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稻麦轮作是我国长江中下游平原主要的轮作方式,氮肥对水稻和小麦的高产起着重要的支撑作用,然而作物对氮素的利用率较低,大部分氮素流失到环境中,导致温室气体排放增加以及水体富营养化加剧。本研究通过田间试验小区,研究水基包衣控释掺混肥一次性性施用对水稻和小麦的生理特征以及氮素利用的影响,为水稻和小麦简化和高效施肥提供技术支撑。本文采用田间定位试验,水稻设置处理：①不施肥(RT1),②常规分次施肥(RT2),③控释氮占总氮20%的水基包衣控释掺混肥(RT3),④控释氮占总氮30%的水基包衣控释掺混肥(RT4),⑤总氮减15%,控释氮占总氮30%水基包衣控释掺混肥(RT5)。小麦设置处理：①不施肥(WT1),②常规分次施肥(WT2),③控释氮占总氮30%的水基包衣控释掺混肥(WT3),④总氮减15%,控释氮占总氮30%水基包衣控释掺混肥(WT4)。主要研究结果如下：(1)水稻季试验结果表明,RT4处理对水稻各生育期的株高、分蘖数、生物量的生理特征影响最优,跟常规施肥相比,产量提高4.66%。RT5处理虽然在生理特征和产量上不及RT4,但是并没有显著差异,而且因为其是减氮处理,有最优的氮素利用率。RT5处理在氮素农学利用率上、氮肥表观利用率上、氮素偏生产力上分别比常规施肥处理增加了41.56%、25.00%、22.14%。(2)小麦季试验结果表明,常规分次施肥WT2处理在小麦生育前期各项生理特征显著不及水基包衣控释掺混肥处理,但追肥后无明显差异,并且WT2处理的氮素利用率与产量最高。WT3处理在产量上仅次于WT2处理。与WT3处理相比,WT2处理在产量上增加了8.16%。水基包衣控释掺混肥处理(WT3、WT4)在拔节期的土壤铵态氮和硝态氮含量已经接近不施肥处理,不能为小麦提供充足氮素。在本试验条件下建议增加处理中水基包衣控释肥占总氮含量的比例,减少速效氮的比例,因为小麦在越冬期生长缓慢,对氮素需求并不大,控施氮肥能更长久的为小麦生育后期生长提供充足氮素。(3)本试验中基于红外光声效应的土壤顶空NH3和N20浓度原位检测法在田间试验中进行了应用,与传统常用的罩式检测方法相比,土壤顶空的监测方法具有明显的优点：第一,从田间收集的气体不需要添加任何化学试剂,可直接进行光谱扫描,减少了化学实验带来的误差；第二,实验过程简便,直接进行光谱扫描,不需要繁琐的化学实验处理过程；其三,罩式方法改变了罩内的温度、湿度及空气流动等,所得结果可能不同程度地偏离实际情况,而土壤顶空监测方法是原位分析方法,能更好地反映真实情况。水稻试验的监测期内,RT1、RT2、RT3、RT4、RT5处理NH3挥发平均浓度分别为,289、356、333、332、329mg/L, N2O排放平均浓度分别为74、88、85、84、82ug/L, RT5为NH3挥发和N20排放平均浓度最低值的施肥处理。小麦试验的监测期内,WT1、WT2、WT3、WT4的NH3平均浓度值分别为212、261、253、247mg/L, N2O平均浓度值分别为309、345、338、333ug/L。WT4为NH3挥发和N20排放平均浓度最低值的施肥处理。通过水稻季与小麦季的试验,证明了水基包衣控释掺混肥在大田生产中一次性施用的良好效果。其中,水稻季的RT4处理,在水稻各生育期的株高、分蘖数、生物量的生理特征中影响最优,RT5处理减氮不减产,拥有最高的氮素利用率；小麦季试验中应当增加水基包衣控释肥所占比例,以满足小麦生育后期的生长。综上所述,水基包衣控释掺混肥在大田生产中具有较好的应用潜力。