%㊂这说明施氮240k g㊃h m-2㊁控释氮肥和速效氮肥按照7ʒ3的比例一次性基施是提高氮肥利用效率的最佳控释氮肥施用策略㊂2.3控释氮肥施用策略对稻茬小麦叶面积指数(L A I)的影响两个品种的L A I在拔节期表现均为T2>T3 >T6>T7>T5>T4>T1,孕穗期㊁开花期和花后20d均表现为T6>T7>T3>T5>T2>T4> T1(表3)㊂与T2处理相比,T3㊁T5㊁T6和T7处理下,两个品种的平均L A I在拔节期分别增加-2.3%㊁-18.1%㊁-9.7%和-11.9%,孕穗期分别增加1.0%㊁-3.3%㊁8.1%和5.6%,开花期分别增加12.4%㊁7.8%㊁19.5%和16.7%,在花后20d分别增加12.8%㊁8.1%㊁23.5%和18.8%㊂这说明施氮量240k g㊃h m-2㊁控释氮肥和速效氮肥按照7ʒ3的比例一次性基施能够提高小麦生育后期叶面积指数,有利于籽粒灌浆和产量形成㊂2.4控释氮肥施用策略对稻茬小麦S P A D值的影响两个品种花后的S P A D值均表现为T6>T7 >T3>T5>T2>T4>T1(图3)㊂与T2处理相比,在T3㊁T6和T7处理下,两个品种的平均S P A D 值在花后0d分别增加1.9%㊁6.1%和3.6%,在花后7d分别增加5.5%㊁9.3%和7.6%,在花后14 d分别增加-0.6%㊁7.1%和5.6%,在花后21d 分别增加1.9%㊁7.7%和4.5%㊂这说明施氮量240k g㊃h m-2㊁控释氮肥和速效氮肥按照7ʒ3的比例一次性基施能够提高小麦生育后期S P A D 值,有利于花后光合产物积累㊂表2不同控释氮肥施用策略下小麦的产量及其构成因素差异T a b l e2D i f f e r e n c e o fw h e a t y i e l d a n d i t s c o m p o n e n t s u n d e r d i f f e r e n t c o n t r o l l e d-r e l e a s e dn i t r o g e n f e r t i l i z e r a p p l i c a t i o n s t r a t e g i e s品种V a r i e t y处理T r e a t m e n t穗数N u m b e r o f p a n i c l e s/(104㊃h m-2)穗粒数G r a i n sp e r s p i k e千粒重1000-g r a i nw e i g h t/g理论产量T h e o r e t i c a ly i e l d/(k g㊃h m-2)实际产量A c t u a l y i e l d/(k g㊃h m-2)扬麦16 Y a n g m a i16扬麦20 Y a n g m a i20T1T2T3T4T5T6T7T1T2T3T4T5T6T7270.67e35.79c37.43a3618.50e3064.92e484.00c40.51a b c35.38b6928.22c6148.12d512.00b c40.88a b36.37a b7573.76b6983.08c440.00d37.62b c37.20a6150.44d6005.77d492.00b c39.65a b c36.31a b7076.70c6883.74c548.00a42.42a35.10b8129.86a7864.87a520.00a b42.34a b34.89b7682.91b7495.01b305.33d34.89c36.92a3928.34f3393.48e514.67b38.01b c34.72a6785.42d6082.88d542.67a b42.71a35.26a8121.86b c7440.96b c464.00c36.50b c36.18a6123.18e5989.75d538.67a b40.13a b36.26a7826.40c7113.83c561.33a43.52a35.14a8566.48a8077.76a553.33a b42.72b34.84a8215.24a b7809.64a b方差分析A n a l y s i s o f v a r i a n c e品种V a r i e t y(V)**N S N S****处理T r e a t m e n t(T)*********品种ˑ处理VˑT N S N S N S*N S相同品种同列数值后的字母表示不同处理间在0.05水平上差异显著㊂*:P<0.05;**:P<0.01;N S:P>0.05;T1:不施氮; T2:常规速效氮肥分次施用;T3:常规控释氮肥一次性基施;T4:速效氮肥减量分次施用;T5:控释氮肥减量一次性基施;T6:控释+速效氮肥一次基施;T7:控释+速效氮肥配合分次施用㊂下表同㊂L e t t e r s a f t e r t h e v a l u e sw i t h i n t h e s a m e c o l u m n so f s a m ev a r i e t y i n d i c a t e s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e a m o n g d i f f e r e n t t r e a t m e n t sa t0.05 l e v e l.