尿素硝酸铵溶液与肥料增效剂NBPT在大蒜上的肥效研究

Study of Fertilizer Effect of Urea Ammonium Nitrate Solution and Fertilizer Synergist NBPT on Garlic

孙克刚 Kegang SUN , 杜君 Jun DU , 杨焕焕 Huanhuan YANG , 郑春风 Chunfeng ZHENG , 和爱玲 Ailing HE , 张运红 Yunhong ZHANG

河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所河南郑州 450002 Institute of Plant Nutrition, Agricultural Resources and Environmental Science, Henan Academy of Agricultural Sciences, Zhengzhou 450002, China

摘要：

为了研究尿素硝酸铵溶液(UAN)与肥料增效剂正丁基硫代磷酰三胺(NBPT)的适宜用量、最佳施用方法等，以大蒜为研究对象，开展了小区试验。试验结果表明，与不施氮肥处理相比，施用UAN与肥料增效剂NBPT的增产效果显著，蒜苔增产量在300.00~768.25 kg/hm²，增产率在10.12%~25.91%；蒜头增产量为1 350.79~2 996.83 kg/hm²，增产率为5.53%~12.26%；增施氮肥可导致耕作层土壤硝态氮含量增加，各土层的土壤硝态氮含量基本上以0~20 cm耕作层最高，但施用UAN的不同层次土壤硝态氮含量增幅有所减小。

关键词：

大蒜; 尿素硝酸铵溶液; 肥料增效剂; 硝态氮;

Abstract：

In order to study the suitable application amount and optimal application method of urea ammonium nitrate solution and fertilizer synergist NBPT, the plot experiment is carried out with garlic as the research object. The experimental results show that the application of urea ammonium nitrate solution and fertilizer synergist NBPT has a significant yield increase effect compared with no nitrogen fertilizer treatment. The increase in yield of garlic sprout is 300.00 to 768.25 kg/hm², and the yield increase rate is 10.12% to 25.91%; The yield of garlic bulb increases by 1 350.79 to 2 996.83 kg/hm², and the yield increase rate is about 5.53% to 12.26%; Increasing the application of nitrogen fertilizer can lead to an increase in soil nitrate nitrogen content in the plowing layer. In each soil layer, the soil nitrate nitrogen content is basically the highest in 0~20 cm plowing layer, however, the application of urea ammonium nitrate solution, the increase of nitrate nitrogen content in different layers of soil has been reduced.

Keyword：

garlic; urea ammonium nitrate solution; fertilizer synergist; nitrate nitrogen;

作物主要吸收离子态的养分，任何肥料必须溶解于水中成为离子态才能被作物根系或叶片吸收^[1-8]，如果没有水作为吸收的载体，再好的肥料对于作物来说都是无效的，这是植物营养学中最基本的原理之一。尿素溶液直接用来生产尿素硝酸铵溶液(UAN)，可降低尿素造粒过程中的大部分能耗和生产成本，最终可使液体肥料的价格得到下降。低成本生产是UAN在国外得到迅速发展的主要原因，使之成为氮肥的主要品种。

通过UAN在大蒜上的小区试验，研究并提出UAN与肥料增效剂正丁基硫代磷酰三胺(NBPT)的适宜用量、最佳施用方法等，探索UAN对大蒜生长等方面的影响，评价施用肥料增效剂NBPT后UAN的肥料利用率，以期为UAN与肥料增效剂NBPT在河南省的大面积推广应用提供科学依据。

1 试验材料与方法

1.1 试验材料

试验设在河南省郑州市中牟县韩寺镇郭辛庄村东，供试土壤为潮土，质地为轻壤土，前茬作物为冬瓜。供试土壤基本理化性状：有机质质量分数1.76%，全氮质量分数0.09%，碱解氮89.89 mg/kg，速效磷21.60 mg/kg，速效钾264.70 mg/kg，pH为8.21。

供试大蒜品种为当地农民自留的早熟蒜，于2017年9月30日播种，行距15 cm，株距11 cm，种植密度60.0万株/hm²，2018年5月9日收获。

供试肥料：UAN，含N质量分数30%，由中国农业科学院提供；普通尿素(含N质量分数46%)、钙镁磷肥(含P₂O₅质量分数15%)、氯化钾(含K₂O质量分数60%)和硫肥(普通硫黄粉，质量分数99%)，均为市场购置。

