辽西地区应用缓释肥料对玉米产量及生产效益的影响

董 智，邓林军，董 俊，向午燕，靖 凯，侯志研

（辽宁省农业科学院耕作栽培研究所，辽宁沈阳 110161）

辽西地区应用缓释肥料对玉米产量及生产效益的影响

董 智，邓林军，董 俊，向午燕，靖 凯，侯志研

（辽宁省农业科学院耕作栽培研究所，辽宁沈阳 110161）

2014～2015年在辽宁省农业科学院大固本玉米综合试验示范基地进行了缓释肥料减量施用试验。结果表明：与对照相比，施用脲醛型缓释肥米产量提高玉9．75%，收益增加13．20%；不设追肥且底肥用量减少16．67%的情况下，施用高分子型缓释肥仍能保障玉米的正常产量，平均增产4．08%，收益增加6．72%。另外，施用缓释肥料还提高了玉米的穗长、穗粗、穗粒数及百粒重。

缓释肥；玉米；产量；产量构成因素；经济效益

化肥对我国农作物增产的作用占30%～40%，是粮食作物生产中最大的物质投资，其费用占全部生产性支出的50%［1～3］。化肥对提高单产的作用很大，尤其是中低产田，正是由于化肥在作物增产中的重要作用，自建国以来，我国化肥用量不断增加［1］。然而，单位化肥用量的粮食增长量却相反，究其原因是肥料利用率低，损失严重［4～5］。肥料利用率低不仅造成资源的浪费，还降低了农业生产的经济效益［1，6～7］。化肥自身存在的某些缺陷以及不合理施用化肥，给环境带来不同程度的污染［3～7］。利用不同的技术方法来提高肥料利用率是研究如何阻止或减少养分淋失问题中的核心，而缓控释肥料又是解决这一核心问题的重要手段［2～4］。控释或缓释肥料可以避免土壤中养分过量供应，协调土壤养分供应与植物养分吸收之间的矛盾［1，8～10］，从而提高养分利用率和减少了对环境的危害，成为肥料发展的新方向。

玉米是辽宁省第一粮食作物，2014年的种植面积达233．01万hm2，占全省粮食作物播种面积的68．59%。辽宁西部地区玉米播种面积占总播种面积的60%以上，玉米产量占粮豆总产量的85%以上，是辽宁省重要的玉米生产基地。近几年来，由于新品种的引进和配方施肥技术的推广，种植面积不断增加，单位面积玉米产量不断提高，但是生产实践中仍缺少集肥效期长、养分利用率高、增产幅度大、环境污染低等优点于一体的复合肥料［11～13］。缓释专用肥料试验研究的开展，为玉米高效生产提供了有力的技术支撑，对进一步提升辽西地区玉米生产水平、促进农民增产增收具有重要的意义。为此，研究缓释肥料对玉米产量与生产效益的影响，最终确定出最合理的施肥量与施肥方式，为玉米稳产高效及可持续农业技术体系的建立提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

辽西地区包括朝阳、阜新、葫芦岛和锦州部分区域，属温带大陆性季风气候区，年平均气温7～8℃，10℃以上积温为2 900～3 400℃，无霜期为135～165 d，5～9月份日照时数为1 200～1 300 h，全区土地面积约为3×104km2，耕地面积约为68．97×104hm2，光热和土地资源十分丰富。雨热同季，适于玉米生产，但年降水量仅为300～500 mm，雨量偏少且集中，降水变率较大，“十年九旱”是其基本气候特征。

试验于2014～2015年在辽宁省农业科学院大固本玉米综合试验示范基地（122°13′21″E，42°15′57″N）进行，该基地位于辽宁省阜蒙县东南部大固本镇，年平均温度7．2℃，多年平均降雨量481 mm，5～9月份降雨量为418 mm（资料来源于阜蒙县气象局），2014年和2015年5～9月份降雨量（基地自测）分别为312 mm和306 mm。试验地0～20 cm土层含全氮0．6 g／kg、有效磷16．55 mg／kg、速效钾85．05 mg／kg、有机质10．73 g／kg。

