控释氮肥一次性基施提高谷子产量和氮素利用率
关 瑞，张 民，诸葛玉平*，娄燕宏*，王 会，潘 红，韩 飞，何 伟
【摘 要】摘要: 【目的】探索控释氮肥一次性基施对谷子生长、产量和养分利用率的影响，建立高效的谷子一次性施肥技术，为谷子轻简化栽培提供技术支撑。 【方法】2015—2016年连续两年在山东泰安，以谷子品种‘济谷16’为试验材料进行了大田试验。控释氮肥为硫包膜尿素 (SN) 和树脂包膜尿素 (RN)。试验以不施肥 (CK) 为对照，在氮素用量相同的前提下，设：常规施肥 (NPK)；硫包膜尿素一次性基施 (SN1)；2/3硫包膜尿素氮基施 +1/3尿素氮追施 (SN2)；树脂包膜尿素一次性基施 (RN1)；2/3树脂包膜尿素氮基施 + 1/3尿素氮追施 (RN2)。分析调查了谷子的产量、养分吸收及农艺性状。 【结果】SN1处理的产量两年均为最高，分别达到4190.2、4458.3 kg/hm2，与常规施肥处理相比，产量提高了20.1%～53.5%，氮肥利用率提高了46.0%～56.3%。在施用同种控释氮肥的条件下，控释氮肥一次性基施处理的谷子产量和氮肥利用率显著优于控释氮肥基施 + 追施尿素处理，其中产量增加了5.8%～7.3%，氮素积累量增加1.6%～7.9%，氮肥表观利用率增加了3.7%～19.9%，氮肥生理利用率增加了5.1%～10.1%，氮肥农学利用率增加了21.4%～33.4%。谷子成熟期，不同处理秸秆和籽粒中的全氮、全磷、全钾含量不同，表现为施用同种控释氮肥的条件下，一次性基施处理的籽粒和秸秆氮磷钾含量显著大于基施 + 追施尿素处理。 【结论】在谷子种植中，一次性基施控释氮肥可以在节约施肥成本的同时提高谷子产量和氮肥利用率。 【期刊名称】植物营养与肥料学报 【年(卷),期】2024(025)004
【总页数】8
【关键词】关键词: 谷子；施肥方式；控释氮肥；作物产量；养分效率 接受日期：2024-05-30
基金项目：山东省现代农业产业技术体系杂粮创新团队栽培与土壤肥料岗位专家经费（SDAIT-15-04）；山东省博士后创新项目（201603052）；山东农业大学博士后经费资助。
谷子是我国最古老的粮食作物之一，被誉为“中华民族的哺育作物”[1]，我国的种植面积约占世界谷子种植面积的80%，产量占世界谷子总产量的90%[2]。同时，谷子还被认为是应对未来水资源短缺的重要战略储备作物，在实现地区粮食安全和农民增收、农业增效、社会稳定等方面有着十分重要的作用。此外，随着人们饮食结构多样化的需求，以及谷子独特的营养价值和保健功能，市场的需求逐渐扩大，谷子产业的发展面临着新的机遇。
谷子生长过程中需要从土壤中吸收大量的养分，因此，土壤是谷子生存的基础。不同的土壤，不同的施肥方式以及不同的肥料品种都会直接影响谷子的养分吸收量和元素间的比例[3]，进而影响谷子的农艺性状、养分积累及其产量。研究表明，作物产量提高过程中肥料贡献率超过40%[4]，不同施肥量对谷子产量影响显著[5]。宋淑贤等[6]指出施用氮肥能够显著改善谷子的产量性状、明显提高籽粒产量，单位面积有效穗数、穗粒重、生物产量、经济产量在一定范围内随施氮量的增加而增加。
谷子生育期一般需施肥2～3次，以满足谷子不同生育阶段对养分的需求[7]，但是，多次施肥导致了肥料过量施用和劳动力投入成本的增加。不可否认，长期以来随着农业生产的发展，肥料的施用量在迅速增加，过多的施用量不仅造
成肥料利用率的下降，导致增肥不增产，同时也会引起严重的环境污染，进而威胁农业的可持续发展[8-9]。因此，提高肥料利用率，减少施肥不当带来的资源浪费和环境污染，是当今亟需解决的难题。优化施肥种类和方式是有效解决上述问题的措施之一，控释肥可以控制肥料养分释放速率，具有安全、长效、高效等特点，其氮素利用率较等量施用的普通肥料可提高59.6%～65.7%，在减量施用的情况下仍可保持稳产甚至增产[10]。控释肥一次性基施是提高肥料利用率、节约劳动成本的重要手段[11].
目前，关于控释氮肥对农作物产量、养分累积和农艺性状的研究已有很多，王晓琪等[12]在水稻上的研究指出，与普通尿素相比，施用控释氮肥可增产4.1%～17.0%, 提高氮肥利用率7.1%～46.7%，每公顷水稻增收793.9～3582.9元；杨修一等[13]在对棉花的研究中发现，施用控释氮肥可以促进棉花的光合作用，促进棉花的干物质积累。但是控释氮肥在谷子上的应用效果鲜有研究，本研究通过两年的田间试验，比较两种包膜缓控释肥料的不同施肥方式对谷子产量、养分累积及其农艺性状的影响，以期获得谷子的最佳施肥方式，为谷子的轻简化栽培提供强有力的技术支撑。
1 材料与方法
1.1 试验地概况及材料
试验地位于山东省泰安市岱岳区山东农业大学马庄试验站，土地平整，灌溉排水条件较好，属暖温带半湿润大陆性季风气候，年平均气温13℃，年平均降水量为688.3 mm，日照时数2536.2 h，平均霜期172.9天。耕层土壤 (0—20 cm) 的主要理化性质为pH 7.2(水土比2.5∶1)、土壤有机质含量11.6 g/kg、土壤全氮0.75 g/kg、碱解氮72.3 mg/kg、有效磷21.3 mg/kg、速效钾78.6
控释氮肥一次性基施提高谷子产量和氮素利用率
