近日,中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所肥料及施肥技術創新團隊研究揭示了施用控釋肥可優化土壤無機氮時空分布,協同玉米植株氮素吸收,提高或維持玉米產量,增加經濟和環境效益。相關成果發表在《Pedosphere》上。
控釋肥料能夠控制養分釋放,在一次性施肥的情況下就能滿足作物全生育期的養分需求,不但簡化施肥,而且能夠有效控制肥料投入,提高養分效率和作物產能。雖然控釋肥料在農田中的增產增效作用的研究很多,但是對其作用過程機制的探索較少。從產品功能上看,控釋尿素與普通尿素的區別在于:養分進入土壤的強度發生了改變,因此,控釋肥料對土壤-植物系統的養分擾動作用強度和養分平衡關系,是控釋技術的核心機制。
本研究基于三年田間實驗,探索了控釋尿素對玉米產量、氮素吸收及氮平衡的影響,并進一步闡明了其作用機制。與施等氮量普通尿素(U)相比,施用控釋尿素(PCU)在增加4.3%玉米產量的同時,提高了16.7%的氮素吸收率和21.2%的氮肥利用率,降低了36.2%表觀氮素損失率,增加了8.8%凈經濟效益。減氮20%的情況下,施用控釋尿素(0.8PCU)增加或保持了玉米產量,可獲得更好的綜合效益(圖1)。控釋肥料改善了玉米養分吸收環境,增加了玉米吸氮量,從而提高了肥料利用效率和籽粒產量。其作用機理在于:施用控釋尿素優化了土壤氮素時空分布,可將氮素維持在距施肥點根際周圍,在玉米不同生育時期,特別是生育中后期,維持耕層土壤較高的無機氮含量。
中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所碩士研究生孫明雪及李娟副研究員為本文共同第一作者,楊相東研究員與沈陽農業大學土地與環境學院孫振濤教授為本文共同通訊作者。研究得到了國家重點研發計劃課題、國家自然科學基金和中國農業科學院科技創新工程等項目資助。
原文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1002016023000991