施用硫酸铵对饲料玉米养分吸收和产量构成的影响

马红红，张敏娜，马兴旺，杨涛，牛新湘，王金鑫，李青军，余契武

(1.新疆农业科学院土壤肥料与农业节水研究所/农业部西北绿洲农业环境重点实验室，乌鲁木齐 830091；2.浙江兴源投资有限公司/浙江省水利电力物资有限公司，浙江杭州 310000)

施用硫酸铵对饲料玉米养分吸收和产量构成的影响

马红红1，张敏娜2，马兴旺1，杨涛1，牛新湘1，王金鑫1，李青军1，余契武2

(1.新疆农业科学院土壤肥料与农业节水研究所/农业部西北绿洲农业环境重点实验室，乌鲁木齐 830091；2.浙江兴源投资有限公司/浙江省水利电力物资有限公司，浙江杭州 310000)

【目的】研究等氮量情况下，硫酸铵和尿素在为饲料玉米供应氮素方面是否存在差异。【方法】设置4个处理，测定基础土壤有机质、pH、速效N、P、K，饲料玉米成熟期各处理0～20 cm土壤速效N含量，饲料玉米各器官养分吸收量，饲料玉米产量。【结果】处理OPT下速效氮含量最低，处理FT下速效氮含量最高；不同处理下穗轴干物质无显著差异，玉米叶、整株干物质、茎干物质、穗皮和籽粒均有差异；施用硫酸铵肥料能够显著促进饲料玉米对N、P2O5、K2O的吸收；在相同施氮量条件下，施用硫酸铵显著促进了饲料玉米对P2O5的吸收比例，对K2O的吸收比例明显低于CF、OPT和OPT处理；不同处理间饲料玉米穗行数、行粒数无显著差异；等氮条件下，施用硫酸铵肥料能够增加饲料玉米产量，全程供氮时能够显著增产。【结论】与尿素相比，在等量供氮条件下，施用硫酸铵肥料能够增加饲料玉米产量。

饲料玉米；硫酸铵；品质；产量

0 引 言

【研究意义】硫酸铵，作为传统意义上的氮肥，包含20.6%的农作物生长所必须的营养元素—氮素，但是长期以来新疆基层农民已经形成了施用氮肥用尿素，对硫酸铵认可程度很低，基本不用硫酸铵或想不到用硫酸铵作为氮肥。从适用性来看，新疆的土壤更适合施用硫酸铵，因为硫酸铵为酸性，新疆的土壤为碱性，同时硫酸铵含硫成份，更适合大多数作物的养分需求。从经济方面来看，硫酸铵价格低廉，便于长途运输，是氮肥首选。【前人研究进展】目前，有关饲料玉米的研究主要集中在不同施肥处理、不同施肥时期、一次性施肥、饲料玉米的吸肥规律、不同灌水量对饲料玉米产量的影响等方面，且所施氮肥均采用的是尿素[1-8]，有关硫酸铵的研究主要集中在对除草剂草甘膦的除草活性、对废物焚烧过程中多种途径生成氯苯类的抑制作用、对土壤CO2释放、土壤硝化和酸化作用的影响等[9-16]。【本研究切入点】基于硫酸铵研究主要是对土壤性质、焚烧、除草的影响，而把硫酸铵作为肥料施用对作物产量的影响研究较少。研究等氮量情况下，硫酸铵和尿素在为饲料玉米供应氮素方面是否存在差异。【拟解决的关键问题】对比施用硫酸铵和尿素对土壤速效氮含量、饲料玉米干物质积累和各器官分配、饲料玉米养分吸收、饲料玉米产量及构成等影响，研究等氮量条件下，硫酸铵和尿素在为饲料玉米供应氮素方面是否存在差异，对二者在氮素供应方面能否通用具有理论和实践意义。

1 材料与方法

1.1 材 料

2015年4～10月在新疆昌吉州金强农场进行。试验区为典型的大陆性干旱气候，年≥10℃积温为3 450℃，其中年平均气温6.8℃，1月平均气温为-15.6℃，7月平均气温为24.5℃；年平均降水量为190 mm，夏季降水量明显多于冬季；年无霜期为175 d。供试土壤有机质含量为11.303 g/kg，速效氮为26.3 mg/kg，速效磷为8.8 mg/kg，速效钾为121 mg/kg，土壤pH为7.53。供试饲料玉米品种为登海3735。试验用硫酸铵(含N、S分别为21%和24%)由浙江省水利电力物资有限公司提供，尿素(含N 46%)为新疆石化生产。试验区田间管理同大田高产管理。