1.2 试验方法

试验共设5个处理，每个处理3次重复，小区面积21 m²，其中：T1，对照CK，磷钾常规施肥，不施氮肥；T2，磷钾常规施肥+普通尿素；T3，磷钾常规施肥+UAN；T4，磷钾常规施肥+普通尿素+占酰胺态氮质量分数0.08%的NBPT；T5，磷钾常规施肥+UAN+占酰胺态氮质量分数0.08%的NBPT。

在T2~T5处理中，氮肥施用量(以N计)相同，磷钾肥的施用量(分别以P₂O₅和K₂O计)与T1处理相同。磷钾肥施用量分别为P₂O₅ 150 kg/hm²和K₂O 120 kg/hm²，均全部基施；除T1处理外，氮肥施用量均为纯N 300 kg/hm²，分2次施用，60%用作底肥，40%于返青期(3月中上旬)追施；肥料增效剂NBPT的施用量具体为T4处理0.240 kg/hm²，T5处理0.036 kg/hm²。

每个小区之间、区组之间均设置保护行和走道，试验田种植方式及田间管理均采用当地大田的常规方法，统一播种、统一打药，病虫害防治与大田相同，同一作业当日完成。

土壤养分测定：种植前，采用5点取样法取土，取得的土样充分混合后用四分法留取1 kg作化验用，用重铬酸钾外加热法测定有机质、蒸馏法测定土壤全氮、扩散法测定碱解氮、Olsen法测定有效磷、火焰光度法测定速效钾、电位法测定pH。

产量测定：蒜苔和蒜头产量采用小区实测产量，因早熟蒜是以鲜蒜作为商品蒜，故蒜头产量以鲜蒜头计。

经济效益分析：根据当年肥料售价和大蒜收购价格计算各处理产值及产投比。

1.3 结果统计分析

试验结果统计执行LSD检验。

2 结果与分析

2.1 不同处理对大蒜蒜苔产量的影响

如表 1所示：蒜苔产量在2 965.08~3 733.33 kg/hm²之间；与T1不施氮肥处理相比，各施氮肥处理的蒜苔产量都有所提高，增产量在300.00~768.25 kg/hm²之间，增产幅度在10.12%~25.91%之间，经方差分析(表 2)和LSD检验(表 1)，各施氮肥处理的蒜苔增产达差异显著水平；与T2处理相比，T3、T4和T5处理的蒜苔产量差异显著，增产量在233.33~468.25 kg/hm²之间，增产幅度在7.15%~14.34%。

表 1

不同处理对大蒜蒜苔产量的影响

处理	小区产量/kg				产量/ (kg·hm^-2)	显著性		增产幅度/%
处理	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	平均	产量/ (kg·hm^-2)	5%	1%	与T1相比	与T2相比
T1	6.12	6.25	6.31	6.23	2 965.08	d	D
T2	6.87	6.79	6.91	6.86	3 265.08	c	C	10.12
T3	7.21	7.24	7.59	7.35	3 498.41	b	B	17.99	7.15
T4	7.45	7.87	7.57	7.63	3 633.33	a	AB	22.54	11.28
T5	7.81	7.82	7.89	7.84	3 733.33	a	A	25.91	14.34

表 2

大蒜蒜苔产量方差分析结果

变异来源	平方和	自由度	均方	F值	p值
处理间	5.037 8	4	1.259 5	59.129	0.000 1
处理内	0.213 0	10	0.021 3
总变异	5.250 8	14

2.2 不同处理对大蒜鲜蒜头产量的影响

如表 3所示：鲜蒜头产量在24 434.92~27 431.75 kg/hm²之间；与T1不施氮肥处理相比，各施氮肥处理的鲜蒜头产量都有所提高，增产量在1 350.79~2 996.83 kg/hm²之间，增产幅度在5.53%~12.26%之间，经方差分析(表 4)和LSD检验(表 3)，各施氮肥处理的鲜蒜头增产达到差异显著水平；与T2处理相比，T3处理的鲜蒜头产量没有达到显著性差异，T4和T5处理的鲜蒜头产量达到5%显著性，T5处理的鲜蒜头产量达到1%显著性。

