控釋尿素對(duì)雙季稻產(chǎn)量、氮素?fù)p失及氮肥利用率的影響.pdf

1、南方雙季稻區(qū)是我國(guó)水稻的主產(chǎn)區(qū)，雙季稻生產(chǎn)增加了復(fù)種指數(shù)，其早、晚兩季的周年產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于單季稻，并且緩解了單季稻所面臨的高產(chǎn)壓力和風(fēng)險(xiǎn)，為我國(guó)糧食安全做出了重大貢獻(xiàn)。但是，由于傳統(tǒng)雙季稻生產(chǎn)需多次施肥，勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)成本高、費(fèi)時(shí)費(fèi)工且經(jīng)濟(jì)效益低，影響了農(nóng)民種植雙季稻的積極性，導(dǎo)致雙季稻的面積不斷下降。為了獲得高產(chǎn)，農(nóng)民常常大量施用氮肥。氮肥過(guò)量不僅增加了水稻生產(chǎn)成本，降低了氮肥利用率，而且造成資源浪費(fèi)，氮素?fù)p失嚴(yán)重，進(jìn)而對(duì)大氣和水環(huán)境

2、造成了破壞。緩/控釋肥料的問(wèn)世有效的解決了水稻生產(chǎn)中氮肥利用率低，氮肥損失嚴(yán)重的問(wèn)題。本研究于2013-2016年在湖北省武穴市開(kāi)展田間試驗(yàn)，研究控釋尿素(CRU)對(duì)雙季稻產(chǎn)量、氮素?fù)p失及氮肥利用率的影響，明確了雙季稻的氮素吸收規(guī)律和控釋尿素的氮素釋放特征，篩選了適合華中地區(qū)雙季早、晚稻施用的控釋尿素品種，闡明了控釋尿素的增產(chǎn)增效和減少氮素?fù)p失的作用機(jī)制，并確定了控釋尿素的適宜用量及與普通尿素的最佳配比。主要研究結(jié)果如下:
　　(

3、1)控釋尿素的氮素控釋性能需要根據(jù)水稻的氮素吸收規(guī)律來(lái)設(shè)計(jì)。雙季早、晚稻的氮素累積吸收量均呈“S”形曲線變化，其氮素吸收快速增長(zhǎng)期分別為27-59d和9-50d;其快速增長(zhǎng)期持續(xù)時(shí)間為早稻30-31d，晚稻36-41d;氮素最大吸收速率出現(xiàn)時(shí)間分別為早稻42-43d，晚稻27-30d?？梢?jiàn)，雙季早、晚稻所需控釋氮肥釋放期分別應(yīng)在60d和50d左右。根據(jù)雙季稻氮素吸收規(guī)律研制的3種控釋尿素，其氮素養(yǎng)分初期溶出率均不超過(guò)15％;28d的養(yǎng)分

4、累積釋放率均不超過(guò)80％;養(yǎng)分累積釋放率達(dá)到80％的時(shí)間分別為56d、42d和42d，符合我國(guó)的緩釋肥料生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。3種控釋尿素在25℃水中和稻田土壤的累積釋放率曲線相似。但CRU-1和CRU-2田間養(yǎng)分釋放要比25℃水中緩慢，CRU-3在田間的養(yǎng)分釋放較快，其釋放期小于25℃水中的測(cè)定結(jié)果。
　　(2)CRU可有效提高雙季稻的產(chǎn)量，增加氮素吸收量，提高氮肥利用率，減少氨揮發(fā)和氮素徑流損失。與普通尿素處理相比，CRU-1和CRU-2

5、顯著降低了早稻季氨揮發(fā)(23％-62％)和氮素徑流損失(8％-58％)。施用CRU降低了田面水和徑流水中NH4+-N濃度和pH值。CRU能夠維持(-3％-4％)甚至增加(5％-16％)早稻產(chǎn)量，并提高氮肥利用率3％-34％,增加氮素吸收量(3％-55％)。晚稻季各施氮處理中，以CRU-2處理2年均獲得最高產(chǎn)量。與普通尿素處理相比，CRU處理籽粒、秸稈和植株地上部吸氮量分別增加了0.1％-34.0％、-0.5％-65.2％和2.6％-33

6、.3％，氮肥利用率提高了2.7-30.2個(gè)百分點(diǎn)，氨揮發(fā)和氮素徑流分別降低了14.3％-65.0％和6.8％-26.9％。
　　(3)應(yīng)用穩(wěn)定性同位素15N示蹤控釋尿素研究氮素在稻田的去向和肥料氮利用率，結(jié)果表明，與普通尿素相比，CRU增加了水稻產(chǎn)量4.3％，提高水稻植株15N吸收量13.3％，提高水稻15N利用率13.2％，增加水稻吸收來(lái)自肥料的氮素達(dá)13.3％,Ndff提高12.4％，增加15N土壤殘留率9.9％，提高15N總

7、回收率11.4％，減少15N損失率6.2％。水稻生育期吸收氮素來(lái)自土壤的氮素約占70％以上。肥料氮在土壤中的殘留量隨土層深度的增加而顯著下降，水稻收獲后，肥料15N主要?dú)埩粼?-20cm土層中，約占總殘留量的78％。其次是20-40cm和40-60cm土層，這兩層土壤中肥料15N殘留量相近，約占總殘留量的19％左右。而在60cm土層以下，仍有微量的肥料15N殘留，占總殘留量的4％以下。
　　(4)當(dāng)控釋氮肥用量小于165kg N/

8、hm2時(shí)，隨著控釋氮肥用量的增加，雙季稻產(chǎn)量、有效穗數(shù)和穗粒數(shù)均呈升高趨勢(shì)，超過(guò)這一水平，各指標(biāo)增加不明顯。隨著控釋氮肥用量的增加，雙季早、晚稻植株氮含量和地上部吸氮量均呈增加趨勢(shì)，雖提高了氮肥利用率，但也增加了稻草中氮素積累的比例，易造成水稻徒長(zhǎng)、貪青晚熟。雙季稻田氨揮發(fā)損失隨控釋氮肥用量的增加而不斷增加，晚稻季氨揮發(fā)損失高于早稻季。雙季早、晚稻控釋尿素推薦用量分別為153和150kg/hm2。
　　(5)配施一定比例的控釋尿素

9、可以增加雙季稻產(chǎn)量，提高氮肥利用率，降低肥料成本，增加經(jīng)濟(jì)效益。與普通尿素相比，早稻施用控釋尿素平均增產(chǎn)12.0％-19.1％，晚稻平均增產(chǎn)3.0％-7.5％。隨著CRU配施比例增加，水稻產(chǎn)量呈增加趨勢(shì)。早稻以單施CRU處理平均產(chǎn)量最高，晚稻以配施60％CRU(Mix-3)處理產(chǎn)量最高?？紤]農(nóng)學(xué)效果，配施60％-80％的CRU可以滿足多雨季節(jié)或年份水稻對(duì)氮素的需求，配施20％-40％的CRU可以滿足干旱季節(jié)或年份水稻的氮素需求?？紤]經(jīng)濟(jì)