1.2 试验设计

试验采用大区设计，设置3个处理：CK：底肥施用硫酸钾型复合肥（NPK：15-15-15）450 kg／hm2，拔节期（玉米10叶期）追施尿素375 kg／hm2；T1：底肥施用脲醛缓释复合肥（NPK：28-9-11）450 kg／hm2，拔节期追施尿素375 kg／hm2；T2：底肥施用高分子型缓释复合肥（NPK：30-10-10）375 kg／hm2，不设追肥。供试品种为：辽单588，CK及T1施用的复合肥为住商（青岛）肥料有限公司生产，T2施用的肥料为河北施普丰肥业有限公司生产，尿素为鲁西化工集团股份有限公司生产。

试验均采取秋季旋耕整地，根茬（根茬高度约10 cm）还田，旋耕深度约15 cm，春季直接播种，播种的同时施用底肥，种、肥水平相距5 cm，底肥距地面10～12 cm。12行区，行长180 m，行距50 cm，株距33 cm，保苗密度为60 000株／hm2。2014年5月7日播种，9月22日收获，无灌溉；2015年5月5日播种，8月10日补充灌溉一次，灌水量为30 mm，9月26日收获，其它田间管理同与当地大田。

1.3 测定项目与方法

株高及地上部干物质：株高以抽穗前计算地面至叶片捋直的高度，抽穗后计算地面至雄蕊顶端的高度，每个处理测量10株；地上部干物质计算地面以上所有部分风干后的重量，每个处理取样5株。

产量及其构成因素：收获时对每个区进行取样（取4垄，10 m长，3次重复），立即测定玉米棒鲜重及果穗数，然后从中选出10个均匀果穗，带回实验室风干考种，测定各个处理的穗粒数、百粒重、穗长、穗粗、单穗重、最后计算产量（以含水量14%计）。

经济效益：投入仅计算实际生产资料费用及田间管理工时和机耕费用，产出仅计算玉米出售的收入。

1.4 数据处理

采用EXCEL 2010进行数据处理，SPSS 20．0软件进行差异显著性检验（LSD法）。

2 结果与分析

2.1 缓释肥料对玉米株高及干物质积累的影响

施肥处理对玉米株高的影响见表1，苗期株高表现为：CK＞T1＞T2，各处理间差异不显著，玉米高度的差异在0．66～1．82 cm。拔节期的株高呈现为：CK＞T2＞T1，但T1和T2间的差异很小。追肥前施用缓释肥均有降低玉米株高的趋势，自开花期开始，缓释肥的施用效果显著。开花期和灌浆期玉米的株高均呈现为：T1＞T2＞CK，在灌浆期T1的株高较对照增加7．54%，较T2增加6．04%，而T2与对照仅相差1．42%。在底肥和追肥施用量相同的情况下，施用缓释肥料有利于提高玉米的株高；免追肥且减量施用高分子型缓释肥料，对玉米株高影响不明显，最终玉米的株高表现为略高于对照。

地上部干物质积累是形成最终产量的基础［14］，由调查数据（见表2）可知，在玉米开花期以前，地上部干物质积累均呈现为：CK＞T1＞T2，但处理间的差异不显著，在苗期各处理间的干物质的积累差异在0．02～0．06 g之间，拔节期相差0．53～2．09 g。自开花期T1和T2的干物质积累显著高于对照，到灌浆期时地上部干物质的积累量呈现为：T1＞T2＞CK，T1和T2间的差异不显著，但T1、T2的干物质积累均显著高于CK，分别比对照增加26．76%和19．30%。

2.2 缓释肥料对玉米产量的影响

表3显示了不同施肥处理对产量的影响，施用缓释肥均表现为增产，T1处理显著高于对照，增产9．75%，单穗重较对照增加6．22%，T2处理较对照增产4．08%，单穗重增加5．26%。说明在辽西地区由普通复合肥改施缓释肥料的增产效果显著，这与前人在相似生态区的研究结果相似［15～16，18］。在不追肥的条件下，高分子型缓释肥料较普通复合肥的用量减少16．67%的情况下仍能保障玉米的正常产量，这可能与高分子肥施入土壤后形成胶体，通过胶体的“固氮解磷”特性活化了土壤中的残留养分有关。

