应用15N示踪技术研究控释尿素在稻田中的去向及利用率

• 作者: 丛日环 任涛 侯文峰 李小坤 李鹏飞 杜昌文 王少华 邢烈火 鲁剑巍
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 控释尿素 15N示踪技术 氮素去向 氮肥利用率 稻田
• 年，卷（期）: 2018,（20）
• 所属期刊栏目: 技术应用
• 页码范围: 3961-3971
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2018.20.014

摘要

[目的]在氮、磷、钾肥合理供应下,比较控释尿素和普通尿素中氮素在土壤-植物系统中的转化特点,挖掘控释尿素氮肥利用潜力和减少氮素损失的作用,定量研究控释尿素在稻田的去向和利用率,为高效施用控释肥料提供依据.[方法]通过田间微区试验,设置不施氮肥(CK)、15N标记的粉末状普通尿素(U)和控释尿素(CRU)3个处理,研究不同生育时期水稻对肥料氮的吸收、分配和转运及肥料氮在稻田的去向和利用率.[结果]随生育期的推进,水稻植株茎和鞘的干物质量及15N积累量逐渐增加,开花期达到最大值.开花期,与U处理相比,CRU处理水稻植株茎的干物质量提高13.8％,鞘的干物质量无明显变化,茎和鞘的15N积累量分别提高62.5％和25.5％,随后由于营养器官干物质和15N向籽粒的不断转移而降低.随着叶片的衰老脱落,叶的干物质量及15N积累量从抽穗期开始逐渐下降,成熟期达到最小值.而穗的干物质量及15N积累量从孕穗期开始不断增加,到成熟期达到最大值.成熟期,与U处理相比,CRU处理水稻茎、鞘、穗和地上部的干物质量及15N积累量分别增加17.3％、13.2％、3.5％、3.7％和25.0％、20.0％、15.8％、13.3％,叶的干物质量及15N积累量分别降低14.6％和15.2％.开花期到成熟期,CRU处理的水稻干物质及15N转运量、转运率、对籽粒的贡献率分别为286.78 g.m-2、32.3％、30.8％和2.69 g.m-2、67.2％、83.8％,与U处理相比略有增加,但统计上差异不显著.但灌浆期到成熟期,CRU处理养分供应充足,促进了水稻籽粒的灌浆速率,促进了籽粒中干物质的积累及氮素的同化和营养器官中养分向籽粒的迅速转运.等氮量下,与U处理相比,CRU处理水稻产量和植株吸氮量略有增加,但差异不显著;施用CRU提高水稻植株15N吸收量13.3％,提高水稻15N利用率3.2个百分点,增加水稻植株氮素来自15N肥料的百分比(Ndff) 2.9个百分点,增加15N土壤残留率0.9个百分点,提高15N总回收率4.0个百分点,减少15N损失率4.0个百分点.无论施用控释尿素还是普通尿素,土壤氮素均是水稻生长发育所需氮素的主要来源,水稻生育期吸收氮素来自土壤的氮素约占70％以上.肥料氮在土壤中的残留量随土层深度的增加而显著下降,水稻收获后,肥料15N主要残留在0-20 cm土层中,约占总残留量的78％.其次是20-40 cm和40-60 cm土层,这两层土壤中肥料15N残留量相近,约占总残留量的19％左右.而在60 cm土层以下,仍有微量的肥料15N残留,占总残留量的4％以下.[结论]施用控释尿素可以增加水稻各生育期的干物质量和氮素吸收量,增加花后(尤其是灌浆期到成熟期)干物质和氮素的转运,在稳产的情况下,既提高了肥料氮利用率,也减少了肥料氮的损失.