*:P<0.05;**:P<0.01;N S:P>0.05.T1:Z e r on i t r o g e n;T2:S p l i t a p p l i c a t i o no f n o r m a l a v a i l a b l en i t r o g e n f e r t i l i z e r; T3:O n e-t i m e b a s a l a p p l i c a t i o n o f n o r m a l c o n t r o l l e d-r e l e a s e d n i t r o g e n f e r t i l i z e r;T4:S p l i t a p p l i c a t i o n o f a v a i l a b l e n i t r o g e n f e r t i l i z e r r e d u c-t i o n;T5:O n e-t i m eb a s a l a p p l i c a t i o no f c o n t r o l l e d-r e l e a s e dn i t r o g e n f e r t i l i z e r r e d u c t i o n;T6:C o n t r o l l e d-r e l e a s e dn i t r o g e n p l u s a v a i l a b l e n i t r o g e no n c e a p p l i c a t i o n;T7:C o n t r o l l e d-r e l e a s e dn i t r o g e n p l u s a v a i l a b l e n i t r o g e n s t a g e a p p l i c a t i o n.T h e s a m e i n t a b l e3-4.㊃674㊃麦类作物学报第44卷相同品种图柱上不同字母表示不同处理间在0.05水平上差异显著㊂T 1:不施氮;T 2:常规速效氮肥分次施用;T 3:常规控释氮肥一次性基施;T 4:速效氮肥减量分次施用;T 5:控释氮肥减量一次性基施;T 6:控释+速效氮肥一次基施;T 7:控释+速效氮肥配合分次施用㊂下图同㊂D i f f e r e n t l e t t e r s a b o v e t h e c o l u m n s o f s a m e v a r i e t y i n d i c a t e s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e a m o n g di f f e r e n t t r e a t m e n t s a t 0.05l e v e l .T 1:Z e r o n i t r o g e n ;T 2:S p l i t a p p l i c a t i o n o f n o r m a l a v a i l a b l e n i t r o g e n f e r t i l i z e r ;T 3:O n e -t i m e b a s a l a p p l i c a t i o n o f n o r m a l c o n t r o l l e d -r e l e a s e d n i t r o -g e n f e r t i l i z e r ;T 4:S p l i t a p p l i c a t i o no f a v a i l a b l e n i t r o g e n f e r t i l i z e r r e d u c t i o n ;T 5:O n e -t i m e b a s a l a p p l i c a t i o no f c o n t r o l l e d -r e l e a s e dn i t r o -g e n f e r t i l i z e r r e d u c t i o n ;T 6:C o n t r o l l e d -r e l e a s e dn i t r o g e n p l u s a v a i l a b l en i t r o g e no n c e a p p l i c a t i o n ;T 7:C o n t r o l l e d -r e l e a s e dn i t r o ge n p l u s a v a i l a b l e n i t r o g e ns t a g e a p p l i c a t i o n .T h e s a m e i n t h ef o l l o w i ng f i gu r e s .图2 不同控释氮肥施用策略下小麦氮肥农学效率和氮肥偏生产力的差异F i g .2 D i f f e r e n c e o f a g r o m o m i c e f f i c i e n c y (A E )a n d p a r t i a l f a c t o r p r o d u c t i v i n g P F Po f n i t r o ge nf e r t i l i z e r f o rw h e a t u n d e r d i f f e r e n t c o n t r o l l e d -r e l e a s e dn i t r og e n f e r t i l i z e r a p p l i c a t i o n s t r a t e gi e s 表3 不同控释氮肥施用策略下小麦各生育时期叶面积指数的差异T a b l e 3 D i f f e r e n c e o fw h e a t L A I a t d i f f e r