2.3 缓释肥料对产量构成因素的影响

在产量构成因素方面，T1和T2间差异不显著，但均高于对照。玉米的穗长呈现为：T1＞T2＞CK，T1和T2较CK分别增长10．10%和9．48%；但穗粗却呈现为：T2＞T1＞CK，T1的穗粗较CK增加2．12%，T2增加2．60%。施用缓释肥料显著增加了玉米的穗粒数，T1较对照增加4．20%，T2增加6．47%。玉米的百粒重方面虽然各处理间差异不显著，但其平均值表现为：T1＞T2＞CK，T1和T2分别比对照提高1．40%和1．07%。

2.4 缓释肥料的经济效益

不同缓释肥均增加了玉米种植的经济效益（如表5所示），T1的效益达15 192元／hm2，较对照每hm2增加收益1 772元，增收13．20%，T2每hm2增加收益902元，增收6．72%。在产投比方面也表现为：T1＞T2＞CK，T1较对照提高7．98%，T2提高6．13%。

表1 不同施肥处理对玉米株高的影响 （cm）

表2 不同施肥处理对玉米地上部干物质的影响 （g／株）

表3 不同施肥处理对玉米产量的影响

表4 不同施肥处理对玉米产量性状的影响

表5 不同施肥处理投入产出情况 （元／hm2）

3 讨论与结论

本研究将脲醛型缓释肥、高分子型缓释肥及常规复合肥对春玉米生长状况、产量及产量构成因素的影响进行对比，结果表明，缓释肥料在辽西地区对玉米的促进作用及要优于常规复合肥，脲醛型缓释肥两年间平均增产9．75%，收益增加13．20%，这与其它学者的研究结果基本一致［13～18］。同时，研究还发现高分子型缓释肥在施用量减少16．67%且不设追肥的前提下，两年内仍能保障玉米正常的产量，平均增产4．08%，增收6．72%。因肥料价格因素的影响，施用高分子缓释肥的增收效果低于脲醛型缓释肥，但生产中化肥的实物总投入量却减少了54%，有利于减轻农业面源污染及农业的可持续发展［19～22］。高分子型缓释肥在减量施用且不追肥的条件下仍能保障玉米的产量，可能与试验布设前土壤残留养分含量较高有关，高分子缓释肥的“减施稳产”作用机理还有待于进一步研究。

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Effects of Slow Release Fertilizer on Yield and Production Profit of Corn in Western Region of Liaoning Province

DONG Zhi，DENG Lin-jun，DONG Jun，XIANG Wu-yan，JING Kai，HOU Zhi-yan

（Tillage and Cultivation Research Institute，Liaoning Academy of Agricultural Sciences，Shenyang，Liaoning 110161）

The experimentwas conducted to study the effect of different slow release fertilizer and fertilization methods on yield and production profit of corn on Da guben experiment base of Liaoning academy of agricultural sciences in Fu xin District in the year 2014～2015．The results showed that the yield increased by 9．75% and the production profit enhance about13．20%，used as urea-formaldehyde compound fertilizer．W ithout top dressing and the amount of basal fertilize lower 16．67%using the polymer slow-release fertilizer，which increased yield 4．08%and production profit 6．72%than CK．In the meantime，applying slow-release fertilizer improved the corn spike length，spike diameter，spike grain number and grain weight．

Slow release fertilizer；Maize；Yield；Yield components；Production profit

S145．6；S513．062

A

1002-1728（2017）02-0013-04

10．3969／j．issn．1002-1728．2017．02．003

2017-03-11

国家科技支撑计划项目（2013BAD07B03）；水体污染控制与治理专项（2015ZX07103-007）

董智（1981-），男，山东蒙阴县人，博士，助理研究员，主要从事免耕栽培技术与旱作农业研究。E-mail：dongzhi1207＠163．com

侯志研（1972-），男，辽宁朝阳人，研究员，主要从事作物高产与旱作农业研究。E-mail：houzhiyan＠163．com