1.2 方 法

1.2.1 试验设计

试验设4个处理。处理1∶施用尿素(底追比1∶1，CK)；处理2∶硫酸铵(与处理1等氮量)常规施肥量(底追比1∶1，CF)；处理3∶优化施肥量(1.5倍施N量，底追比1∶1，OPT)；处理4∶优化施肥量(1.5倍施N量，底追比1∶2，FT)。表1

列出各处理施肥时期及肥料用量。各处理的磷、钾肥全部基施。试验处理设3次重复，共计12个小区，小区面积为39.22×17 m2=667 m2。各处理下的生育期灌溉量均为350 m3/667 m2，分6次滴灌；灌水时间分别为：5月5日、6月10日、6月25日、7月15日、8月2日、8月16日。表1，表2

表1 各处理施肥量

Table 1 Fertilizer application amount (kg/hm2)

表2 各处理施肥时期及肥料用量

Table 2 Fertilization period and fertilizer application amount(kg)

施肥时期Fertilizationperiod基肥Base大喇叭口期Trumpetstage抽雄期Malestage吐丝期Silkingstage灌浆期Grainfillingstage乳熟期MilkystageCK2 821 882 82—1 88—CF6 294 196 29—4 19—OPT5 033 355 03—3 35—FT4 193 144 194 193 142 10

1.2.2 测定指标

1.2.2.1 土壤样品

施肥前采集0～20 cm土壤测定基础土壤有机质、pH、速效N、P、K；饲料玉米成熟期采集各处理0～20 cm样品，测定土壤速效N含量。土壤有机质采用重铬酸钾-外加热法测定; 土壤速效N采用碱解-扩散法测定；速效磷采用0.5 mol/L NaHCO3浸提法测定；速效钾采用NH4OAc浸提法测定；pH 值采用电极电位法测定[17]。

1.2.2.2 饲料玉米及氮磷钾养分

测定饲料玉米关键生育期的主要农艺性状：茎、叶、穗皮、穗轴、籽粒以及整株干物质积累量及植株养分含量。

1.2.2.3 饲料玉米产量

收获期测定各试验小区的饲料玉米产量构成因素指标，计算产量。

1.3 数据处理

运用Excel 2010将数据进行处理，利用SPSS 16.0 one-way ANOVA 进行单因素方差分析，采用Duncan新复极差法在显著性水平为α= 0.05下比较各指标不同处理的差异性。

2 结果与分析

2.1 不同处理对土壤速效氮含量的影响

未施用尿素和硫酸铵之前，该试验地土壤呈弱碱性，为石灰性土壤；土壤速效磷、速效钾含量较低，有机质及速效氮含量中等，播前土壤肥力处于中等偏下水平。到了成熟期，不同处理下的土壤速效氮含量高于播前土壤，播前土壤速效氮含量为26.3 mg/kg，而处理OPT下速效氮含量最低，为28.8 mg/kg，可能是由于硫酸铵减氮20%，速效氮含量随之降低；处理FT下速效氮含量最高，为35.8 mg/kg，可能是由于该处理下饲料玉米整个生育时期全程施肥，造成土壤中氮的积累。

2.2不同处理对饲料玉米干物质积累与各器官分配的影响

不同处理下穗轴干物质无显著差异。玉米叶及整株干物质规律相同，均为FT处理显著高于CK、CF、OPT处理，而其余处理间差异不显著；FT、CK处理显著高于CF、OPT，以CK处理茎干物质最高，而OPT处理干物质最低；就穗皮而言，FT处理显著高于CK、CF，而OPT处理与其他处理无显著差异；就籽粒而言，CF处理显著低于FT处理，而显著高于CK、OPT处理。表3

表3 饲料玉米干物质累积及分配(g)

Table 3 Accumulation and distribution of dry matter in Forage Maize

处理Treatment茎Stem叶Leaf穗皮Earskin穗轴Cob籽粒Grain整株ThewholeplantCK64 9±0 02a48 2±0 14b14 0±0 21b22 1±0 04a171 1±0 01c320 4±0 05bCF58 3±0 01b47 5±0 05b14 9±0 10b23 2±0 01a180 2±0 06b324 0±0 11bOPT57 8±0 02b47 4±0 01b16 7±0 11ab24 5±0 03a169 8±0 04c316 2±0 13bFT63 8±0 12a53 2±0 22a18 6±0 01a24 0±0 01a186 7±0 05a346 3±0 15a

