浙江大学学报（农业与生命科学版）

浙江大学学报（农业与生命科学版）, 2024, 50(1): 109-122 doi: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.02.131

资源利用与环境保护

长期覆膜旱作和施用包膜尿素对水稻产量、氮肥利用率及土壤养分的影响

祁通,,, 汤胜, 周静杰, 马庆旭, 吴良欢,,

浙江大学环境与资源学院，浙江省农业资源与环境重点实验室，浙江 杭州 310058

Effects of long-term non-flooding plastic film mulching and application of coated urea on rice yield, nitrogen use efficiency and soil nutrients

QI Tong,,, TANG Sheng, ZHOU Jingjie, MA Qingxu, WU Lianghuan,,

Zhejiang Provincial Key Laboratory of Agricultural Resources and Environment, College of Environmental and Resource Sciences, Zhejiang University, Hangzhou 310058, Zhejiang, China

通讯作者: 吴良欢（https://orcid.org/0000-0001-5811-6805），E-mail：finm@zju.edu.cn

收稿日期: 2023-02-13   接受日期: 2023-04-26  

基金资助: 农田智慧施肥项目.  05
浙江省宁波市重大科技任务攻关项目.  2021Z101

Received: 2023-02-13   Accepted: 2023-04-26  

作者简介 About authors

祁通（https://orcid.org/0000-0001-8845-9630），E-mail：22014120@zju.edu.cn , E-mail：22014120@zju.edu.cn

摘要

水稻覆膜旱作栽培（non-flooding plastic film mulching cultivation, PM）是以地膜覆盖为核心来实现水稻节水生产的综合集成创新技术。然而，在覆盖地膜后，氮肥只能在移栽前作为基肥一次性施用，导致水稻前期营养生长过盛和生育后期潜在缺氮，从而限制了水稻高产。聚合物包膜尿素（polymer coated urea, CR）是一种控释氮肥，在传统淹水栽培（traditional flooding cultivation, TF）模式下已成为提高作物产量和氮肥利用率的最佳管理措施之一，但尚未在PM模式下进行长期定位试验评估。本研究以高产中熟籼型杂交稻‘两优培九’为供试水稻品种，比较在PM和TF 2种栽培模式下施用CR和普通尿素（urea, UR）对水稻产量、氮肥利用率及土壤养分含量的影响。结果表明：与UR相比，在TF和PM模式下施用CR使水稻氮肥利用率分别提高9.2%和15.4%（P＜0.05），使水稻产量分别提高8.6%和15.0%（P＜0.05）。与TF模式相比，PM模式加速了土壤有机质的分解，降低了土壤全氮、碱解氮含量。与施用UR相比，在PM模式下施用CR能缓解土壤全氮、碱解氮含量的下降，并使经济效益提高16.8%。综上所述，施用CR是解决在PM模式下水稻生育后期缺氮问题的有效途径。

关键词： 水稻 ; 覆膜旱作栽培 ; 控释氮肥 ; 氮肥利用率 ; 经济效益 ; 作物产量 ; 土壤养分

Abstract

Non-flooding plastic film mulching cultivation (PM) for rice is a comprehensive and innovative technology that utilizes plastic film covering as the core to achieve water-saving rice production. However, after mulching with plastic film, nitrogen (N) fertilizer can only be applied once as a basal fertilizer before transplanting, which will lead to excessive vegetative growth at the early stage and potential N deficiency at the late growth stage, thereby limiting the high yield of rice. Polymer coated urea (CR) is a controlled release N fertilizer that has become one of the best management measures for improving crop yield and N use efficiency under a traditional flooding cultivation (TF) pattern, but it has not been evaluated in a long-term positioning test under the PM pattern. In this study, taking the high-yielding and medium-maturing indica hybrid rice cultivar ‘Liangyoupeijiu’ as a test material, the effects of applying CR and urea (UR) on rice yield, N use efficiency and soil nutrient contents were compared under the PM and TF patterns. The results showed that, compared with applying UR, applying CR under the TF and PM patterns improved the N use efficiency by 9.2% and 15.4%, respectively (P＜0.05), and increased the rice yield by 8.6% and 15.0%, respectively (P＜0.05). Compared with the TF pattern, the PM pattern accelerated the decomposition of soil organic matter and reduced the contents of total N and alkali-hydrolyzable N in the soil. Compared with applying UR, applying CR under the PM pattern alleviated the decrease of the total N and alkali-hydrolyzable N contents in the soil and increased the economic benefits by 16.8%. In summary, applying CR is an effective way to solve the problem of N deficiency at the late growth stage of rice under the PM pattern.

Keywords： rice ; non-flooding plastic film mulching cultivation ; controlled release nitrogen fertilizer ; nitrogen use efficiency ; economic benefits ; crop yield ; soil nutrients

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本文引用格式

祁通, 汤胜, 周静杰, 马庆旭, 吴良欢. 长期覆膜旱作和施用包膜尿素对水稻产量、氮肥利用率及土壤养分的影响. 浙江大学学报（农业与生命科学版）[J]. 2024, 50(1): 109-122 doi:10.3785/j.issn.1008-9209.2023.02.131

QI Tong, TANG Sheng, ZHOU Jingjie, MA Qingxu, WU Lianghuan. Effects of long-term non-flooding plastic film mulching and application of coated urea on rice yield, nitrogen use efficiency and soil nutrients. Journal of Zhejiang University （Agriculture & Life Sciences）[J]. 2024, 50(1): 109-122 doi:10.3785/j.issn.1008-9209.2023.02.131

全球农业正面临粮食产量增长缓慢以及更为频繁和普遍的缺水问题[1]。水稻（Oryza sativa L.）是世界上最重要的粮食作物之一[2]，也是全球一半以上人口的主食[3]。中国是世界上最大的稻米生产国和消费国，水稻年种植面积为3 100万hm2，约占全球种植面积的20%[4]。在中国，水稻大多数是在传统淹水栽培（traditional flooding cultivation, TF）模式下种植的[5]，需要大量的淡水输入。水稻种植需水量约占全国农业用水的70%[6]。由于我国人口基数大，加上城市化以及家庭和工业用水量增加，农业发展与水资源紧缺的矛盾愈加明显[7]。已有研究表明，与TF模式相比，水稻覆膜旱作栽培（non-flooding plastic film mulching cultivation, PM）模式可大幅节水节肥且不会降低水稻产量，甚至可以增产10%～13%[8-9]。PM模式被视为确保粮食安全和保护淡水资源的重要举措[10]。但是PM模式要求一次性施肥，若施用传统速效氮肥，其养分的释放速率与作物需求不协调，常出现作物前期生长过盛、后期脱肥早衰现象。研究表明，缓/控释氮肥通过缓慢释放或控制释放养分，能使水稻产量增加1.4%～12.0%[11]，氮肥利用率提高19.7%～34.8%[12]。然而，能否通过施用缓/控释氮肥来解决PM模式下养分释放与作物需求不协调的问题还鲜有报道。为此，本研究通过13年的长期定位试验，评估在TF与PM模式下，新型控释尿素对水稻产量、氮肥利用率及土壤肥力的影响，明确决定水稻产量的构成因子，并结合经济效益分析，探究控释氮肥是否能够成为PM模式下普通尿素的有效替代品。

1 材料与方法

1.1 供试土壤与水稻品种

大田定位试验于2008—2020年在浙江省中西部金衢盆地北缘兰溪市梅江镇潘宅村（29°19´ N，119°43´ E，海拔72.8 m）进行，该地区属亚热带季风气候区，年平均降水量为1 572 mm，年平均气温为18.8 ℃，年平均日照时数为1 584 h。供试水稻品种为高产中熟籼型杂交稻‘两优培九’，生育期为135 d。供试土壤为黄泥砂田，属于潴育型水稻土亚类，其基本理化性质为pH值5.50，含有机质22.6 g/kg，全氮1.1 g/kg，碱解氮115.0 mg/kg，有效磷22.9 mg/kg，速效钾135.0 mg/kg。

