目前农业生产中氮肥大量的使用致使土壤中N素积累和养分失衡，影响作物生长的同时也造成了土壤质量的退化、环境的污染和资源的浪费。为了有效降低氮肥用量，本研究对比了脲铵氮肥和尿素在水稻上的应用效果，为脲铵替代尿素的可行性及其在水稻等作物上的示范推广提供科学依据。
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材料与方法
1.1 试验基本情况
1.1.1 供试肥料
试验所用肥料为金字牌脲铵氮肥（30-0-0），尿素（46-0-0），由江苏华昌化工股份有限公司生产提供。
1.1.2 供试地点
试验在中国科学院常熟生态农业实验站进行，试验地为水稻土，为湖积物发育而成的潜育型水稻土（乌栅土），肥力中等，0-20厘米表层土壤基本性状为如表1。
表1 试验田土壤农化性状
1.1.3 供试作物
试验品种为南粳稻46号。
1.2 试验设计
以氮肥种类和施氮量为影响因子，试验共设7个处理：水稻季各处理设置及相应的施氮量如下：
1（A）、无氮区处理：只施磷钾肥不施氮肥；
2（B）、普通尿素1：按当地施氮量施用常规尿素300 kg N/ha；
3（C）、普通尿素2：施用常规尿素240kgN/ha；
4（D）、普通尿素3：施用常规尿素180kgN/ha；
5（E）、金字牌脲铵（30-0-0）1：施氮量为300kgN/ha；
6（F）、金字牌脲铵（30-0-0）2：施氮量为240kgN/ha；
7（G）、金字牌脲铵（30-0-0）3：施氮量为180kgN/ha；
每个处理4个重复，28个小区（小区面积6×7，氮肥分三次施用，基肥：分蘖肥：孕穗肥=4：2：4。过磷酸钙和氯化钾全部用做基肥。田间随机区组排列。氮肥分三次施用，基肥：分蘖肥：孕穗肥=4：3：3，磷钾肥在基肥期施用。
施氮技术如下：水稻：基肥无水层混施。前茬土壤耕翻后灌水，形成田面无水层，均匀撒施氮肥，再与土壤耙混、整平，然后灌水栽秧，追肥(分蘖肥、穗肥)“以水带氮”深施。追肥前轻微搁田，形成田面有头发丝的裂缝，均匀撒施氮肥再灌水。
水稻收获期计产：在每个小区选3个1平方单独脱粒计产。
1.3 田间管理
2015年水稻季开始至2017年水稻季收获，在同一地块上连续进行了三个水稻季的肥效与环境影响评价试验。三个水稻季的插秧、施肥和收获时间见表2。
表2 3个水稻季主要农事时间表
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结果与分析
2.1 2015年脲铵氮肥对水稻产量的影响
分别采用小区实际收获产量和3m2理论产量两种方式计产，结果表明，两种方式计产条件下各种施氮处理趋势相同（见表3和表4）。
不同氮肥种类之间比较，施氮量相同时，以施氯脲铵的水稻产量最高，理论产量10 t，其次为尿素，较尿素产量提高了3%(300kgN/ha)~7%(180kgN/ha)。
氮肥种类相同条件下，水稻产量随施氮量的增加而增加，然而，在施氮量从240 kg N/ha增加到300 kg N/ha时，水稻产量增加有限，两种氮肥（尿素、氯脲铵）增产平均仅为130 kg/ha。在该试验区，空白区不施氮处理的产量为 7290 kg/ha。
表3 不同施氮量和氮肥品种下水稻小区实际产量（风干重 kg ha-1）
表4 不同施氮量和氮肥品种下水稻小区理论产量（风干重 kg ha-1）
图1 各处理收获时水稻产量对比
2.2 2016年脲铵氮肥对水稻产量的影响
为避免施肥以及小区插秧等管理不均等因素，采用整个小区实际收获产量方式计产。结果表明，不同氮肥种类之间比较，施氮量相同时，与2015年稻季相似，高施氮量（300 kg N/ha）条件下以施氯脲铵的水稻产量最高；然而，中等施氮量（240 kg N/ha）条件下，尿素产量较低；低施氮量（180 kg N/ha）条件下，肥料品种之间还没有达到统计的显著性差异（P<0.05）。
氮肥种类相同条件下，施用尿素和氯脲铵时水稻产量随施氮量的增加而增加，两个施氮量下水稻产量基本相同（表5）。在该试验区，空白区不施氮处理的产量为 6860 kg/ha。
表5 2016年水稻季不同施氮量和氮肥品种下水稻小区实际产（kg/ha）
氮肥根区施肥即是在水稻秧苗的根部一下7cm定位施肥，通过采用此种施肥方式，在240kg N/ha施氮量条件下，氯脲铵处理水稻产量分别增加了5%（图2），由此可见，通过根区施肥，水稻产量可进一步提高，采用该施肥方法最重要的一点是降低了氮肥的氨挥发损失，因此，只要采取合适的方式降低氯化铵以及氯脲铵氮肥的氨挥发损失，就可以促进作物生长和提高产量。
图2 2016水稻季氮肥根区施肥对水稻产量的影响
2.3 2017年脲铵氮肥对水稻产量的影响
2017年水稻收获产量结果表明，不同氮肥种类之间比较，施氮量相同时，与2015年和2016年稻季相似，高施氮量（300 kg N/ha）、中等施氮量（240 kg N/ha）、低施氮量（180 kg N/ha）条件下以氯脲铵处理产量最高，这与前两个稻季规律一致，表明氯脲铵氮肥在常熟地区水稻田上的中低施氮量情况下有优势。
2017年水稻季氮肥种类相同条件下，施用尿素和氯脲铵时水稻产量随施氮量的增加而增加。
图3 2017稻季不同种类氮肥条件下水稻稻谷产量
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结论
在相同施氮量情况下，尤其是高施氮量时，水稻产量连续三年均是以氯脲铵氮肥最高，尿素最低，在等氮量条件下，脲铵氮肥在水稻产量方面优于尿素，体现出了氯脲铵氮肥的优越性。在中低施氮量情况下，同样是脲铵氮肥高于尿素。
有研究表明低浓度氯离子促进水稻钾素吸收，钾素能保证水稻中后期茎杆健壮，促进灌浆，在抽穗期已能观察到氯脲铵氮肥的水稻叶片较青，而且茎杆结实。
水稻氮素吸收随施氮量增加而增加，相同施氮量下，高氮时，氯脲铵氮肥连续三年水稻吸氮量和氮素利用率均高于尿素。在中施氮量时，尿素、氯脲铵基本持平，以氯脲铵有优势。
因此，与尿素相比，脲铵氮肥施用方便，有利于水稻的稳产增产，同时提高了水稻的氮肥利用效率，但要注意根据施氮量选择适宜的脲铵氮肥品种。
采用根区施肥方式，在240kg N/ha施氮量条件下，金字牌脲铵氮肥（30-0-0）处理水稻产量增加了5%，在水稻产量相近（9000kg/ha）的条件下，节氮可达20%左右。此试验为脲铵替代尿素在水稻等作物上应用及推广提供科学依据。