e n t g r o w t h s t a g e s u n d e r d i f f e r e n t c o n t r o l l e d -r e l e a s e d n i t r o g e n f e r t i l i z e r a p p l i c a t i o n s t r a t e gi e s 品种V a r i e t y处理T r e a t m e n t拔节期J o i n t i n g s t a ge 孕穗期B o o t i n g s t a ge 开花期A n t h e s i s s t a ge 花后20d20d a ys a f t e r a n t h e s i s 扬麦16Y a n gm a i 16扬麦20Y a n gm a i 20T 1T 2T 3T 4T 5T 6T 7T 1T 2T 3T 4T 5T 6T 71.13d 3.03f 1.72e 1.28e 3.48a 5.55c d 3.54d 1.88c d 3.44a 5.71b c 4.08b2.18b 2.97c 5.03e3.49d 1.78d 2.98b c 5.36d 3.84c 2.08b c 3.21b 6.20a4.30a 2.42a3.15b c5.93b 4.14a b 2.29a b 1.15e 3.09d 1.84f1.31d 4.35a 6.09a b 3.80d e2.13b c 4.17a b 6.04a b 4.17b c 2.35a b3.29d 5.43c 3.67e 1.92c 3.41c d 5.90b4.07c d 2.26a b 3.86b 6.38a 4.47a2.54a3.74b c 6.37a4.42a b 2.48a 方差分析A n a l ys i s o f v a r i a n c e 品种V a r i e t y (V )********处理T r e a t m e n t (T )********品种ˑ处理VˑT *N SN SN S㊃774㊃第4期肖治林等:控释氮肥施用策略对稻茬小麦产量和氮肥吸收利用的影响相同时间图柱上不同字母表示不同处理间在0.05水平上差异显著㊂下同㊂D i f f e r e n t l e t t e r s a b o v e t h e c o l u m n s o f s a m e t i m e i n d i c a t e s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e a m o n g di f f e r e n t t r e a t m e n t s a t 0.05l e v e l .T h e s a m e b e l o w 图3 不同控释氮肥施用策略下小麦花后S P A D 值的差异F i g .3 D i f f e r e n c e o f S P A Dv a l u e a f t e rw h e a t a n t h e s i s u n d e r d i f f e r e n t c o n t r o l l e d -r e l e a s e dn i t r o g e n f e r t i l i z e r a p p l i c a t i o n s t r a t e gi e s 2.5 控释氮肥施用策略对稻茬小麦干物质积累的影响两个品种在花后20d 总干物质积累量和冠层各层干物质积累量均表现为T 6>T 7>T 3>T 5>T 2>T 4>T 1(图4)㊂与T 2处理相比,在T 3㊁T 5㊁T 6和T 7处理下,两个品种的平均总干物质积累量分别增加9.4%㊁4.9%㊁18.6%和14.3%㊂在冠层>81c m 处,与T 7处理相比,在T 6处理下扬麦16和扬麦20的干物质积累量分别增加5.7%和1.8%;与T 5处理相比,在T 3处理下扬麦16和扬麦20干物质积累量分别增加6.4%和3.7%㊂这说明施氮240k g ㊃h m -2㊁控释氮肥和速效氮肥按照7ʒ3的比例一次性基施能够促进干物质积累与合理分配㊂图4 不同控释氮肥施用策略下小麦花后20d 干物质积累的差异F i g .4 D i f f e r e n c e o fw h e a t d r y m a t t e r a c c u m u l a t i o na t 20d a ys a f t e r a n t h e s i s u n d e r d i f f e r e n t c o n t r o l l e d -r e l e a s e dn i t r o g e n f e r t i l i z e r a p p l i c a t i o n s t r a t e gi e s ㊃874㊃麦 类 作 物 学 报 第44卷2.6 控释氮肥施用策略对稻茬小麦氮素积累的影响两个品种在花后20d 的总氮素积累量和冠层各层氮素积累量均表现为T 6>T 7>T 3>T 5>T 2>T 4>T 1(图5)㊂除冠层>81c m 处外,各层的氮素积累量在不同处理间差异均不显著㊂与T 2处理相比,在T 3㊁T 5㊁T 6和T 7处理下两个品种的平均总氮素积累量分别增加7.9%㊁2.7%㊁17.6%和12.4%㊂在冠层>81c m 处,与T 7处理相比,在T 6处理下扬麦16和扬麦20的氮素积累量分别增加5.2%和4.4%;与T 5处理相比,在T 3处理下扬麦16和扬麦20的氮素积累量分别增加9.0%和2.2%㊂这说明施氮240k g㊃h m -2㊁控释氮肥和速效氮肥按照7ʒ3的比例一次性基施能促进氮素积累与合理分配㊂图5 不同控释氮肥施用策略下小麦花后20d 氮素积累的差异F i g .5 D i f f e r e n c e o fw h e a t n i t r o g e na c c u m u l a t i o na t 20d a ys a f t e r a n t h e s i s u n d e r d i f f e r e n t c o n t r o l l e d -r e l e a s e dn i t r o g e n f e r t i l i z e r a p p l i c a t i o n s t r a t e gi e s 2.7 控释氮肥施用策略对稻茬小麦根干重和根冠比的影响在拔节期,与T 2处理相比,T 3㊁T 5㊁T 6和T 7处理下两个品种的平均根干重分别增加-4.3%㊁-15.1%㊁-2.0%和-9.7%,平均根冠比分别增加-0.8%㊁-6.6%㊁2.3%和-3.7%;在孕穗期,平均根干重分别增加-4.9%㊁-11.2%㊁13.9%和4.5%,平均根冠比分别增加-1.3%㊁-5.9%㊁6.8%和0.1%㊂在开花期,平均根干重分别增加5.7%㊁1.5%㊁20.1%和12.9%,平均根冠比分别增加2.2%㊁2.0%㊁6.9%和5.2%;在成熟期,平均根干重分别增加13.4%㊁6.6%㊁27.4%和18.8%,平均根冠比分别增加3.1%㊁-1.1%㊁9.1%和4.7%(表4)㊂这说明施氮240k g ㊃h m -2㊁控释氮肥和速效氮肥按照7ʒ3的比例一次性基施能够提高小麦生育后期根干重和根冠比,有利于地上部与地下部相协调㊂2.8 控释氮肥施用策略对稻茬小麦根系氧化力(R O A )的影响两个品种的根系氧化力在拔节期均表现为T 2>T 3>T 6>T 7>T 5>T 4>T 1,在孕穗期㊁开花期和成熟期均表现为T 6>T 7>T 3>T 5>T 2>T 4>T 1(图6)㊂其中,与T 2处理相比,在T 3㊁T 6和T 7处理下两个品种的平均根系氧化力在孕穗期分别增加18.1%㊁32.8%和24.2%,在开花期分别增加了11.5%㊁33.2%和24.6%,在成熟期分别增加15.4%㊁49.2%和37.4%㊂这说明施氮240k g ㊃h m -2㊁控释氮肥和速效氮肥按照7ʒ3的比例一次性基施能够提高小麦根系氧化力,有利于养分吸收㊂㊃974㊃第4期肖治林等:控释氮肥施用策略对稻茬小麦产量和氮肥吸收利用的影响2.9控释氮肥施用策略对稻茬小麦根系总吸收面积和活跃吸收表面积的影响两个品种在拔节期根系总吸收面积和活跃吸收表面积均表现为T2>T3>T6>T7>T5>T4 >T1,在开花期和灌浆期均表现为T6>T7>T3 >T5>T2>T4>T1(图7)㊂在拔节期,与T2处理相比,在T3㊁T6和T7处理下两个品种的平均根系总吸收面积分别增加-5.3%㊁-11.3%和-19.0%,平均根系活跃吸收表面积分别增加-9.0%㊁-18.7%和-24.5%;在孕穗期,在T3㊁T6和T7处理下两个品种的平均根系总吸收面积分别增加4.7%㊁16.3%和11.9%,平均根系活跃吸收表面积分别增加5.4%㊁25.9%和18.7%;在开花期,两个品种的平均根系总吸收面积分别增加7.6%㊁20.0%和13.3%,平均根系活跃吸收表面积分别增加8.2%㊁25.4%和17.5%;在灌浆期,两个品种的平均根系总吸收面积分别增加10.3%㊁23.2%和16.6%,平均根系活跃吸收表面积分别增加14.0%㊁36.4%和28.2%㊂这说明施氮240k g㊃h m-2㊁控释氮肥和速效氮肥按照7ʒ3的比例一次性基施能够提高小麦根系总吸收面积和活跃吸收表面积㊂3讨论3.1控释氮肥施用策略对稻茬小麦产量和氮肥利用效率的影响小麦产量和氮肥利用效率的提高在很大程度上依赖于有效的氮素供应(包括施氮来源㊁施氮量和施氮次数等)[18]㊂相较于传统速效氮肥的多次追施,控释氮肥的应用为实现小麦产量和氮肥利用效率的协同提高提供了一个全新的思路㊂在本研究中,T3(常规控释氮肥一次性基施)处理在提高产量和氮肥利用效率方面比T2(常规速效氮肥分次施用,对照)处理具有显著优势(表1和图2)㊂控释氮肥可以在短时间内防止土壤中氮的积累,减少氮素流失,使得氮素可以最大程度上被利用[19]㊂单施控释氮肥无法完全发挥其 增产增效 的潜力,一个最直观的体现就是T6(控释氮肥+速效氮肥配合一次性基施)和T7(控释氮肥+速效氮肥配合分次施用)处理在提高产量和氮肥表4不同控释氮肥施用策略下小麦各生育时期根干重和根冠比的差异T a b l e4D i f f e r e n c e o fw h e a t r o o t d r y w e i g h t a n d r o o t t o s h o o t r a t i o a t d i f f e r e n t g r o w t h s t a g e s u n d e r d i f f e r e n t c o n t r o l l e d-r e l e a s e dn i t r o g e n f e r t i l i z e r a p p l i c a t i o n s t r a t e g i e s品种V a r i e t y处理T r e a t m e n t根干重R o o t d r y w e i g h t/(g㊃m-2)拔节期J o i n t i n gs t a g e孕穗期B o o t i n gs t a g e开花期A n t h e s i ss t a g e成熟期M a t