注：不同小写字母表示同一指标在5%水平差异显著，下同

Note： Data in each column with different lowercase indicate significant difference at 5% level. The same as below

2.3不同处理对饲料玉米养分吸收及各器官分配的影响

OPT处理对N的吸收量最高，其次是FT处理，以CF处理最低；而FT处理对P2O5、K2O吸收量最高。研究表明，相对于施用尿素而言，施用硫酸铵肥料能够显著促进饲料玉米对N、P2O5、K2O的吸收。总体而言，饲料玉米对N的吸收以OPT、FT处理显著高于其他两个处理，籽粒中以OPT处理最高，而茎叶中FT处理显著高于OPT处理；饲料玉米对P2O5、K2O的吸收，FT处理显著高于其余处理，其中施用尿素的CK处理饲料玉米对P2O5的吸收最少，而CF处理下饲料玉米对K2O的吸收最少。表4～6

表4 饲料玉米N吸收及分配

Table 4 N absorption and distribution of Forage Maize (kg/hm2)

表5 饲料玉米P2O5吸收及分配

表6 饲料玉米K2O吸收及分配

2.4不同处理对饲料玉米养分吸收比例的影响

在相同施氮量条件下，施用硫酸铵显著促进了饲料玉米对P2O5的吸收比例，而施用尿素玉米对P2O5的吸收比例最低，可能是由于硫酸铵作为酸性肥料在土壤中提高了P2O5的有效性。在减氮20%条件下(FP处理)，同样提高了饲料玉米对P2O5的吸收比例，因此用硫酸铵替代尿素可以提高土壤P2O5的利用效率；相对于CK处理(施用尿素)，饲料玉米对K2O的吸收比例明显低于CF、OPT和OPT处理(施用硫酸铵肥料)，其中以FT处理最高，这可能是由于硫酸铵全程施肥促进了氮磷钾肥料的协调供应。表7

2.5不同处理对饲料玉米产量及构成因子的影响

施用硫酸铵替代尿素及减氮条件下，不同处理饲料玉米穗行数、行粒数无显著差异；从施肥频率看，饲料玉米生育期全程施肥FT处理百粒重显著高于其他处理，而产量也显著高于施用尿素或减氮施肥。相对于施用尿素，减氮20%后，饲料玉米产量仅降低0.2%；在等量供氮条件下，CF处理增产2.0%，饲料玉米生育期全程供氮增产7.0%，并达到显著水平，表明等氮条件下，施用硫酸铵肥料能够增加饲料玉米产量，全程供氮时能够显著增产。表8

表7饲料玉米N、P2O5、K2O吸收比例

Table7AbsorptionratioofN,P2O5andK2OinForageMaize

处理TreatmentNPKCK10 181 16CF10 261 22OPT10 211 24FT10 281 53

表8 饲料玉米产量构成因素

Table 8 Components of yield components of Forage Maize

处理Treatment穗行数Earrownumber行粒数Numberofrows百粒重Hundredkernelweight产量Yield(kg/hm2)增产率Yieldincrease(%)CK14 74±0 05a28 75±0 16a31 17±0 22b9169±5 68b—CF14 85±0 01a28 91±0 45a31 12±0 24b9353±9 15ab2 0OPT14 77±0 02a28 82±0 11a30 85±0 15b9149±3 56b-0 2FT14 96±0 03a29 15±0 15a32 33±0 18a9815±2 45a7 0

3 讨 论

农田里施用尿素和施用硫酸铵，就化肥成本而言，施用硫酸铵明显降低了种植成本，且新疆伊宁市巴彦岱镇投资兴建20×108Nm3/a煤制天然气项目产生的副产品包括约11.6×104t硫酸铵，而硫酸铵为低价值产品，长距离运输经济性差，通常经济运输半径为500 km。周边中亚国家基本没有出口市场需求，且新疆无稀土生产企业，而研究得出施用硫酸铵可以促进饲料玉米对氮磷钾肥的吸收，产量有明显的增加，运输成本低，故可以考虑将该天然气项目产生的副产品—硫酸铵作为化肥在新疆本地及周边省份销售。

目前，有关硫酸铵的研究主要集中在药学、化工方面[17,18]，而将硫酸铵作为化肥施用到土壤中供作物吸收利用，为作物提供氮素的研究目前较少，研究只是初步探讨了施用尿素与硫酸铵相比对饲料玉米产量及品质是否存在影响，二者能否在为作物提供氮素方面具有可替代性，而对其土壤基本理化性质的变化还没有深层次的研究，因此，尿素与硫酸铵的施用对土壤盐碱程度变化影响、土壤微生物变化、土壤pH变化等有待进一步研究。