1.2 试验设计

采用二因素裂区设计。主处理为栽培模式，设TF和PM 2种处理。副处理为氮肥类型，分别为：1）空白对照（CK），0 kg/hm2（以氮计，下同）；2）普通尿素（urea, UR），135 kg/hm2；3）聚合物包膜尿素（polymer coated urea, CR），135 kg/hm2。共设置6个处理：TF+CK（TCK），TF+UR（TUR），TF+CR（TCR），PM+CK（PCK），PM+UR（PUR），PM+CR（PCR）。每个处理3次重复，共18个试验小区，每个小区面积为30 m2。在TF模式下CR在水稻移栽前一次性施用，UR按照1∶1∶1的比例分别作为基肥、分蘖肥、穗肥分3次施用；在PM模式下CR和UR均在水稻移栽前一次性施用。各处理均施用过磷酸钙（10.5%，以五氧化二磷计）47.3 kg/hm2、氯化钾（60%，以氧化钾计）67.5 kg/hm2，全部作为基肥施用。供试包膜肥料为金正大生态工程集团股份有限公司生产的聚合物包膜尿素（42%，以氮计），控释期为3个月；供试普通肥料为普通尿素（46%，以氮计）。PM小区采用厚0.007 mm、宽1.7 m的超微农用地膜覆盖。TF小区与PM小区间隔1 m，TF小区埋塑料布至0.6 m深，全程保持水层。每年6月下旬，以20 cm×28 cm（株距×行距）移栽37日龄的水稻幼苗（2株/穴），在每年10月下旬收割，从11月到次年5月休耕。

1.3 样品采集及分析测定

水稻农艺性状分析：水稻收获时，每个小区选取10株用于调查有效穗数，另选取5株经自然风干后用于穗粒数、千粒质量和结实率的测定。以小区为单位，收割每个小区内的所有植株（已取样植株除外），采用脱粒机脱粒，每个小区所脱籽粒单独装入网袋，于晴天条件下晾晒1周，称取每个小区的籽粒质量，记为产量。

植株分析：将采集的水稻植株分成茎和穗，在105 ℃条件下杀青30 min，再于70 ℃条件下烘至恒量后称量。将各处理组烘干后的秸秆、籽粒样品分别粉碎，过0.25 mm筛，采用凯氏定氮法测定植株氮含量，根据干物质产量和植株氮含量计算植株吸氮量[13]。

氮肥利用率/%=（施氮区地上部吸氮量－对照区地上部吸氮量）/施氮量×100.

土壤养分分析：每年10月下旬在水稻收获后，从所有试验小区采集耕层（0～15 cm）土壤样品。将土壤样品风干并研磨，一部分过0.149 mm筛，用以测定全氮（凯氏定氮法）及有机质（重铬酸钾外加热法）含量；另一部分过2 mm筛，用以测定碱解氮（1.0 mol/L氢氧化钠碱解扩散法）、铵态氮（2.0 mol/L氯化钾浸提-靛酚蓝比色法）、硝态氮（2.0 mol/L氯化钾浸提-酚二磺酸比色法）、有效磷（0.5 mol/L碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法）、速效钾（1.0 mol/L乙酸铵浸提-火焰光度计法）含量及pH值（土水质量体积比为1∶2.5）[14]。

1.4 经济效益分析

总收入基于试验田13年的水稻平均产量。农业投入主要包括地膜、肥料、种子、农药、能源费用和劳动力成本（播种、移栽、灌溉、施肥、覆膜、农药喷洒、除草、收割等）。在本研究中，各处理组间农业投入的主要差异包括地膜费用，覆膜的劳动力成本，水、电、能源费用，不同类型氮肥费用及施用氮肥的劳动力成本。2种栽培模式的开支均通过农户调研获取，利润为总收入和总成本之间的差额。

1.5 数据统计与分析

所有试验数据均为3次重复的平均值，并采用Microsoft Excel 2016和SPSS 23.0软件对数据进行方差分析及差异显著性检验[最小显著差数法（least significant difference, LSD）]，以P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果与分析

2.1 试验区气候分析

试验区月平均气温、降水量和日照时数如附表1所示（http://www.zjujournals.com/agr/CN/10.3785/j.issn.1008-9209.2023.02.131）。

表1   水稻产量及其构成因子、植株吸氮量、氮肥利用率、土壤养分含量与栽培模式、氮肥类型、年份及其交互作用的方差分析

Table 1  Analysis of variance on grain yield and its components, plant N uptake amount, N use efficiency, soil nutrient content with cultivation pattern, N fertilizer type, year, and their interaction

处理

Treatment

植株吸氮量

Plant N

uptake amount

氮肥利用率

N use

efficiency

水稻产量

Grain yield

有效穗数

Effective

panicle number

每穗粒数

Grains per

panicle

结实率

Grain filling

rate

栽培模式

Cultivation pattern (C)

******NS**NS

氮肥类型

N fertilizer type (N)

******************
C×N***************

年份

Year (Y)

******************
C×Y**********NSNS
N×Y*****************
C×N×Y**NS*****NSNS

处理

Treatment

千粒质量

1 000-grain

mass

有机质含量

Organic matter

content

全氮含量

Tota N

content

碱解氮含量

Alkali-hydrolyzable

N content

有效磷含量

Available P

content

速效钾含量

Available K

content

pH值

pH

value

栽培模式

Cultivation pattern (C)

*******************

氮肥类型

N fertilizer type (N)

********************
C×N**NSNSNSNSNSNS

年份

Year (Y)

******************NS
C×Y*NSNSNS*******
N×Y***NSNSNS******NS
C×N×YNSNSNSNSNSNSNS

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水稻生育期（6—10月）降水量占全年降水量的45.6%，其中2013年（382.8 mm）、2018年（390.3 mm）和2009年（466.4 mm）较低，2015年（951.3 mm）高于其他年份。2008、2011、2014—2017、2020年6月出现了高于平均水平的降水量，而2009、2014、2017—2020年10月出现了低于平均水平的降水量。

水稻生育期（6—10月）月平均气温变化幅度小于降水。值得注意的是，2015年7月的气温低于平均水平，2013年7—8月和2017年9月的气温高于平均水平。

水稻生育期（6—10月）日照时数占全年总日照时数的51.2%。值得注意的是，2010、2017年6月及2010、2016年10月的日照时数明显低于平均水平。

2.2 水稻产量及其构成因子分析

水稻产量因氮肥类型和年份而异，且栽培模式、氮肥类型、年份存在极显著的交互作用（表1）。由表2可知：除2008、2018、2020年TF小区及2020年PM小区外，CR处理的每年的水稻产量均显著高于UR处理；TUR（TF+UR）处理的水稻产量较TCK（TF+CK）高18.5%～61.6%，TCR（TF+CR）处理的水稻产量较TCK高27.5%～70.9%；PUR（PM+UR）处理的水稻产量较PCK（PM+CK）高4.3%～55.8%，PCR（PM+CR）处理的水稻产量较PCK（PM+CK）高19.2%～76.7%。在2008、2011—2013、2018—2019年，TUR处理的水稻产量显著高于PUR处理。TCR处理的水稻产量的多年平均值较TUR处理提高8.6%，PCR处理的水稻产量的多年平均值较PUR处理提高15.0%，且差异显著（表3）。