u r i t y根冠比R o o t t o s h o o t r a t i o拔节期J o i n t i n gs t a g e孕穗期B o o t i n gs t a g e开花期A n t h e s i ss t a g e成熟期M a t u r i t y扬麦16 Y a n g m a i16扬麦20 Y a n g m a i20T1T2T3T4T5T6T7T1T2T3T4T5T6T759.76d69.03e82.08d71.95e0.27b0.17d0.17c0.10a184.37a189.62b c211.60b c157.96d0.29a0.21a b0.19a b0.10a178.88a b180.91c222.40b177.75b c0.28a b0.21b0.19a0.10a156.17c164.06d196.78c155.62d0.26b0.20c0.18b c0.10a156.85c170.34d215.22b166.48c d0.26b0.20c0.19a0.10a179.49a b208.97a255.47a199.48a0.29a0.21a0.20a0.11a169.95b198.60b244.20a187.34a b0.28a b0.21a b0.20a0.10a65.68e78.89f96.44e78.27f0.26c0.19c d0.18b0.11a b198.59a197.95b218.50c d165.20d e0.29a b0.21b0.19b0.10b c 187.66b187.57c232.28b c188.70b c0.30a b0.21b0.19b0.10b c 162.38d159.08e208.85d155.89e0.28b0.19d0.19b0.10c168.19c d173.74d221.17c d178.08c d0.28b0.20c0.19b0.10b c 195.72a b232.50a261.00a212.38a0.31a0.23a0.20a0.11a176.02c206.33b241.41b196.72b0.28b0.21b0.19a b0.10a b方差分析A n a l y s i s o f v a r i a n c e品种V a r i e t y(V)***********N S N S 处理T r e a t m e n t(T)**************品种ˑ处理VˑT N S*N S N S N S***N S ㊃084㊃麦类作物学报第44卷J S :拔节期;B S :孕穗期;A S:开花期;MA :成熟期㊂J S :J o i n t i n g s t a g e ;B S :B o o t i n g s t a g e ;A S :A n t h e s i s s t a g e ;MA :M a t u r i t y.图6 不同控释氮肥施用策略下小麦各生育时期根系氧化力的差异F i g .6 D i f f e r e n c e o fw h e a t r o o t o x i d a t i o na c t i v i t y a t d i f f e r e n t g r o w t h s t a ge s u n d e r d if f e r e n t c o n t r o l l e d -r e l e a s e dn i t r og e n f e r t i l i z e r a p p l i c a t i o n s t r a t e gi es J S :拔节期;B S :孕穗期;A S :开花期;G F S:灌浆期㊂J S :J o i n t i n g s t a g e ;B S :B o o t i n g s t a g e ;A S :A n t h e s i s s t a g e ;G F S :G r a i n f i l l i n g s t a ge .图7 不同控释氮肥施用策略下小麦各生育时期根系总吸收面积与活跃吸收表面积的差异F i g .7 D i f f e r e n c e o fw h e a t r o o t t o t a l a b s o r b i n g s u r f a c e a r e a a n da c t i v e a b s o r b i n g s u r f a c e a r e a a t d i f f e r e n t gr o w t h s t a g e s u n d e r d i f f e r e n t c o n t r o l l e d -r e l e a s e dn i t r o g e n f e r t i l i z e r a p p l i c a t i o n s t r a t e gi e s 利用效率方面比T 3和T 5(控释肥减氮)处理具有显著优势㊂针对控释氮肥在小麦生长发育前期氮素释放缓慢的问题[20],我们在控释氮肥中加入速效氮肥,按照控释氮肥与速效氮肥7ʒ3的比例进行配施[21],可以实现具有针对性的氮素 双峰供应㊂这可能是控释氮肥配施速效氮肥可以提高稻茬小麦产量和氮素利用效率的重要原因㊂相同施氮量条件下,T 6和T 7处理均按照控释氮肥与速效氮肥7ʒ3的比例进行配施㊂有趣的是,T 