冬小麦–夏玉米轮作体系不同新型尿素的氮素利用率及去向

【目的】以华北平原冬小麦–夏玉米轮作体系为研究对象,探究新型尿素对作物氮素吸收及去向的影响。【方法】于2016年10月至2017年9月,在河北省辛集市河北农业大学马庄试验站进行小麦15N田间微区试验,微区面积为1 m2,设置施用普通尿素、普通尿素+硝化抑制剂(Nr)、控失尿素、聚能网尿素和腐植酸尿素5个处理,各施肥处理氮素施用量均为N 225 kg/hm^2,并以不施氮肥处理为对照。【结果】5个氮肥处理相比,控失尿素处理的冬小麦产量最高,为8123 kg/hm^2;腐植酸尿素处理次之,为8083 kg/hm^2;再次为聚能网尿素处理,为8049 kg/hm^2。控失尿素、腐植酸尿素、聚能网尿素、普通尿素+Nr、普通尿素的15N当季利用率分别为43.6%、41.1%、37.8%、34.2%、32.2%;控失尿素、腐植酸尿素的15N当季利用率显著高于普通尿素+Nr和普通尿素处理,聚能网尿素的15N当季利用率显著高于普通尿素,普通尿素+Nr处理则与普通尿素处理的15当季利用率无显著差异;控失尿素的15N当季利用效果最为突出,较普通尿素15N当季利用率提高了35.4%,腐植酸尿素、聚能网尿素较普通尿素15N当季利用率显著提高了27.6%、17.4%。后茬玉米能吸收利用前茬小麦残留在土壤中的氮素,但后茬玉米的土壤残留15N利用率仅为2.98%~3.62%,4种新型尿素处理间后茬玉米15N利用率无显著性差异。小麦收获后,4种新型尿素均显著提高了土壤上层(0—40 cm)硝态氮残留量,有利于后茬玉米对氮素的吸收,减少氮素淋溶的可能性。肥料氮总损失表现为控失尿素、聚能网尿素<腐植酸尿素、普通尿素+Nr<普通尿素。【结论】新型尿素显著促进作物对氮素的吸收利用,减少氮素损失,获得高产。4种新型尿素相比,控失尿素增产增效最为突出,土壤中氮残留少,损失率低,其当季利用率、残留率和损失率分别为43.6%、40.8%和15.6%;腐植酸尿素氮当季利用率仅次于控失尿素,而损失率较高达19.8%;聚能网尿素有利于氮素固持在土壤中,其残留率、损失率分别为46.1%、16.1%;普通尿素+Nr处理的氮素当季利用率偏低而土壤残留率最高,分别为34.2%和47.4%。