表2   栽培模式、氮肥类型和年份的交互作用对水稻产量、植株吸氮量和有效穗数的影响

Table 2  Effects of interaction among cultivation pattern, N fertilizer type and year on grain yield, plant N uptake amount and effective panicle number

年份

Year

氮肥类型

N fertilizer

type

水稻产量

Grain yield/(t/hm2)

植株吸氮量

Plant N uptake amount/(kg/hm2)

有效穗数

Effective panicle number/(104 hm－2)

TFPM

差异

Difference

TFPM

差异

Difference

TFPM

差异

Difference

2008CK6.34b7.09c－0.75**79.2c94.8c－15.6***238b241c－3NS
UR8.32a8.00b0.32*121.0b145.0b－24.0***361a343b18*
CR8.28a8.45a－0.17NS138.8a171.9a－33.1***362a362a0NS
2009CK6.24c6.47c－0.23NS76.3c92.9c－16.6***147c181c－34**
UR8.01b8.15b－0.14NS118.3b133.8b－15.5***334b308b26*
CR8.62a8.69a－0.07NS133.7a163.5a－29.8***341a334a7NS
2010CK6.11c6.25c－0.14NS76.3c87.6c－11.3***167b174c－7NS
UR7.92b7.88b0.04NS106.7b126.2b－19.5***268a268b0NS
CR8.42a8.57a－0.15NS122.2a146.4a－24.2***281a281a0NS
2011CK6.17c6.25c－0.08NS75.1c86.5c－11.4**150b162b－12NS
UR8.08b7.42b0.66**104.5b129.4b－24.9***262a268a－6NS
CR9.08a9.17a－0.09NS117.0a149.6a－32.6***275a281a－6NS
2012CK6.00c6.33c－0.33NS74.7c84.7c－10.0**162b181c－19NS
UR8.25b7.58b0.67*107.4b126.3b－18.9***268a275b－7NS
CR9.42a9.25a0.17NS118.0a146.9a－28.9***278a293a－15NS
2013CK6.10c6.27c－0.17NS76.9c88.2c－11.3**156b175c－19*
UR8.98b8.55b0.43**110.4b128.9b－18.5***274a244b30*
CR10.00a10.10a－0.10NS120.8a149.9a－29.1***275a281a－6NS
2014CK6.05c6.02c0.03NS81.0c89.7c－8.7*156b176b－20NS
UR8.62b8.52b0.10NS117.0b129.2b－12.2***271a275a－4NS
CR10.10a10.30a－0.20NS128.0a152.8a－24.8***275a281a－6NS
2015CK5.97c6.00c－0.03NS76.8c81.4c－4.6NS150b168b－18NS
UR9.65b9.35b0.30NS114.6b118.2b－3.6NS273a268a5NS
CR10.20a10.60a－0.40NS124.9a136.0a－11.1***275a281a－6NS
2016CK7.03c7.43c－0.40NS
UR9.04b8.99b0.05NSNDNDNDND
CR10.15a10.32a－0.17NS
2017CK5.93c6.53c－0.60**
UR7.03b6.81b0.22NSNDNDNDND
CR7.97a8.44a－0.47*
2018CK6.33b6.18c0.15NS75.5c83.6c－8.1*162c154c8NS
UR8.02a7.03b0.99**113.0b129.1b－16.1***251b224b27**
CR8.07a8.54a－0.47NS122.4a143.4a－21.0***276a284a－8NS
2019CK6.25c6.51c－0.26NS72.9c80.4c－7.6*151c155c－4NS
UR7.91b7.49b0.42*109.7b122.5b－12.8*261b235b26***
CR8.67a9.04a－0.37NS122.8a144.9a－22.1***285a297a－12*
2020CK6.79b6.81b－0.02NS75.8c87.0c－11.2**150c169b－19**
UR9.50a9.45a0.05NS114.3b134.3b－20.0**265b278a－13NS
CR9.62a9.47a0.15NS124.3a146.5a－22.2***278a286a－8NS

TF：传统淹水栽培；PM：覆膜旱作栽培；CK：空白对照；UR：普通尿素；CR：聚合物包膜尿素（下同）。ND：数据缺失。同列数据后不同小写字母表示同一栽培模式下同年不同氮肥处理间在P＜0.05水平差异有统计学意义。*、**、***分别表示同年不同栽培模式间在P＜0.05、P＜0.01、P＜0.001水平差异有统计学意义；NS表示同年不同栽培模式间在P＜0.05水平差异无统计学意义。

*、**、***分别表示在P＜0.05、P＜0.01、P＜0.001水平差异有统计学意义；NS表示在P＜0.05水平差异无统计学意义。

TF: Traditional flooding cultivation; PM: Non-flooding plastic film mulching cultivation; CK: Blank control; UR: Urea; CR: Polymer coated urea (the same as below). ND: No data. Values within the same column followed by different lowercase letters indicate significant differences among different N fertilizer treatments under the same cultivation pattern in the same year at the 0.05 probability level. Single asterisk (*), double asterisks (**) and triple asterisks (***) indicate significant differences between different cultivation patterns in the same year at the 0.05, 0.01 and 0.001 probability levels, respectively; the symbol “NS” indicates no significant differences between different cultivation patterns in the same year at the 0.05 probability level.

Single asterisk (*), double asterisks (**) and triple asterisks (***) indicate significant differences at the 0.05, 0.01, and 0.001 probability levels, respectively; the symbol “NS” indicates no significant differences at the 0.05 probability level.

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表3   栽培模式和氮肥类型的交互作用对水稻产量及其构成因子和氮肥利用率的影响

Table 3  Effects of interaction between cultivation pattern and N fertilizer type on grain yield and its components and N use efficiency

氮肥类型

N fertilizer

type

有效穗数

Effective panicle

number/(104 hm－2)

每穗粒数

Grains per

panicle

结实率

Grain filling

rate/%

千粒质量

1 000-grain

mass/g

水稻产量

Grain yield/

(t/hm2)

氮肥利用率

N use

efficiency/%

TFPMTFPMTFPMTFPMTFPMTFPM
CK162bB176cA116c112c80.2c80.1c25.4b25.3c6.25c6.47c
UR280a271b136b138b86.4b84.7b26.7a26.8b8.41b8.09b26.7bB31.4bA
CR290a296a151a146a88.5a88.6a26.8aB27.3aA9.13a9.30a35.9aB46.8aA

同列数据后不同小写字母表示同一栽培模式下不同氮肥处理间在P＜0.05水平差异有统计学意义；同行数据后不同大写字母表示同一氮肥处理下不同栽培模式间在P＜0.05水平差异有统计学意义。表8同。

Values within the same column followed by different lowercase letters indicate significant differences among different N fertilizer treatments under the same cultivation pattern at the 0.05 probability level, and the values within the same row followed by different uppercase letters indicate significant differences between different cultivation patterns under the same N fertilizer treatment at the 0.05 probability level. The same as Table 8.