6处理无论是在产量及其构成因素上的表㊃184㊃第4期肖治林等:控释氮肥施用策略对稻茬小麦产量和氮肥吸收利用的影响现,还是在氮肥利用效率上的表现均显著优于T7处理㊂这可能是T7处理前期氮肥供应不足所导致㊂研究表明,在小麦播种后的120d控释氮肥仅释放了28.7%的氮素,这将限制小麦早期的物质积累和分蘖,影响小麦产量和氮肥利用效率[22]㊂尽管T7处理在播种前施用了一些速效氮肥,但从结果来看其效果并不理想㊂一般来说,后期追施氮肥有利于千粒重的增加㊂然而,速效氮肥具有快速溶解的性质,且T7处理的氮肥追施时期尚在小麦营养器官建成中的拔节期㊂此外,我们还发现,两个品种的产量和相关农艺生理性状在不同处理之间表现出相似的趋势㊂分析其可能原因在于扬麦16和扬麦20品种特性相似以及对于试验处理的严格把控㊂3.2控释氮肥施用策略对稻茬小麦地上部氮素积累量和农艺特征的影响以往的研究表明,通过速效氮肥的合理管理,可以提高土壤氮素供应能力,加快土壤物质转化,进而促进作物氮素吸收[23-24]㊂然而,相较于传统速效氮肥的施用,一次性施用控释氮肥更有利于提高小麦地上部氮素积累量[25]㊂本研究观察到,在T3㊁T5㊁T6和T7处理下氮素积累量较对照显著增加(图5)㊂关瑞等[26]研究表明,控释氮肥因其养分缓慢持续释放的特点,能够有效降低氮素损失量,并且能够匹配作物需肥特性㊂在本研究中,控释氮肥的施用(T3㊁T5㊁T6和T7处理)在改善小麦农艺特征方面(干物质积累量㊁L A I和S P A D值)比施用速效氮肥(T2和T4处理)具有显著优势,且相较于单独施用速效氮肥或控释氮肥(T3和T5处理),控释氮肥配施与速效氮肥(T6和T7处理)的优势更加显著(表2㊁图3和图4)㊂这可能得益于控释氮肥与速效氮肥配施在养分供应与各生育时期养分需求更加匹配㊂花后20d是小麦产量形成的关键时期,为了最大限度改善冠层光合作用和提高产量,更多的氮和干物质应被分配到冠层顶部[27]㊂在本研究中,冠层> 81c m处的干物质积累量和氮素积累量在T6处理下最高,T7处理次之㊂这些结果说明,合理的控释氮肥施用策略可以满足稻茬小麦关键生育时期的氮素需求,改善了地上部生长状况,促进了地上部干物质和氮素积累与合理分配㊂3.3控释氮肥施用策略对稻茬小麦根系形态与生理特性的影响充足的氮素供应通常能促进小麦根系生长发育[28-29]㊂我们观察到在拔节期,速效氮肥处理下(T2处理)的根干重㊁根系氧化力㊁根系总吸收面积和活跃吸收表面积显著优于控释氮肥处理(T3处理)㊂而随着生育时期的推进,相较于速效氮肥处理,上述根系形态与生理指标在控释氮肥处理下显著改善,尤其是在成熟期,控释氮肥配施速效氮肥处理下(T6和T7处理)的根系形态与生理特性仍能保持较高的水平(表3㊁图6和图7)㊂因此,我们认为在控释氮肥配施速效氮肥条件下,小麦在生育中后期仍能保持良好的根系形态与生理特性,原因可能是此施肥策略促进了小麦吸收养分,改善了地上部农艺特征,进而提高了小麦产量和氮肥利用效率[30]㊂那么,该施肥策略是如何在减少施氮次数和施肥量的同时改善小麦根系形态与生理特性?以往的研究表明,控释氮肥肥效释放缓慢㊁贴合植株养分需求等可能是改善小麦根系形态与生理特性的主要原因[20,26]㊂为了验证这一机制,我们需要在今后的试验中分析肥效释放速率与植株生长发育的匹配关系㊂4结论通过控释氮肥施用策略的优化可以实现稻茬小麦产量和氮肥利用效率的协同提高㊂在总施氮量240k g N h m-2水平下,70%控释氮肥搭配30%速效氮肥一次性施用可为稻茬小麦高产高效的最佳施用策略㊂稻茬小麦农艺性状(干物质积累㊁叶绿素相对值值和叶面积指数)的优化㊁氮素吸收利用(氮素积累量㊁氮肥偏生产力和农学利用率)的提高和根系形态生理特性(根干重㊁根冠比㊁根系氧化力㊁根系吸收表面积)的改善是控释氮肥与速效氮肥配施下稻茬小麦获得高产和氮肥高效吸收利用的重要原因㊂参考文献:[1]中国国家统计局.中国统计年鉴[M].北京:中国统计出版社, 2021.N a t i o n a l B u r e a uo f S t a t i s t i c s o fC h i n a.C h i n aS t a t i s t i c a lY e a r-b o o k[M].B e i j i n g:C h i n aS t a t i s t ic sP r e s s,2021.[2]牛轶男,申丹丹,丁永刚,等.减氮模式对稻茬中筋小麦籽粒产量㊁品质和氮肥效率的影响[J].麦类作物学报,2021,41(12): 1525.N I U Y N,S H E NDD,D I N GYG,e t a l.E f f e c t o f n i t r o g e n r e-d u c t i o nm o d e l so n g r a i n y i e l d,q u a l i t y a n dn i t r o g e ne f f i c i e n c y o fm e d i u m-g l u t e nw h e a t f o l l o w i n g r i c e[J].J o u r n a l o f T r i t-i c e a eC r o p s,2021,41(12):1525.㊃284㊃麦类作物学报第44卷。
水稻缓控释肥施用效果研究
水稻缓控释肥施用效果研究针对本地水稻生产中化肥施用量较大、追肥用工多、经济效益低等问题，2011年在水稻上进行了缓控释肥应用研究，通过试验示范，初步摸清了缓控释肥在水稻上施用技术和增产效果，为推广普及缓控释肥、提高水稻产量和经济效益、减轻农民劳动强度提供理论依据。
一、试验材料与方法1.试验材料（1）供试作物及品种：选择在当地有代表性的辽粳8号水稻品种。
（2）供试肥料：石家庄中吉化肥有限公司产“中吉”牌涂层缓释一次肥（水稻专用）。
氮磷钾养分比例为：22-8-15；乌鲁木齐产尿素含n 46%；云南磷肥厂生产的重过磷酸钙含p2o5 43%；俄罗斯产氯化钾含k2o 60%。