表 3

不同处理对大蒜鲜蒜头产量的影响

处理	小区产量/kg				产量/ (kg·hm^-2)	显著性		增产幅度/%
处理	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	平均	产量/ (kg·hm^-2)	5%	1%	与T1相比	与T2相比
T1	51.25	51.34	51.35	51.31	24 434.92	d	C
T2	54.15	55.16	53.14	54.15	25 785.71	c	B	5.53
T3	55.39	54.05	56.10	55.18	26 276.19	bc	AB	7.54	1.90
T4	57.55	54.95	58.06	56.85	27 073.02	ab	AB	10.80	4.99
T5	57.64	58.63	56.55	57.61	27 431.75	a	A	12.26	6.38

表 4

大蒜鲜蒜头产量方差分析结果

变异来源	平方和	自由度	均方	F值	p值
处理间	73.721 5	4	18.430 4	15.432	0.000 3
处理内	11.942 6	10	1.194 3
总变异	85.664 1	14

2.3 不同处理对大蒜蒜头品质的影响

如表 5所示：T4处理的蒜头直径最大，T2和T1处理的蒜头直径最小；各处理之间蒜头蛋白质含量无显著差异；T1处理的蒜头水溶性糖含量最低，T5处理的蒜头水溶性糖含量最高；T5处理的蒜头维生素C含量最高，T1处理的蒜头维生素C含量最低。

表 5

不同处理对大蒜蒜头品质的影响

处理	蒜头直径/cm	w(蛋白质)/ %	w(水溶性糖)/ %	100 g蒜头含维生素C质量/mg
T1	5.02	4.05	31.30	13.26
T2	5.02	4.44	32.70	14.09
T3	5.05	4.41	31.72	14.15
T4	5.06	4.35	32.44	14.38
T5	5.05	4.48	33.85	14.45

2.4 不同处理对土壤硝态氮含量的影响

如图 1和表 6可看出：施氮肥处理的各土层土壤硝态氮含量基本上均高于T1处理，即增施氮肥可导致耕作层土壤硝态氮含量提高；各土层的土壤硝态氮含量以0~20 cm耕作层最高。

图 1

不同处理对土壤硝态氮含量的影响

表 6

不同处理对土壤硝态氮含量的影响 mg/kg

土壤深度/cm	T1	T2	T3	T4	T5
0~20	15.11	38.91	32.45	35.62	36.55
20~40	14.51	36.52	33.51	34.52	34.98
40~60	16.12	31.53	29.56	30.56	30.65
60~80	11.86	11.52	10.62	10.98	10.96
80~100	6.58	8.56	7.86	8.23	8.26

3 结语

UAN由尿素、硝酸铵和水配制而成，通常含硝态氮质量分数6.5%~7.5%，含铵态氮质量分数6.5%~7.5%，含酰胺态氮质量分数14.0%~17.0%。UAN将3种氮源集中于一种产品之中，可以发挥各种氮源的优势，硝态氮可以提供即时的氮养份供作物快速吸收，铵态氮一部分被作物吸收，一部分被土壤胶体吸附，从而提高了肥效。尤其是在低温下，UAN可起到长效氮肥的作用，能够有效减少化肥流失，活化养分元素，提高化肥利用率，促进作物对铁、锌、锰等微量元素的吸收，促使作物早熟，延长采收期，促进根系生长，增强抗逆性^[9-15]。

(1) 在试验条件下，在大蒜上施用UAN与NBPT的增产效果显著，蒜苔产量在3 265.08~3 733.33 kg/hm²之间；与对照T1不施氮肥处理相比，各施氮肥处理的蒜苔产量都有所提高，增产量在300.00~768.25 kg/hm²之间，增产幅度在10.12%~25.91%之间，经方差分析和LSD检验，各施氮肥处理蒜苔增产达差异显著水平；UAN和肥料增效剂NBPT各处理(T3、T4和T5处理)与常规尿素T2处理相比，蒜苔产量差异显著，增产量在233.33~468.25 kg/hm²之间，增产幅度在7.15%~14.34%。在大蒜上施用UAN和肥料增效剂NBPT的鲜蒜头产量在25 785.71~27 431.75 kg/hm²之间，与对照T1不施氮肥处理相比，各施氮肥处理的鲜蒜头产量都有所提高，增产量在1 350.79~2 996.83 kg/hm²之间，增产幅度在5.53%~12.26%之间，经方差分析和LSD检验，各施氮肥处理的鲜蒜头增产达差异显著水平；与常规尿素T2处理相比，T3处理的鲜蒜头产量没有达到显著性差异，T4和T5处理的鲜蒜头产量达到5%显著性，T5处理的鲜蒜头产量达到1%显著性。