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有效穗数因栽培模式、氮肥类型和年份而异，且栽培模式、氮肥类型、年份存在显著的交互作用（表1）。在2008—2009、2013、2018—2019年，TUR处理的有效穗数显著高于PUR处理（表2）。TUR和TCR处理的有效穗数的多年平均值分别比TCK增加了72.8%和79.0%，PUR和PCR处理分别比PCK增加了54.0%和68.2%，而在不施氮肥（CK）处理下，PM小区比TF小区增加了8.6%（表3）。

每穗粒数和千粒质量因栽培模式、氮肥类型和年份而异，且栽培模式与氮肥类型存在显著的交互作用（表1）。由表3可知：TUR和TCR处理的每穗粒数的多年平均值分别比TCK增加了17.2%和30.2%，PUR和PCR处理分别比PCK增加了23.2%和30.4%；TUR和TCR处理的千粒质量的多年平均值分别比TCK增加了5.1%和5.5%，PUR和PCR处理分别比PCK增加了5.9%和7.9%，且PCR处理比TCR处理的千粒质量高0.5 g并差异显著。

结实率因氮肥类型和年份而异，且栽培模式与氮肥类型存在显著的交互作用（表1）。TUR和TCR处理的结实率的多年平均值分别比TCK高6.2%和8.3%，PUR和PCR处理分别比PCK高4.6%和8.5%（表3）。

2.3 植株吸氮量和氮肥利用率分析

植株吸氮量因栽培模式、氮肥类型、年份以及它们之间的交互作用而异（表1）。由表2可知：在TF和PM小区中，UR和CR处理的每年的植株吸氮量均高于CK；TUR处理的植株吸氮量较TCK高39.1%～55.0%，TCR处理的植株吸氮量较TCK高55.8%～75.3%；PUR处理的植株吸氮量较PCK高44.0%～54.4%，PCR处理的植株吸氮量较PCK高67.1%～81.3%。除2015年的CK和UR处理外，TF和PM小区的植株吸氮量在不同氮肥类型及年份间均差异显著，且PM小区比TF小区的植株吸氮量高3.6～33.1 kg/hm2。

氮肥利用率因栽培模式、氮肥类型、年份而异，且栽培模式与氮肥类型存在极显著的交互作用（表1）。TCR处理的氮肥利用率的多年平均值比TUR高9.2%，PCR处理比PUR高15.4%（表3）。2008年和2009年TF小区的氮肥利用率显著高于该小区的其他年份，2008年PM小区的氮肥利用率显著高于该小区的其他年份（图1A）。2种栽培模式下的氮肥利用率均随种植年限的延长呈下降趋势，TF小区的氮肥利用率由2008年的37.9%降低至2020年的33.0%，PM小区的氮肥利用率由2008年的47.1%降低至2020年的41.7%。除2015年外，PM小区的氮肥利用率均显著高于TF小区（图1A）。对于同一氮肥类型，2008年UR和CR处理的氮肥利用率最高（图1B）。2种氮肥类型处理的氮肥利用率均随种植年限的延长呈下降趋势，UR处理的氮肥利用率由2008年的34.1%降低至2020年的31.8%，CR处理的氮肥利用率由2008年的50.6%降低至2020年的40.0%。此外，同年CR处理的氮肥利用率均显著高于UR（图1B）。

图1

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图1   栽培模式/氮肥类型与年份的交互作用对水稻氮肥利用率的影响

短栅上不同小写字母表示同一栽培模式/氮肥类型的不同年份间在P＜0.05水平差异有统计学意义；*、**、***分别表示同一年份不同栽培模式/氮肥类型间在P＜0.05、P＜0.01、P＜0.001水平差异有统计学意义。

Fig. 1   Effects of interaction between cultivation pattern/N fertilizer type and year on N use efficiency of rice

Different lowercase letters above bars indicate significant differences among different years under the same cultivation pattern/N fertilizer type at the 0.05 probability level; single asterisk (*), double asterisks (**) and triple asterisks (***) indicate significant differences between different cultivation patterns/N fertilizer types in the same year at the 0.05, 0.01 and 0.001 probability levels, respectively.


2.4 相关性分析

本研究发现，水稻产量与植株吸氮量、氮肥利用率、产量构成因子呈极显著正相关（表4）。植株吸氮量与有效穗数、每穗粒数、结实率和千粒质量有关，且植株吸氮量与氮肥利用率呈极显著正相关，表明在当前施氮水平下，植株吸氮量的增加有利于提高氮肥利用率。氮肥利用率与有效穗数、每穗粒数、结实率呈极显著正相关。此外，有效穗数、每穗粒数和结实率均与水稻产量呈极显著正相关，表明有效穗数、每穗粒数和结实率可以作为表征粮食产量的指标。

表4   不同栽培模式和氮肥类型下水稻产量及其构成因子、植株吸氮量、氮肥利用率间的相关性分析

Table 4  Correlation analysis of grain yield and its components, plant N uptake amount, N use efficiency under different cultivation patterns and N fertilizer types

参量

Parameter

水稻产量

Grain yield

植株吸氮量

Plant N

uptake amount

氮肥利用率

N use

efficiency

有效穗数

Effective

panicle number

每穗粒数

Grains per

panicle

结实率

Grain filling

rate

千粒质量

1 000-grain

mass

水稻产量

Grain yield

1.000

植株吸氮量

Plant N uptake amount

0.787**1.000

氮肥利用率

N use efficiency

0.351**0.928**1.000

有效穗数

Effective panicle number

0.759**0.865**0.491**1.000

每穗粒数

Grains per panicle

0.752**0.767**0.435**0.822**1.000

结实率

Grain filling rate

0.603**0.620**0.344**0.728**0.662**1.000

千粒质量

1 000-grain mass

0.522**0.525**0.1050.487**0.402**0.544**1.000

**表示在P＜0.01水平极显著相关。

Double asterisks (**) indicate extremely significant correlations at the 0.01 probability level.

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2.5 土壤理化性质分析

土壤有机质、全氮、碱解氮含量因栽培模式、氮肥类型、年份而异（表1）。与CK相比，UR与CR处理的有机质含量的多年平均值分别增加了0.5 g/kg和0.6 g/kg；全氮含量的多年平均值分别增加了0.11 g/kg和0.17 g/kg；碱解氮含量的多年平均值分别增加了8.9 mg/kg和12.7 mg/kg（表5）。

表5   不同氮肥类型对土壤理化性质的影响

Table 5  Effects of different N fertilizer types on soil physicochemical properties

氮肥类型

N fertilizer type

pH值

pH

value

有机质

Organic matter/

(g/kg)

全氮

Total N/

(g/kg)

碱解氮

Alkali-hydrolyzable N/

(mg/kg)

有效磷

Available P/

(mg/kg)

速效钾

Available K/

(mg/kg)

CK5.37b17.6b1.06c99.6c21.5c38.9c
UR5.38b18.1a1.17b108.5b23.2b41.1b
CR5.42a18.2a1.23a112.3a23.8a42.7a

同列数据后不同小写字母表示不同氮肥处理间在P＜0.05水平差异有统计学意义。

Values within the same column followed by different lowercase letters indicate significant differences among different N fertilizer treatments at the 0.05 probability level.

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TF小区有机质含量的多年平均值比PM小区高4.0%，全氮含量的多年平均值比PM小区高5.3%，碱解氮含量的多年平均值比PM小区高4.1%（表6）。对于同一栽培模式，2009年的有机质含量在所有年份中最高（图2A），碱解氮含量在2008年和2009年高于其他年份（图2B）；此外，2种栽培模式下的有机质和碱解氮含量均随种植年限的延长呈下降趋势（图2）。

表6   不同栽培模式对土壤理化性质的影响

Table 6  Effects of different cultivation patterns on soil physicochemical properties

栽培模式

Cultivation pattern

pH值

pH

value

有机质

Organic matter/

(g/kg)

全氮

Total N/

(g/kg)

碱解氮

Alkali-hydrolyzable N/

(mg/kg)

有效磷

Available P/

(mg/kg)

速效钾

Available K/

(mg/kg)

TF5.31b18.3a1.19a108.9a21.8b42.5a
PM5.47a17.6b1.13b104.6b23.9a39.3b

同列数据后不同小写字母表示不同栽培模式间在P＜0.05水平差异有统计学意义。

Values within the same column followed by different lowercase letters indicate significant differences between different cultivation patterns at the 0.05 probability level.