有研究表明：氮肥能促进植物吸收Cd，增加土壤Cd活性，但因氮肥种类不同，作用程度也相应不同。其中，硫酸铵使土壤变酸的强度较尿素高[19]。研究中，土壤为碱性土壤，而硫酸铵可以使土壤变酸，酸碱中和，降低土壤酸性，在土壤改良方面也起到了很好的作用。研究发现，施用硫酸铵能够明显提高饲料玉米产量，促进养分吸收，可见，硫酸铵在供应氮素方面具有很好的替代作用。

4 结 论

处理OPT下速效氮含量最低，处理FT下速效氮含量最高；不同处理下穗轴干物质无显著差异，玉米叶、整株干物质、茎干物质、穗皮和籽粒均有差异；施用硫酸铵肥料能够显著促进饲料玉米对N、P2O5、K2O的吸收；在相同施氮量条件下，施用硫酸铵显著促进了饲料玉米对P2O5的吸收比例，对K2O的吸收比例明显低于CF、OPT和OPT处理；不同处理间饲料玉米穗行数、行粒数无显著差异；等氮条件下，施用硫酸铵肥料能够增加饲料玉米产量，全程供氮时能够显著增产。硫酸铵全程施肥促进了氮磷钾肥料协调供应，适量增施，能显著增加干物质的积累与分配，促进玉米对N、P2O5、K2O的吸收。

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EffectsofAmmoniumSulfateonNutrientUptakeandYieldComponentsofForageMaize

MA Hong-hong1, ZHANG Min-na2, MA Xing-wang1, YANG Tao1, NIU Xin-xiang1,WANG Jin-xin1, LI Qing-jun1, YU Qi-wu2

(1.ResearchInstituteofSoil,FertilizerandAgriculturalWaterConservation,XinjiangAcademyofAgriculturalSciences/KeyLaboratoryofNorthwestOasisAgriculturalEnvironment，MinistryofAgricultureofChina,Urumqi830091,China; 2.ZhejiangXingyuanInvestmentCo.,Ltd/ZhejiangProvinceWaterResources&Electric-PowerMaterialsCo.,Ltd,Hangzhou310000,China)

【Objective】 To clarify whether the amount of nitrogen, ammonium sulfate and urea are different in the supply of nitrogen for forage maize. 【Method】4 treatments were set up to determine organic matter, pH, available N, P and K of foundation soil, the available N content of 0-20 cm soil in mature period, the nutrient content of soil, main nutrient absorption, and corn yield of forage maize. 【Result】The results showed that the available nitrogen content under OPT was the lowest, while the available nitrogen content under FT was the highest; Although there was no significant difference between the dry matter of maize leaves and the whole plant, the leaf dry matter, stem dry matter, ear skin dry matter and grain dry matter were different; The application of ammonium sulfate fertilizer could significantly promote the absorption of N, P2O5and K2O; The ammonium sulfate could significantly prompt the absorption ratio of P2O5with the same amount of nitrogen application; The absorption ratio of K2O was significantly lower than that of CF, OPT and OPT treatments; There were no significant difference between forage corn rows per ear and kernels per row; Under the condition of equal nitrogen, applying ammonium sulfate fertilizer could increase the yield of forage maize and increase the nitrogen supply during the whole period. 【Conclusion】Thus, Compared with urea, ammonium sulfate fertilizer could increase the yield of forage maize under the condition of equal nitrogen supply.

forage maize；ammonium sulphate；quality; yield

ZHANG Min-na (1968-), female, native place: Hangzhou, Master, Senior economist, research field: Agricultural technology and economic research.(E-mail)1051845405@qq.com

10.6048/j.issn.1001-4330.2017.08.007

2017-06-02

院企创新项目“硫酸铵对当年生农作物的增产提质效果试验”

马红红(1990-)，女，山西人，硕士，助理研究员，研究方向为植物生理生态，(E-mail)920755983@qq.com

张敏娜(1968-)，女，杭州人，高级经济师，硕士，研究方向为相关农业技术经济，(E-mail)1051845405@qq.com

S513；S506

：A

：1001-4330(2017)08-1429-08

Supported by: Enterprise Innovation Project "Effect of Ammonium Sulfate on Increasing Yield of Current Crops and Improving Their Quality"