(2) 不同处理对大蒜蒜头品质的影响表现为：T4处理的蒜头直径最大，为5.06 cm；T2和T1处理的蒜头直径最小，为5.02 cm；各处理之间蒜头蛋白质含量无显著差异；T1处理的蒜头水溶性糖含量最低，T5处理的蒜头水溶性糖含量最高，质量分数分别为31.30%和33.85%；T5处理的蒜头维生素C含量最高，T1处理的蒜头维生素C含量最低，100 g蒜头含有的维生素C质量分别为14.45 mg和13.26 mg。

(3) 施氮肥处理的各土层土壤硝态氮含量均高于对照T1处理；施用UAN的土壤不同层次硝态氮含量增幅有所降低^[16-18]。

ckwx 参考文献

孙克刚, 张琨, 杨焕焕, 等.尿素硝酸铵肥料在冬小麦上增产效果及氮肥利用率研究[J].山西农业科学, 2018(8):1317-1320.

杨永辉, 武继承, 潘晓莹, 等.不同耕作保墒措施下施氮量对小麦耗水量、产量及水分生产效率的影响[J].河南农业科学, 2016(4):61-65.

石江荣, 任永康, 王芳.氮素营养对超高产小麦调控的研究进展[J].山西农业科学, 2010(3):80-82.

文涛, 李廷亮, 曾建国, 等.微量元素对旱地冬小麦产量及品质的影响[J].山西农业科学, 2016(11):1622-1626.

韩晓增, 王守宇, 宋春雨, 等.黑土区水田化肥氮去向的研究[J].应用生态学报, 2003(11):1859-1862.

夏循峰, 胡宏.我国肥料的使用现状及新型肥料的发展[J].化工技术与开发, 2011(11):45-48.

刘秀梅, 刘光荣, 冯兆滨, 等.新型肥料研制技术与产业化发展[J].江西农业学报, 2006(2):87-92.

孙先良.盲目过量施肥的危害及新型肥料的开发[J].中氮肥, 2005(6):1-4.

林葆, 李家康, 金继运.中国肥料的跨世纪展望[C]//中国科学技术协会.第三届中国国际农业科技年会论文集.北京, 1999.

李欢欢, 黄玉芳, 王玲敏, 等.河南省小麦生产与肥料施用状况[J].中国农学通报, 2009(18):426-430.

高亮, 谭德星.腐植酸生物菌肥对保护地次生盐渍化土壤改良效果研究[J].腐植酸, 2014(1):14-18.

刘欢, 陈苗苗, 孙志梅, 等.氮肥调控对小麦/玉米产量、氮素利用及农田氮素平衡的影响[J].华北农学报, 2016(1):232-238.

马彦平.尿素硝铵溶液:氮肥行业新宠儿[J].化工管理, 2014(28):28-30.

王寅, 徐卓, 李博凝, 等.尿素硝铵溶液对黑土区春玉米产量和氮素吸收利用的影响[J].中国农业科学, 2018(4):718-727.

徐传银, 刘巧, 陆其通, 等.水稻不同生育期喷施尿素硝铵溶液对产量和经济性状的影响[J].现代农业科技, 2015(18):17-18.

段威.大量元素水溶肥产品性质介绍与生产技术开发[J].硫磷设计与粉体工程, 2015(5):14-16.

高翔.优质专用小麦的生产与发展策略[J].麦类作物学报, 2001(1):85-88.

杨会民, 雷振生, 吴政卿, 等.优质强筋高产稳产小麦新品种郑麦379的选育及栽培技术[J].作物杂志, 2014(1):151-152.