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图2

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图2   不同栽培模式和年份的交互作用对土壤有机质和碱解氮含量的影响

短栅上不同小写字母表示同一栽培模式不同年份间在P＜0.05水平差异有统计学意义；*、**分别表示同一年份不同栽培模式间在P＜0.05、P＜0.01水平差异有统计学意义。

Fig. 2   Effects of interaction between different cultivation patterns and years on soil organic matter and alkali-hydrolyzable N contents

Different lowercase letters above bars indicate significant differences among different years under the same cultivation pattern at the 0.05 probability level; single asterisk (*) and double asterisks (**) indicate significant differences between different cultivation patterns in the same year at the 0.05 and 0.01 probability levels, respectively.


土壤有效磷和速效钾含量因栽培模式、氮肥类型、年份而异，且栽培模式与年份存在显著/极显著的交互作用（表1）。对于同一栽培模式，2020年TF小区、2019年PM小区的有效磷含量高于其他年份；除2010、2018年外，PM小区的有效磷含量较TF小区高4.7%～17.0%且差异显著；此外，2种栽培模式下的土壤有效磷含量均随种植年限的延长呈上升趋势（图3A）。对于同一栽培模式，2008年TF和PM小区的速效钾含量均高于其他年份；除2008、2019年外，TF小区的速效钾含量较PM小区高6.5%～10.0%且差异显著；此外，2种栽培模式下的土壤速效钾含量均随种植年限的延长呈下降趋势（图3B）。

图3

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图3   不同栽培模式和年份的交互作用对土壤有效磷、速效钾含量和pH值的影响

短栅上不同小写字母表示同一栽培模式不同年份间在P＜0.05水平差异有统计学意义；*、**、***分别表示同一年份不同栽培模式间在P＜0.05、P＜0.01、P＜0.001水平差异有统计学意义。

Fig. 3   Effects of interaction between different cultivation patterns and years on soil available P, available K contents and pH value

Different lowercase letters above bars indicate significant differences among different years under the same cultivation pattern at the 0.05 probability level; single asterisk (*), double asterisks (**) and triple asterisks (***) indicate significant differences between different cultivation patterns in the same year at the 0.05, 0.01 and 0.001 probability levels, respectively.


pH值因栽培模式和氮肥类型而异，且栽培模式与年份存在显著的交互作用（表1）。CR处理的土壤pH值的多年平均值比UR高0.04且差异显著（表5）。PM小区土壤pH值的多年平均值较TF小区高0.16且差异显著（表6）。2008年TF小区土壤pH值高于该小区其他年份，2015年PM小区土壤pH值高于该小区其他年份；此外，TF小区土壤pH值随种植年限的延长呈下降趋势，而PM小区土壤pH值随种植年限的延长呈升高趋势（图3C）。

2.6 经济效益分析

由表7可见，在不同栽培模式下，CR处理的利润最高，而CK最低，即施氮处理的利润远高于对照。在TF模式下，CR处理比UR处理的利润高8.0%；在PM模式下，CR处理比UR处理的利润高16.8%。值得注意的是，PCR处理比TCR处理的利润高6.4%，比TUR处理高14.9%。

表7   不同栽培模式与不同氮肥类型组合的年均收入、成本及利润 (yuan/(hm2∙a))

Table 7  Average annual income, cost and profit of different cultivation patterns combined with different N fertilizer types

处理

Treatment

总收入

Total

income

地膜费用

Plastic

film cost

覆膜的劳动力成本

Labor cost of covering

plastic film

氮肥费用

N fertilizer

cost

施用氮肥的劳动力成本

Labor cost of N

fertilizer application

能源费用

Energy

cost

其他费用

Other

cost

利润

Profit

TCK16 2602 0403 39510 825
TUR21 8657807602 0403 39514 890
TCR23 7461 8503802 0403 39516 081
PCK16 8267502004903 39511 991
PUR21 0267502007807604903 39514 651
PCR24 1757502001 8503804903 39517 110

TCK：TF+CK；TUR：TF+UR；TCR：TF+CR；PCK：PM+CK；PUR：PM+UR；PCR：PM+CR。

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3 讨论

3.1 长期覆膜旱作和施用包膜尿素对水稻产量及其构成因子的影响

在TF模式下，氮肥施用通常按照基肥、分蘖肥、抽穗肥的顺序进行[15]，从而满足作物全生育期对氮素的需求。然而，在PM模式下无法追施氮肥，因此，通常需要在水稻移栽前将所有肥料作为基肥施用，这种施肥方式可能会导致水稻在前期营养生长过盛，而在生殖生长期潜在缺氮，从而导致产量降低。在本研究中，与TUR处理相比，2008、2011—2013、2018—2019年PUR处理的水稻产量显著降低。除2020年外，在PM模式下施用CR相比于UR能显著提高水稻产量，这表明PCR处理能够弥补在PM模式下无法追施氮肥的缺陷。除2017年外，PCR处理与TCR处理的水稻产量差异不显著。相比于UR处理，CR处理在多个年份中显著提高了水稻产量，在TF模式下施用CR使水稻产量提高8.6%，在PM模式下使水稻产量提高15.0%且差异显著，这不仅表明CR能够稳产增产，而且说明CR具有随作物生育期逐步释放氮的特性[16]。

与TF模式相比，PM模式由于覆盖地膜而具有更高的土壤温度，促进了水稻分蘖的早期形成，有助于增加最大分蘖数和有效穗数[17]。此外，有研究表明，在水稻生育中后期增施氮肥能够提高抽穗率，从而提高有效穗数[18]。本研究也发现，在2008—2009、2013、2018—2019年TUR处理的有效穗数显著高于PUR处理；相关性分析表明，有效穗数与水稻产量呈极显著正相关，且相关系数（r=0.759）在各产量构成因子中最高。赵倩等[19]研究表明，有效穗数在产量构成因子中的潜力最大，是增产的主要制约因素，本研究结果与之类似。因此，采用合理的栽培措施及氮肥类型来提高作物的成穗率，从而间接地促进有效穗数的增加，对水稻增产起着决定性的作用。

氮供应不足会直接影响叶绿素的合成，同时，氮也是植物叶片进行光合作用的物质基础[20]。合适的氮源供应可以提高作物叶片的净光合速率，促进籽粒灌浆，从而促进作物生长和提高其产量[21-22]，这也是在不同氮肥处理下TF与PM小区水稻产量差异的原因。

PCR处理的有效穗数、千粒质量和TCR、PCR处理的每穗粒数均显著高于相应的UR处理；而在TF模式下，由于UR处理在水稻生育中后期会追施氮肥，因此，CR和UR处理的有效穗数和千粒质量无显著差异。

3.2 长期覆膜旱作和施用包膜尿素对水稻氮肥利用率的影响

普通尿素属于速效氮肥，水田中氮肥主要通过硝化-反硝化、氨挥发、淋溶、径流等途径损失，从而导致氮肥利用率降低[23]，而控释尿素则通过调控机制延缓氮素释放，从而减少或避免了这些损失，使氮肥利用率提高[24]。在本研究的长期定位试验中，CR处理的氮肥利用率为38.1%～51.0%，显著高于UR处理。值得注意的是，随着时间的推移，TF和PM模式下的氮肥利用率均趋于下降，其中TF模式下的氮肥利用率从2008年的37.9%下降到2020年的33.0%，PM模式下的氮肥利用率从2008年的47.1%下降到2020年的41.7%。其中，2015年UR和CR处理的氮肥利用率都较低，这可能是由于当年在水稻生育期降水过多，土壤水分渗透增强，增加了氮的损失，从而导致植株吸氮量和氮肥利用率较低。除2015年以外，PM模式下的氮肥利用率均显著高于TF模式。有研究表明，TF模式更有可能导致硝酸盐淋溶和氨挥发[25]。如表8所示：在2种栽培模式下，CR处理的土壤NH4+-N含量均显著高于UR处理，这可能与包膜尿素的养分未完全释放而导致土壤中氮素残留有关；TCR处理的NH4+-N含量显著高于PCR处理，可能是由于在TF模式下土壤长时间保持着水层，氮主要以NH4+-N的形式存在，这也在一定程度上增加了氨挥发的潜势。PCR处理的NO3－-N含量显著高于TCR处理，一方面可能是由于PM模式改变了土壤的通气状况及氧化还原电位，无机氮主要以NO3－-N的形式存在；另一方面，覆膜不仅可以有效抑制土壤水分蒸发，而且能有效防止硝酸盐向下淋溶。TF模式需要多次灌溉来维持水层，因此，可能导致耕层中的NO3－-N向下淋溶，从而使耕层中的NO3－-N含量较低。但覆膜后耕层土壤中NO3－-N含量较高这一现象也值得关注，农用地膜移除后在较高强度的降水条件下NO3－-N会发生淋溶[26]，从而对环境造成一定的潜在威胁。

