JIA | 湖南农业大学彭建伟教授课题组和中国农科院区划所杨相东副研究员课题组揭示长期施用控释肥在双季稻上的增产增效作用

控释尿素能够控制养分释放满足作物全生育期的氮素需求，促进作物氮素吸收，并且减少环境污染，是肥料研发的热点。量化施用控释尿素对水稻产量和氮肥利用率的影响是评价控释尿素田间应用效果的关键。受诸多因素的影响，控释肥料在作物上的增产增效作用一直存在不同的研究结果，这导致控释肥料田间应用效果评价存在分歧。而长期定位试验是解决该问题最直接有效的办法。

近期，湖南农业大学资源与环境学院彭建伟教授课题组和中国农业科学院农业资源与农业区划研究所杨相东副研究员课题组，通过连续多年定位实验能够更加准确的评价控释尿素的增产增效作用效果，完成的题为“Increase in yield and nitrogen use efficiency of double rice with long-term application of controlled-release urea”的研究论文在Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文), JIA) 2022年7期正式出版。该研究对评价控释肥料在南方双季稻上的应用和推广具有重要的理论和实践意义。

该研究在湖南省浏阳市双季稻上进行，共设置4个处理，分别是CK（不施氮）、U（施用普通尿素）、CRU1（施用聚乙烯包膜尿素，施氮量与U处理一致）、CRU2（施用聚乙烯包膜尿素，减氮20%）。连续5年的研究结果表明施用控释尿素较等氮量普通尿素相比分别提高双季稻产量、氮肥利用率11.0%、13.5%。由于气候条件的差异，控释尿素在晚稻上的增产增效的效果优于早稻，施用等氮量控释尿素分别提高早稻产量和氮肥利用率为6.0%、10.2%，分别提高晚稻产量和氮素利用率15.4%、13.8%。控释尿素减氮20%处理未降低水稻产量，且氮肥利用率显著高于普通尿素处理17.5%。此外，施用控释尿素（包括CRU1和CRU2）能够提高收获后耕层土壤无机氮含量，表观无机氮残留率较高，且表观氮素损失率较低。由于施用控释肥料能降低施肥劳动力成本且产生较高的产量效益，获得了较高的经济效益。且CRU2处理减少了氮肥用量，因此综合效益较佳。

该研究表明控释尿素能够以特定释放规律释放氮素养分，促进氮素供应与作物氮素养分吸收相协调，由此促进了双季稻氮素吸收，降低了活性氮素损失，提高双季稻产量和净经济效益。施用控释尿素可以作为一种有效的措施解决当前水稻生产中氮素管理所面临的挑战。

湖南农业大学资源与环境学院彭建伟教授和中国农业科学院农业资源与农业区划研究所杨相东副研究员为该文章的通讯作者，青年教师田昌博士和孙明雪硕士研究生为该文章的共同第一作者。该研究得到了国家重点研发计划课题（2017YFD0200703）、国家自然科学基金（31872177）、中国农业科学院中央级公益性科研院所基础科研基金（Y2020XK21）、湖南省自然科学基金（2019JJ50233和2019JJ50337）和湖南省教育部重点项目（20A250）的资助。

点击链接查看全文：https://doi.org/10.1016/S2095-3119(21)6‍3‍7346

Cite the article:

TIAN Chang, SUN Ming-xue, ZHOU Xuan, LI Juan, XIE Gui-xian, YANG Xiang-dong, PENG Jian-wei. 2022. Increase in yield and nitrogen use efficiency of double rice with long-term application of controlled-release urea. Journal of Integrative Agriculture, 21(7): 2106–2118.

研究团队简介

湖南农业大学彭建伟教授课题组长期致力于研究农田面源污染防控、地膜污染防治、农业废弃物资源化利用、农田土壤重金属污染源解析、农业微生物生态等。近五年主持国家自然科学基金、国家重点研发计划课题等国家项目10余项。位于湖南省浏阳市沿溪镇的湖南双季稻控释氮肥减量施用长期定位实验建于2013年4月，目前已完成了10年的连续试验。基于该实验平台，本课题组在控释氮肥施用下稻田养分径流、渗漏损失，温室气体排放，氨挥发，作物养分累积动态等方面进行了大量研究。

中国农业科学院资划所杨相东副研究员课题组长期从事控释肥料新产品创制，在包膜材料、成膜工艺、控释机理、产品评价、作物专用控释肥料和生产设备等领域获得了系列研究成果。针对控释肥料对土壤-植物氮素的调控过程及其作用强度不明确的问题，在全国范围内开展了一系列的水稻、玉米和小麦农田试验，系统研究了控释肥料氮素在土壤中的分布、迁移特征，明确了控释肥料通过减少土壤无机氮的扰动，阻控氮素损失，优化土壤氮素平衡，提高了作物氮素吸收，从而实现氮素高效和作物增产作用。

本文转载自农业科学微平台

转自：植物生物技术Pbj

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