2.试验地点及土壤养分状况试验地点在金沟屯镇柳台村杨进民承包地，东经117°30′15.5″，北纬41°02′22.1″。
前茬水稻，试验地土壤类型为中壤质底砂砾潮土，土壤养分状况见下表：3.试验设计试验设三个处理，三次重复，采取随机排列，区组内土壤肥力、地形一致，小区面积80㎡。
处理（1）：“石家庄中吉化肥有限公司产“中吉”牌涂层缓释一次肥（水稻专用）。
亩用量40kg做底肥，全生育期不施肥；处理（2）：配方肥。
根据本地测土配方施肥项目推荐的配方施肥亩用纯养分n 3kg、p2o5 3.75kg、k2o 5kg做基肥，追肥于插秧后7d进行，每亩追施尿素16.5kg，拔节期每亩追施尿素7kg；处理（3）：习惯施肥。
亩用45%（氮－磷－钾＝15－ 15－15）复合肥25kg做基肥，追肥于插秧后7d进行，每亩追施尿素 14.2kg，拔节期每亩追施尿素6kg。
小区做埂用包膜隔离，单灌单排，防止水肥互串，四周设保护行。
二、田间管理本试验于2011年4月25日播种，5月30日整地设置小区，小区四周设置0.5m宽的田埂、四周设立保护行。
按照方案分别将缓控释肥、复合肥、氮肥的70%一次性做基肥施入小区。
6月5日插秧，采取拉线插秧，株行距6×10寸。
氮肥用量对水稻群体质量及稻米品质影响
氮肥用量对水稻群体质量及稻米品质影响一、氮肥对水稻群体质量的影响氮肥是水稻生长过程中不可或缺的营养元素，合理施用氮肥对提升水稻群体质量具有重要作用。
氮肥用量直接影响水稻的生长速度、分蘖能力及产量构成因素。
1. 氮肥用量与水稻生长速度适量施用氮肥能促进水稻生长，提高植株高度、叶面积指数和干物质积累。
在一定范围内，氮肥用量增加，水稻生长速度加快。
但过量施用氮肥会导致植株生长过旺，易倒伏，影响产量。
2. 氮肥用量与水稻分蘖能力氮肥对水稻分蘖具有显著影响。
适量施用氮肥能促进水稻分蘖，增加有效穗数。
氮肥不足时，水稻分蘖减少，穗数降低；氮肥过量，则会导致无效分蘖增多，群体结构恶化。
3. 氮肥用量与产量构成因素氮肥用量对水稻产量构成因素具有重要影响。
适量施用氮肥能提高结实率、千粒重和穗粒数。
氮肥不足时，水稻产量构成因素降低；氮肥过量，则会导致结实率下降、千粒重减轻，产量降低。
二、氮肥对稻米品质的影响1. 碾磨品质氮肥用量对稻米碾磨品质具有显著影响。
适量施用氮肥，稻米碾磨品质较好，出米率较高。
氮肥不足或过量，均会导致稻米碾磨品质下降，出米率降低。
2. 外观品质氮肥用量对稻米外观品质有一定影响。
适量施用氮肥，稻米外观品质较好，透明度较高，垩白度较低。
氮肥不足或过量，稻米外观品质变差，透明度降低，垩白度增加。
3. 蒸煮品质氮肥用量对稻米蒸煮品质具有重要作用。
适量施用氮肥，稻米蒸煮品质较好，糊化温度适中，胶稠度较高。
氮肥不足或过量，稻米蒸煮品质变差，糊化温度异常，胶稠度降低。
4. 营养品质氮肥用量对稻米营养品质有一定影响。
适量施用氮肥，稻米蛋白质含量适中，营养价值较高。
氮肥不足或过量，稻米蛋白质含量异常，营养品质降低。
合理施用氮肥对提高水稻群体质量及稻米品质具有重要意义。
在实际生产中，应根据土壤肥力、水稻品种及气候条件等因素，确定适宜的氮肥用量，以实现高产优质的目标。
氮肥用量对水稻群体质量及稻米品质影响三、氮肥施用策略的优化1. 分阶段施氮水稻生长周期中，不同阶段对氮肥的需求不同。
氮肥总量控制和分期调控技术规程
水稻氮肥总量控制分期诊断技术规程1 范围本标准规定了水稻氮肥总量控制分期诊断技术的术语和定义、总量控制方法、分期诊断指标体系、施氮方法。
本标准适用于水稻氮肥总量控制分期诊断技术。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的，凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
NY/T 496 肥料合理使用准则通则NY/T 501 水田耕整机作业质量DB23/T 2183 优质水稻生产技术规程DB23/T 2228 寒地水稻机械化秸秆还田技术规程3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
氮肥总量控制：XX稻田氮素损失和其他来源氮基本相等，施氮量就等于水稻目标产量和不同产量水平下单位产量水稻吸氮量的积，因此可以按照目标产量确定水稻全生育期施氮量，即总氮量控制。
分期诊断技术：相同施氮量下不同肥力土壤上水稻长势不同，长势差异反映了土壤肥力状况。
因此，可以根据关键生育期水稻长势调整追肥用量，进行分期诊断施氮。
4 总量控制方法4.1 总量控制计算公式氮肥总量（kg/亩）=目标产量（kg/亩）×100kg籽粒吸氮量（kg）÷100目标产量是农户希望获得的亩产量。
目标产量与农户栽培管理、土壤和气候条件有关，一般调研农户最近三年的平均产量，在此基础上增产10%可以作为目标产量。
，我们在计算时采用1.35kg这一参数。
4.2 总量控制指标XX省水稻产量差异较大，水稻平均亩产不到500kg，农户间产量高低相差300kg，不同产量水平的水稻需肥量差异较大。
可以按照水稻产量确定氮肥施用总量，详见下表。
表1 不同水稻产量水平对应的氮肥施用总量目标产量（kg/亩）450 500 550 600 650 700 750氮肥总量（kg/亩） 6.3 7.0 7.6 8.2 8.8 9.4 10.0目前施用有机肥和秸秆还田是国家重点推荐的养分管理方式，如果农户施用有机肥，可以部分替代化肥的作用，按照有机肥含氮量和施氮量，一般替代20%-30%的化肥氮不会影XX稻产量。