表8   连续覆膜旱作并施用包膜尿素13年对土壤NH4+-N和NO3－-N含量的影响

Table 8  Effects of continuous non-flooding plastic film mulching and applying polymer coated urea for 13 years on soil NH4+-N and NO3－-N contents

氮肥类型

N fertilizer type

NH4+-N/(mg/kg)NO3－-N/(mg/kg)
TFPMTFPM
CK3.27bA3.09bB2.70a2.44b
UR3.27b3.03b2.48a2.67b
CR6.92aA4.70aB3.01aB4.34aA

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3.3 长期覆膜旱作和施用包膜尿素对土壤理化性质的影响

覆膜改变了土壤养分状况及其在土层中的分布特征，主要原因是覆膜改变了土壤的水热状况、微生物的数量和活性、土壤的理化性质和植物生长状况，从而影响养分循环。在本研究中，PM模式的土壤有机质含量显著低于TF模式，这主要是因为覆膜能够提高土壤温度，改善土壤通气状况，促进微生物新陈代谢，从而加速有机质的分解[27]。此外，大量氮肥的投入是PM模式获得高产的前提，而长期单施化肥会导致土壤中的C/N比下降，加速土壤有机质的分解。因此，为减缓土壤有机质的耗竭，应根据土壤的理化性状适当增施有机肥料，以提高土壤有机质含量。此外，PM模式的土壤全氮、碱解氮含量显著低于TF模式。有研究表明，在PM模式下，水稻根系生长旺盛，白根增多，根系活力增强[28]，促进了水稻对氮素的吸收，同时，也可以在一定程度上降低氮素在土壤中的残留，从而有利于水稻稳产、高产。由于土壤全氮含量与有机质含量呈显著正相关[29]，因此，在PM模式下，土壤有机质的耗竭对土壤氮库也产生了一定的影响，这也表明长期的PM模式会改变土壤肥力状况，并影响该模式的可持续性。

水作水稻与旱作水稻相比会从土壤中吸收更多的磷，且水作水稻在各生育期茎、叶和根系含磷量都高于旱作水稻[30]。土壤pH值是影响土壤有效磷含量的一个重要因素，一般在酸性土壤中，磷极易被铁氧化物及铝氧化物固定，其主要存在形态是磷酸铁及铝盐[31-32]。胡敏等[33]研究表明，土壤有效磷含量与pH值呈极显著二次曲线关系，即随着土壤pH值的升高，土壤有效磷含量也随之增加，当pH值达到6.0左右时，土壤有效磷含量最高，随后则随着pH值的升高而下降。本研究结果表明，相比于TF模式，PM模式能显著提高土壤pH值，有助于促进酸性土壤中铁结合态磷（Fe-P）和铝结合态磷（Al-P）的溶解，从而增加土壤有效磷的含量，导致PM模式的土壤有效磷含量高于TF模式。另外，本研究结果表明，相比于CK、UR处理，CR处理能显著提高土壤有效磷含量。张小翠等[34]认为，抽穗后期较高的根系活力是保证水稻高产的基础，施用缓释尿素能提高抽穗后期水稻的根系活力，有效延缓根系衰老。郑圣先等[35]的研究结果也表明，施用控释氮肥的水稻根系发达，根细且长、密度大且分布范围广，发达的根系会分泌更多的物质来活化土壤中的难溶性磷[6]，从而使土壤有效磷含量增加。此外，在本研究中，2种栽培模式下的土壤有效磷含量均随种植年限的延长表现出上升趋势，这说明连续施用磷肥可扩大土壤中的有效磷库[36]。周启运等[37]认为，土壤有机质和速效钾含量在不同土层之间均存在极显著的线性关系。在本研究中，TF模式的土壤有机质含量明显高于PM模式，这可能是TF模式的土壤速效钾含量高于PM模式的主要原因之一。值得注意的是，在本研究中，土壤速效钾含量随栽培年限的延长呈下降趋势，表明植物带走的钾大于外界输入的钾。

PM模式的土壤pH值高于TF模式，且随着种植年限的延长呈升高趋势，这可能是覆膜后水分运移改变所造成的。覆膜能促进水分由深层土壤向上层土壤转移，一方面是由于覆膜加快了水分在土壤-植物-大气中的运转[38]，另一方面是在稻田不灌水的情况下，反而促进了深层土壤水分向表层富集，并带来了可溶性盐基离子，而覆膜又减弱了淋溶作用，使盐基离子在一定程度上于表层土壤中积累，从而导致土壤pH值升高[39-40]。此外，CR处理的土壤pH值显著高于UR处理，这可能是由于CR处理释放养分的速率几乎与水稻对N的需求同步，因此引起的酸化程度较小。

3.4 长期覆膜旱作和施用包膜尿素的经济效益

经济效益是决定农民是否愿意采用PM模式并配合施用缓/控释氮肥的主要因素[41]。尽管缓/控释氮肥的价格高于普通尿素，且购买地膜也需要投入一定的成本，但PM模式可有效降低劳动力成本及水、电、能源开支，并提高经济效益。本研究结果表明，PCR处理比TCR处理的利润高1 029元/（hm2•a），比TUR处理高2 220元/（hm2•a）。在未来，随着劳动力资源稀缺性的增加，PM模式配合缓/控释氮肥将在经济上更具吸引力。

4 结论

本研究结果表明，施用控释氮肥能提高PM模式的氮肥利用率，且相比于TF模式，PM模式具有相似或更高的粮食产量。控释氮肥的施用有效解决了在地膜覆盖条件下水稻生育后期氮肥供应不足的问题，且相比于TF模式具有更高的经济效益，但应注意PM模式可能导致土壤肥力下降。为了实现作物的可持续生产，需要更多的研究来明确如何在PM模式下保持或提高土壤肥力。

参考文献

ROSA L, CHIARELLI D D, RULLI M C, et al.

Global agricultural economic water scarcity

[J]. Science Advances, 2020, 6(18): eaaz6031. DOI: 10.1126/sciadv.aaz6031

[本文引用: 1]

QIAN Q, GUO L B, SMITH S M, et al.

Breeding high-yield superior quality hybrid super rice by rational design

[J]. National Science Review, 2016, 3(3): 283-294. DOI: 10.1093/nsr/nww006

[本文引用: 1]

TAO Y Y, QU H, LI Q J, et al.

Potential to improve N uptake and grain yield in water saving ground cover rice production system

[J]. Field Crops Research, 2014, 168: 101-108. DOI: 10.1016/j.fcr.2014.08.014

[本文引用: 1]

XIN F F, XIAO X M, DONG J W, et al.

