不同用量长效控释肥对夏玉米生长发育及产量的影响

2017-07-29史桂芳董浩衣文平孙国波朱国梁牟

山东农业科学 2017年7期

史桂芳+董浩+衣文平+孙国波+朱国梁+牟小翎+曹兵

摘要：试验通过长效控释肥在夏玉米播种时一次性基施，探讨了不同用量的长效控释肥对玉米生长发育、产量、经济效益及环境的影响。结果表明：与农民习惯施肥（苗期及大喇叭口期各追482.1 kg/hm2高氮复合肥）相比，除60%控释肥处理略有减产外，其余控释肥处理均表现不同程度地增产，增产率为1.1%～7.4%，部分处理的产量差异达到显著水平。在本试验条件下，综合考虑玉米产量、氮素利用效率和经济效益，采用普通施肥量80%水平的控释肥一次施用，可以达到省工、高产、高效、节肥的目的，宜于在华北平原夏玉米生产区推广应用。

关键词：长效控释肥；夏玉米；产量；氮肥利用率

中图分类号：S513.062 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2017）07-0095-04

Abstract Different rates of long-term controlled-release fertilizer （CRF） were applied once when sowing summer maize to explore their effects on maize growth， yield， economic profits and environment. The results showed that compared with conventional fertilization （topdressing high-nitrogen compound fertilizer of 482.1 kg/hm2 for two times at seedling stage and bell stage respectively）， except the treatment of 60% CRF with a little decrease of yield， the other treatments all showed increase in production in varying degrees with the range of 1.1%～7.4%， and some showed significant differences. Comprehensively considering maize yield， nitrogen use rate and economic profit， the controlled-release fertilizer could be applied once at the amount of 80% of common fertilizer amount. It could realize laborsaving， high yield， high efficiency and fertilizer saving， and was beneficial for popularization in the summer maize production area in North China.

Keywords Long-term controlled release fertilizer； Summer maize； Yield； Nitrogen use rate

化肥在农业生产中具有举足轻重的地位，约占生产成本的50%，粮食增产的55%来自化肥的作用[1，2]。目前中国是世界化肥生产量和使用量最大的国家[3]，然而我国化肥的当季利用率氮为30%～35%，磷为10%～20%，钾为35%～50%[4]，长期以来化肥的利用率低以及引起的环境污染等问题已引起各界的广泛关注。控释肥料因其具有养分释放与作物需求同步，能明显提高肥料利用率，降低施肥劳动强度，已成为世界新型肥料的发展方向[5-7]。由于控释肥生产成本较常规肥料高，大田推广应用受到一定程度的制约，为此课题组曾进行过控释氮肥与普通氮肥配施对玉米影响的试验研究[8-10]。随着生产工艺的改进，控释肥与常规肥料的价格差距缩小，也逐步广泛地应用到大田生产中。本试验应用最新研发的长效控释肥，在确定肥料一次性基施的基础上，兼顾经济效益和生态效应，通过对玉米生长发育、产量及经济效益的影响研究，筛选出控释肥的适宜用量，为缓控释肥在夏玉米上的应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况及材料

试验于2014—2015年在泰安市岱岳区马庄镇平家村试验基地进行。供试土壤为壤土，0～20 cm土层基本理化性状为：有机质12.2 g/kg、碱解氮76.3 mg/kg、速效磷22.5 mg/kg、速效钾105.6 mg/kg。

控释肥（CRF，释放期60天）由北京市农林科学院植物营养与资源研究所提供，N、P2O5、K2O含量分别为24%、10%、14%；对照为普通高氮复合肥（FP），N、P2O5、K2O含量分别为28%、5%、7%。

1.2 试验设计

试验设置7个处理，分别为：（1）CK：不施肥；（2）FP：农民习惯施肥；（3）100%CRF：等養分量控释肥处理（总纯养分投入量同FP）；（4）90%CRF：90%养分量控释肥处理；（5）80%CRF：80%养分量控释肥处理；（6）70%CRF：70%养分量控释肥处理；（7）60%CRF：60%养分量控释肥处理，具体施肥方案见表1。小区面积8.0 m×3.65 m=29.2 m2，随机区组排列，重复3次，重复间设1.0 m宽隔离区，试验区四周设置保护行。供试玉米品种为先玉335，采用夏直播，种植密度6万株/hm2。

1.3 测定项目与方法

于玉米拔节期、大口期、抽雄期取样，然后从开花期开始每隔10 d取样1次，每处理选择生长一致的植株3株，将茎叶和籽粒分开，105℃杀青30 min后，80℃烘至恒重。称量，粉碎，过60目筛，以KDY-9820型凯氏定氮仪测定氮素含量。成熟期收获，考种测产。