氮肥施用量对水稻产量及其构成因素的影响
氮肥施用量对水稻产量及其构成因素的影响
水稻是世界上主要的粮食作物之一，其产量的提高是保障粮食安全的重要措施之一。
氮肥是影响水稻产量的最主要因素之一，因此合理的氮肥施用对水稻产量具有重要的影响。
研究表明，适宜的氮肥施用可以显著提高水稻的产量。
但是，过多的氮肥施用会导致氮肥过量，并增加水稻生长过程中的病虫害和难以消化的有机化合物的积累。
因此，确定适宜的氮肥施用量对于提高水稻产量、质量和农业可持续发展具有重要的意义。
1、提高水稻生长速度和植株高度：适宜的氮肥施用量可以显著提高水稻的生长速度和植株高度，从而增加水稻产量。
适宜的氮肥施用量能够刺激水稻生长，增加叶片面积和根系发育，从而提高光合作用强度和光能利用效率。
2、增加穗数和谷粒数：适宜的氮肥施用量能够增加水稻的穗数和谷粒数，进而提高水稻产量。
氮肥能够促进水稻发芽和开花，增加穗数和穗长，使得水稻产生更多的花粉颗粒，从而增加谷粒的数量和大小。
3、提高稻谷产量和品质：适宜的氮肥施用量能够提高水稻的产量和品质。
适量的氮肥施用可以促进稻谷的充实和增加大米的含水量，从而改善大米的口感和质量。
4、影响水稻抗病性和抗旱性：适宜的氮肥施用能够提高水稻的抗病和抗旱能力。
合理的氮肥施用可以增强水稻的抗病性，同时提高其对干旱的适应能力。
因为氮元素对于水稻的生长发育有着重要的促进作用，适量的氮肥施用可以增加水稻的抗病能力和抗旱能力。
总之，氮肥施用量对水稻产量及其构成因素的影响非常显著。
作为农业生产中的一个重要环节，氮肥的施用应在不影响环境质量和生态平衡的前提下合理施用，从而提高水稻产量和质量。
水稻“三控”施肥和控释肥施肥试验总结
水稻“三控”施肥和控释肥施肥试验总结随着气候变化和农业生产方式的改变，农作物的施肥方式也在不断更新和改进。
在水稻生产中，施肥管理对于产量和品质有着至关重要的影响。
为此，采用“三控”施肥和控释肥施肥成为了现代化农业生产的重要手段。
一、水稻“三控”施肥水稻“三控”施肥，是指根据土壤质量、水肥关系和水稻生长特点，科学调控水稻吸肥过程的时间和量，使之与水、土、光和气候等自然因素协调一致，达到高产、优质、高效的施肥目的。
水稻“三控”施肥的内容包括：1. 控制水肥平衡通过合理施肥，调节土壤水分，保持水稻生长所需的水肥平衡状态。
具体方法是分层施肥，精细管理，使土壤保持适度湿润的状态，从而提高水稻的吸肥效率和利用率。
2. 控制肥料用量根据土壤的肥力状况、气候条件、生长期等情况，合理计算肥料的用量，避免浪费和过量施肥。
同时，还应及时调整施肥措施，根据水稻的生长情况进行精准施肥。
3. 控制肥料的时间和方式对于水稻来讲，不同的生长阶段需要的肥料是不同的，因此要控制肥料的施用时间和方式。
例如，在种植初期要适量地进行基肥施用，做到早施、迟追；中期适量地追施氮、磷、钾等肥料，增加叶面施肥次数，提高施肥效果；后期适量追施磷钾肥，提高水稻质量。
二、控释肥施肥控释肥施肥是指在一定时间内，肥料缓慢释放供应养分，避免浪费和损失，提高施肥利用率的肥料施用方式。
其优点包括：1. 减少肥料损失传统施肥方式中，化肥的养分容易流失，挥发、淋失、固定等都会导致肥料损失。
而控释肥则可以合理慢释养分，减少损失。
2. 降低施肥成本控释肥可分解吸气缓慢释放肥料，可以减少施肥次数，节约肥料成本。
3. 保持土壤肥力传统肥料施用方式容易导致土壤中肥料的堆积，影响土壤肥力。
而控释肥能够缓慢释放养分，提高肥料的利用效率，延长土壤中养分供应的时间，从而保持土壤肥力。
在水稻生产中，控释肥施用可以根据水稻生长的不同阶段，选择不同的控释肥，如基肥可选用控释磷肥，中期增施控释氮肥等，以达到更好的施肥效果。
水稻尿素的使用方法
水稻尿素的使用方法水稻尿素是水稻生产中常用的一种氮肥，它含有高浓度的氮元素，能够提供水稻生长所需的养分，促进水稻生长发育，增加产量。
水稻尿素的使用方法一般包括施用时机、施用量、施用方法等方面，下面我将详细介绍。
一、施用时机水稻尿素的施用时机是指在水稻生长的不同阶段选择合适的施肥时间。
一般来说，水稻尿素的施用时机可分为返青期、拔节期和孕穗期。
1. 返青期：返青期是水稻生育期的重要阶段，此时水稻苗期已经结束，开始进入分蘖期。
返青期施用水稻尿素能够为水稻提供足够的养分，促进分蘖旺盛，增加分蘖数，从而增加穗粒数和产量。
一般在水稻返青期的第8～10天进行施肥。
2. 拔节期：拔节期是水稻生长的另一个关键阶段，此时水稻从蘖形成进入到拔节延伸阶段，水稻上部出现第一节节间。
拔节期施用水稻尿素能够提供水稻生长所需的氮肥，加强茎秆伸长，增加穗分枝，增加穗粒数和产量。
一般在水稻拔节期的第5～7天进行施肥。
3. 孕穗期：孕穗期是水稻生长的重要时期，此时水稻开始抽穗，花荚形成，株高增加。
孕穗期施用水稻尿素能够进一步增加茎秆粗壮，增加分蘖数，增强光合作用，提高水稻产量。
一般在水稻孕穗期的第7～10天进行施肥。
二、施用量水稻尿素的施用量是指每次施肥时使用的尿素数量。
施肥量的确定应综合考虑土壤肥力、水稻品种、生长期等因素。
一般来说，返青期、拔节期和孕穗期每次施用水稻尿素的量可以根据以下建议进行确定：1. 返青期：一般每亩施用水稻尿素20～30公斤。
2. 拔节期：一般每亩施用水稻尿素30～40公斤。
3. 孕穗期：一般每亩施用水稻尿素40～50公斤。
三、施用方法水稻尿素的施用方法是指将尿素均匀地施加在水稻田中，以保证水稻根系能够充分吸收利用尿素。
一般有以下几种施肥方法可选：1. 埋深施肥：在水稻田中按行距均匀撒施尿素，并用犁靠近未来的水田埋深5～8厘米。
2. 穴施肥：在返青期、拔节期和孕穗期，根据水稻分蘖数挖苗穴，将尿素放入穴中，再将挖的土填埋。