Large increases of paddy rice area, gross primary production, and grain production in Northeast China during 2000—2017

[J]. Science of the Total Environment, 2020, 711: 135183. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2019.135183

[本文引用: 1]

LI L B, LI F S, DONG Y F, et al.

Greenhouse gas emissions and global warming potential in double-cropping rice fields as influenced by two water-saving irrigation modes in South China

[J]. Journal of Soil Science and Plant Nutrition, 2020, 20(4): 2617-2630. DOI: 10.1007/s42729-020-00328-5

[本文引用: 1]

HE Y, ZHANG B, WU Y L, et al.

A pilot nationwide baseline survey on the concentrations of neonicotinoid insecticides in tap water from China: implication for human exposure

[J]. Environmental Pollution, 2021, 291: 118117. DOI: 10.1016/j.envpol.2021.118117

[本文引用: 2]

SUN Y J, MA J, SUN Y Y, et al.

The effects of different water and nitrogen managements on yield and nitrogen use efficiency in hybrid rice of China

[J]. Field Crops Research, 2021, 127: 85-98. DOI: 10.1016/j.fcr.2011.11.015

[本文引用: 1]

LIANG H, HU K L, QIN W, et al.

Ground cover rice production system reduces water consumption and nitrogen loss and increases water and nitrogen use efficiencies

[J]. Field Crops Research, 2019, 233: 70-79. DOI: 10.1016/j.fcr.2019.01.003

[本文引用: 1]

路兴花,吴良欢,庞林江,等.

连续覆膜旱作稻氮、磷、钾养分分布特征探讨

[J].土壤通报,2010,41(1):145-149. DOI:10.19336/j.cnki.trtb.2010.01.031

[本文引用: 1]

LU X H, WU L H, PANG L J, et al.

Distribution of N, P and K in rice plant under a long-term located plastic film mulching cultivation

[J]. Chinese Journal of Soil Science, 2010, 41(1): 145-149. (in Chinese with English abstract)

DOI:10.19336/j.cnki.trtb.2010.01.031      [本文引用: 1]

GUO L, LIU M J, ZHANG Y N, et al.

Yield differences get large with ascendant altitude between traditional paddy and water-saving ground cover rice production system

[J]. European Journal of Agronomy, 2018, 92: 9-16. DOI: 10.1016/j.eja.2017.09.005

[本文引用: 1]

LYU Y F, YANG X D, PAN H Y, et al.

Impact of fertilization schemes with different ratios of urea to controlled release nitrogen fertilizer on environmental sustainability, nitrogen use efficiency and economic benefit of rice production: a study case from Southwest China

[J]. Journal of Cleaner Production, 2021, 293: 126198. DOI: 10.1016/j.jclepro.2021.126198

[本文引用: 1]

DING W C, XU X P, HE P P, et al.

Improving yield and nitrogen use efficiency through alternative fertilization options for rice in China: a meta-analysis

[J]. Field Crops Research, 2018, 227: 11-18. DOI: 10.1016/j.fcr.2018.08.001

[本文引用: 1]

闫鸿媛.

长期施肥下我国典型土壤粮食作物氮肥利用率时空演变特征

[D].武汉:华中农业大学,2010.

[本文引用: 1]

YAN H Y.

Tempo-spatial variation of nitrogen use efficiency of grain food as affected by long-term fertilization in the typical soil of China

[D]. Wuhan: Huazhong Agricultural University, 2010. (in Chinese with English abstract)

[本文引用: 1]

鲍士旦.土壤农化分析[M].3版.北京:中国农业出版社,2000.

[本文引用: 1]

BAO S D. Soil Agrochemical Analysis[M]. 3rd ed. Beijing: China Agriculture Press, 2000. (in Chinese)

[本文引用: 1]

WANG D Y, XU C M, YE C, et al.

Low recovery efficiency of basal fertilizer-N in plants does not indicate high basal fertilizer-N loss from split-applied N in transplanted rice

[J]. Field Crops Research, 2018, 229: 8-16. DOI: 10.1016/j.fcr.2018.09.008

[本文引用: 1]

CHEN J, FAN X L, ZHANG L D, et al.

Research progress in lignin-based slow/controlled release fertilizer

[J]. ChemSusChem, 2020, 13(17): 4356-4366. DOI: 10.1002/cssc.202000455

[本文引用: 1]

ZHANG G B, YANG Y T, HUANG Q, et al.

Reducing yield-scaled global warming potential and water use by rice plastic film mulching in a winter flooded paddy field

[J]. European Journal of Agronomy, 2020, 114: 126007. DOI: 10.1016/j.eja.2020.126007

[本文引用: 1]

LIU H Y, WON P L P, BANAYO N P M, et al.

Late-season nitrogen applications improve grain yield and fertilizer-use efficiency of dry direct-seeded rice in the tropics

[J]. Field Crops Research, 2019, 233: 114-120. DOI: 10.1016/j.fcr.2019.01.010

[本文引用: 1]

赵倩,姜鸿明,孙美芝,等.

山东省区试小麦产量与产量构成因素的相关和通径分析

[J].中国农学通报,2011,27(7):42-45.

[本文引用: 1]

ZHAO Q, JIANG H M, SUN M Z, et al.

Correlation and path analysis of yield components of winter wheat varieties with high yield potential cultured in regional trials of Shandong Province

[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2011, 27(7): 42-45. (in Chinese with English abstract)

[本文引用: 1]

NASAR J, KHAN W, KHAN M Z, et al.

Photosynthetic activities and photosynthetic nitrogen use efficiency of maize crop under different planting patterns and nitrogen fertilization

[J]. Journal of Soil Science and Plant Nutrition, 2021, 21(3): 2274-2284. DOI: 10.1007/s42729-021-00520-1

[本文引用: 1]

VEJAN P, KHADIRAN T, ABDULLAH R, et al.

Controlled release fertilizer: a review on developments, applications and potential in agriculture

[J]. Journal of Controlled Release, 2021, 339: 321-334. DOI: 10.1016/j.jconrel.2021.10.003

[本文引用: 1]

XU R, CHEN S, XU C M, et al.

Polymer-coated urea application can increase both grain yield and nitrogen use efficiency in japonica-indica hybrid rice

[J]. The Journal of Agricultural Science, 2023, 161(1): 51-59. DOI: 10.1017/S0021859622000673

[本文引用: 1]

SHI X R, HU K L, BATCHELOR W D, et al.

Exploring optimal nitrogen management strategies to mitigate nitrogen losses from paddy soil in the middle reaches of the Yangtze River

[J]. Agricultural Water Management, 2020, 228: 105877. DOI: 10.1016/j.agwat.2019.105877

[本文引用: 1]

WANG L, XUE C, PAN X, et al.

Application of controlled-release urea enhances grain yield and nitrogen use efficiency in irrigated rice in the Yangtze River Basin, China

[J]. Frontiers in Plant Science, 2018, 9: 999. DOI: 10.3389/fpls.2018.00999

[本文引用: 1]

ZHU W, YANG J S, YAO R J, et al.

Nitrate leaching and NH3 volatilization during soil reclamation in the Yellow River Delta, China

[J]. Environmental Pollution, 2021, 286: 117330. DOI: 10.1016/j.envpol.2021.117330

[本文引用: 1]

刘新宇,巨晓棠,张丽娟,等.

不同施氮水平对冬小麦季化肥氮去向及土壤氮素平衡的影响

[J].植物营养与肥料学报,2010,16(2):296-303. DOI:10.11674/zwyf.2010.0206

[本文引用: 1]

LIU X Y, JU X T, ZHANG L J, et al.

Effects of different N rates on fate of N fertilizer and balance of soil N of winter wheat

[J]. Plant Nutrition and Fertilizer Science, 2010, 16(2): 296-303. (in Chinese with English abstract)

DOI:10.11674/zwyf.2010.0206      [本文引用: 1]

LI Y S, WU L H, ZHAO L M, et al.