成熟期取样用于植株及籽粒全氮的测定（凯氏法）；随机选取20穗果穗进行室内考种，测定穗粒数、千粒重。氮肥利用率、氮肥农学利用率、土壤氮依存率的计算公式分别为：氮肥利用率（%）=（施氮区吸氮量-不施氮区吸氮量）/施氮量×100；氮肥农学利用率（kg/kg）=（施氮区产量-不施氮区产量）/施氮量；土壤氮依存率（%）=不施氮区吸氮量/施氮区吸氮量×100 [11]。

1.4 数据处理

采用Microsoft Excel 2007软件进行数据处理；数据分析应用SPSS 17.0软件进行，采用LSD法进行差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 不同用量控释肥处理对玉米产量及产量构成因子的影响

由表2看出，与CK相比，各施肥处理的穗粒数均显著增加。施肥处理间比较，所有CRF处理的穗粒数均高于FP处理，且除了60%CRF处理外，与其他处理的差异均达到显著水平。不同处理间千粒重的变化趋势与穗粒数相似，均为施肥处理显著高于CK，CRF处理均高于FP处理，且随着CRF用量的减少，千粒重呈递减趋势，80%～100%控释肥处理显著高于其它控释肥处理。不同处理玉米籽粒产量变化趋势依次是：100%CRF>90%CRF>80%CRF>70%CRF> FP >60%CRF>CK。與FP处理相比，除60%CRF处理略有减产外，其它控释肥处理表现不同程度地增产。随着CRF用量的减少，产量呈递减趋势，但100%CRF、90%CRF、80%CRF三个处理产量差异不显著且均显著高于其它处理。

2.2 不同处理对夏玉米氮素积累量、氮肥利用率的影响

氮肥农学利用率是单位施肥量对作物籽粒产量增加的反映，是农业生产中最重要的经济指标之一。由表 3 可以看出，施用量多的控释肥处理氮肥农学利用率略低一些，但仍高于FP处理，除100%CRF处理外差异均达到显著水平。土壤氮依存率以FP处理最高，控释肥处理间差异不显著。控释肥的氮肥利用率在38.5%～54.0%之间，平均为 44.1%，均显著高于FP，控释肥处理的利用率随着施用量的减少而逐渐增加。总体上，控释肥处理的氮肥利用率高于我国氮肥利用率的平均值（35%）[1]。

2.3 不同用量控释肥处理对夏玉米经济效益的影响

由表4可以看出， 100%CRF、90%CRF处理的施肥成本高于FP处理，但由于控释肥施肥方式为种肥同播，一次性施肥，减少了追肥的用工投入，致使所有控释肥处理的玉米经济效益均高于普通施肥处理，且以80%CRF处理的收益最高，较FP处理增加1 709.1元/hm2，提高10.05%。

3 讨论与结论

关于控释肥的增产效应前人已做过大量研究，衣文平等[12]对冬小麦的研究发现，在相同灌水量下，施用乐喜施控释氮肥和众品控释氮肥比施用普通尿素显著提高产量，产量结构也明显改善，穗数、穗粒数、千粒重都有所增加。在本试验条件下，施用控释肥对夏玉米的增产效果显著，控释肥与普通肥料相同用量和减少20%用量情况下增产达到显著水平，即使在减少30%用量的情况下，控释肥处理的产量仍能略高于普通肥料处理。增产原因主要是控释肥的同步释放，满足了玉米各个生育期的营养需求，显著提高了籽粒的千粒重，达到增产效果。

大量研究表明，控释肥具有较少的肥料损失、较高的肥料利用率的特点[4，12]。本研究结果与前人一致，在玉米上应用控释肥能显著提高氮肥利用率。控释肥处理的氮肥利用率和农学利用率随施用量的增加呈下降趋势，但都明显高于普通肥处理，而土壤氮依存率要低于普通肥料处理，土壤氮依存率越高，作物从肥料中吸收的养分就越少，可见，控释肥具有高肥效性。与普通肥料处理相比，除60%控释肥处理略有减产外，其它控释肥处理均表现不同程度地增产，增产率为1.1%～7.4%，特别是80%控释肥处理的产量差异达到显著水平。由此，在本试验条件下，综合考虑玉米产量、氮素利用效率和经济效益，采用普通施肥量80%水平的控释肥一次施用，可以达到省工、高产、高效、节肥的目的，宜于在华北平原夏玉米生产区推广应用。

参考文献：

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[2]张丽云，薛援.化肥生产技术的发展趋势[J].大氮肥，2009，32（2）：141-144.

[3]谢建昌.世界肥料使用的现状与前景[J].植物营养与肥料学报，1998，4（4）：321-330.

[4]中国科学院生物学部.我国化肥面临的突出问题及建议[J].科技导报，1997（9）：35-36.

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[11]衣文平，朱国梁，武良，等.不同量的包膜控释尿素与普通尿素配施在夏玉米上的应用研究[J].植物营养与肥料学报，2010，16（6）：1497-1502.