Influence of continuous plastic film mulching on yield, water use efficiency and soil properties of rice fields under non-flooding condition

[J]. Soil and Tillage Research, 2007, 93(2): 370-378. DOI: 10.1016/j.still.2006.05.010

[本文引用: 1]

LIU X J, WANG J C, LU S H, et al.

Effects of non-flooded mulching cultivation on crop yield, nutrient uptake and nutrient balance in rice-wheat cropping systems

[J]. Field Crops Research, 2003, 83(3): 297-311. DOI: 10.1016/S0378-4290(03)00079-0

[本文引用: 1]

LIN Y X, YE G P, KUZYAKOV Y, et al.

Long-term manure application increases soil organic matter and aggregation, and alters microbial community structure and keystone taxa

[J]. Soil Biology and Biochemistry, 2019, 134: 187-196. DOI: 10.1016/j.soilbio.2019.03.030

[本文引用: 1]

尹金来,周春霖,沈其荣,等.

水稻水作与旱作条件下土壤和植物磷素有效性的研究

[J].南京农业大学学报,2002,25(4):53-56.

[本文引用: 1]

YIN J L, ZHOU C L, SHEN Q R, et al.

Availabilities of phosphorus in soil and rice plant under waterlogged and aerobic conditions

[J]. Journal of Nanjing Agricultural University, 2002, 25(4): 53-56. (in Chinese with English abstract)

[本文引用: 1]

ZHANG W L, LI C B, LI G T, et al.

Biochar alters inorganic phosphorus fractions in tobacco-growing soil

[J]. Journal of Soil Science and Plant Nutrition, 2021, 21(2): 1689-1699. DOI: 10.1007/s42729-021-00472-6

[本文引用: 1]

周旋,丁俊山,吴良欢,等.

不同工艺复合肥对小白菜产量和品质的影响

[J].浙江大学学报(农业与生命科学版),2016,42(5):626-636. DOI:10.3785/j.issn.1008-9209.2016.03.311

[本文引用: 1]

ZHOU X, DING J S, WU L H, et al.

Effects of compound fertilizers by different processes on yield and quality of pakchoi (Brassica chinensis L.)

[J]. Journal of Zhejiang University (Agriculture and Life Sciences), 2016, 42(5): 626-636. (in Chinese with English abstract)

DOI:10.3785/j.issn.1008-9209.2016.03.311      [本文引用: 1]

胡敏,向永生,鲁剑巍.

石灰用量对酸性土壤pH值及有效养分含量的影响

[J].中国土壤与肥料,2017(4):72-77. DOI:10.11838/sfsc.20170411

[本文引用: 1]

HU M, XIANG Y S, LU J W.

Effects of lime application rates on soil pH and available nutrient content in acidic soils

[J]. Soil and Fertilizer Sciences in China, 2017(4): 72-77. (in Chinese with English abstract)

DOI:10.11838/sfsc.20170411      [本文引用: 1]

张小翠,戴其根,胡星星,等.

不同质地土壤下缓释尿素与常规尿素配施对水稻产量及其生长发育的影响

[J].作物学报,2012,38(8):1494-1503. DOI:10.3724/SP.J.1006.2012.01494

[本文引用: 1]

ZHANG X C， DAI Q G， HU X X, et al.

Effects of slow-release urea combined with conventional urea on rice output and growth in soils of different textures

[J]. Acta Agronomica Sinica, 2012, 38(8): 1494-1503. (in Chinese with English abstract)

DOI:10.3724/SP.J.1006.2012.01494      [本文引用: 1]

郑圣先,聂军,戴平安,等.

控释氮肥对杂交水稻生育后期根系形态生理特征和衰老的影响

[J].植物营养与肥料学报,2006,12(2):188-194. DOI:10.11674/zwyf.2006.0208

[本文引用: 1]

ZHENG S X, NIE J, DAI P A, et al.

Effect of controlled release nitrogen fertilizer on the morphological and physiological characteristics and senescence of root system during late growth stages of hybrid rice

[J]. Plant Nutrition and Fertilizer Science, 2006, 12(2): 188-194. (in Chinese with English abstract)

DOI:10.11674/zwyf.2006.0208      [本文引用: 1]

李新乐,侯向阳,穆怀彬,等.

连续6年施磷肥对土壤磷素积累、形态转化及有效性的影响

[J].草业学报,2015,24(8):218-224. DOI:10.11686/cyxb2014388

[本文引用: 1]

LI X L, HOU X Y, MU H B, et al.

P fertilization effects on the accumulation, transformation and availability of soil phosphorus

[J]. Acta Prataculturae Sinica, 2015, 24(8): 218-224. (in Chinese with English abstract)

DOI:10.11686/cyxb2014388      [本文引用: 1]

周启运,郑重谊,荊永锋,等.

湘南稻作烟区不同土层土壤有机质含量与氮磷钾关系研究

[J].作物杂志,2021(5):114-119. DOI:10.16035/j.issn.1001-7283.2021.05.017

[本文引用: 1]

ZHOU Q Y, ZHENG Z Y, JING Y F, et al.

Study on soil organic matter content and its relationship with nitrogen, phosphorus and potassium in different soil layers of rice-growing tobacco areas in Southern Hunan

[J]. Crops, 2021(5): 114-119. (in Chinese with English abstract)

DOI:10.16035/j.issn.1001-7283.2021.05.017      [本文引用: 1]

宋婷,王红丽,陈年来,等.

旱地全膜覆土穴播和全沙覆盖平作对小麦田土壤水分和产量的调节机制

[J].中国生态农业学报,2014,22(10):1174-1181. DOI:10.13930/j.cnki.cjea.140216

[本文引用: 1]

SONG T, WANG H L, CHEN N L, et al.

Regulation of whole field soil-plastic mulching with bunch planting and whole field sand mulching with flat planting on soil moisture and yield of spring wheat in semiarid dryland areas

[J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2014, 22(10): 1174-1181. (in Chinese with English abstract)

DOI:10.13930/j.cnki.cjea.140216      [本文引用: 1]

李世朋,蔡祖聪,杨浩,等.

长期定位施肥与地膜覆盖对土壤肥力和生物学性质的影响

[J].生态学报,2009,29(5):2489-2498. DOI:10.3321/j.issn:1000-0933.2009.05.036

[本文引用: 1]

LI S P, CAI Z C, YANG H, et al.

Effects of long-term fertilization and plastic film covering on some soil fertility and microbial properties

[J]. Acta Ecologica Sinica, 2009, 29(5): 2489-2498. (in Chinese with English abstract)

DOI:10.3321/j.issn:1000-0933.2009.05.036      [本文引用: 1]

李毅,王全九,王文焰,等.

覆膜开孔土壤蒸发的水盐分布特征及运移规律研究

[J].植物营养与肥料学报,2005,11(2):187-193. DOI:10.3321/j.issn:1008-505X.2005.02.009

[本文引用: 1]

LI Y, WANG Q J, WANG W Y, et al.

Distribution and movement characteristics of soil water and soil salt during evaporation from perforated plastic mulch

[J]. Plant Nutrition and Fertilizer Science, 2005, 11(2): 187-193. (in Chinese with English abstract)

DOI:10.3321/j.issn:1008-505X.2005.02.009      [本文引用: 1]

LINQUIST B A, LIU L J, VAN KESSEL C, et al.

Enhanced efficiency nitrogen fertilizers for rice systems: meta-analysis of yield and nitrogen uptake

[J]. Field Crops Research, 2013, 154: 246-254. DOI: 10.1016/j.fcr.2013.08.014

[本文引用: 1]

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