黄淮海平原夏玉米一次性施肥肥料产品的筛选与产量效应

江丽华，谭德水，李子双，李宗新，郭建华，孙克刚，李妮，徐钰， 杨岩，石璟，王梅，刘兆辉



黄淮海平原夏玉米一次性施肥肥料产品的筛选与产量效应

江丽华1,2，谭德水1，李子双3，李宗新4，郭建华5，孙克刚6，李妮1,2，徐钰1， 杨岩1，石璟1，王梅1，刘兆辉7

（1山东省农业科学院农业资源与环境研究所/山东省植物营养与肥料重点实验室，济南 250100；2农业部山东耕地保育科学观测实验站，济南 250100；3德州市农业科学院，山东德州 253015；4山东省农业科学院玉米研究所，济南 250100；5国家农业信息化工程技术研究中心，北京 100097；6河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所，郑州 450002；7山东省农业科学院，济南 250100）

【目的】筛选能保证黄淮海夏玉米实现高产、稳产、可持续性的一次性施用缓（控）释肥产品。【方法】选取山东、河南、河北3个玉米种植大省的4个试验点作为玉米一次性施肥定位试验点，选取CRFA、CRFB、CRFC、CRFD、CRFE、CRFF、CRFG、CRFH、CRFI和CRFJ（控释肥代码）10种的缓（控）释肥作为供试肥料，研究不同缓（控）释肥产品的一次性施用对玉米产量的影响。【结果】不同试验点、不同年度间玉米产量差异均达到了5%的显著水平（F=40.67、F=2.95），但不同施肥处理间差异不显著，同年度、同区域不同缓（控）释肥一次性施用和优化施肥没有显著性差异，可以实现一次性施肥；不同缓（控）释肥处理产量可持续性均高于优化施肥（OPT处理），可持续性指数（SYI）范围在0.65—0.70；除了CRFE处理，不同处理产量稳定性均高于OPT处理，变异系数（CV）范围在3.19%—7.32%。山东德州试验点不同处理玉米年均产量与OPT处理相比均无显著差异，CRFC处理玉米年均产量最高，为10 734.06 kg·hm-2；不同缓（控）释肥处理产量可持续性均高于OPT处理，其中CRFI、CRFD和CRFB处理的SYI值大于0.70；不同缓（控）释肥处理产量稳定性均高于OPT处理，CV值范围在14.00%—21.77%。本研究中玉米产量可持续性与产量高低没有明显的相关关系；德州试验点各处理玉米产量SYI值与CV值呈极显著的负相关关系，产量越稳定，产量可持续性越好。【结论】本研究选用的缓（控）释肥在玉米上一次性施用均起到了增产的效果，从提高产量的角度考虑，黄淮海区域可实现夏玉米一次性施肥的缓（控）释肥料产品为CRFC、CRFA和CRFB，德州试验区域为CRFC、CRFJ、CRFB和CRFI。从产量可持续性方面考虑，黄淮海区域首选产品为CRFG、CRFD、CRFH；德州试验区域首选产品为CRFI、CRFD、CRFB。从产量变异性较小方面考虑，黄淮海区域首选产品为CRFH、CRFB、CRFG；德州试验区域首选产品为CRFI、CRFD、CRFB。

一次性施肥；缓（控）释肥；夏玉米；产量；稳定性；可持续性；黄淮海平原

0 引言

【研究意义】玉米是我国主要的粮食作物和重要的产业原料，从2007年开始成为我国种植面积最大的作物[1]。玉米对肥料的需求量大，传统的施肥方式费时、费力、肥料利用率低、污染环境，因此，探求一种既能保证高产又能保证高效的科学简化的施肥方式具有重要的意义。【前人研究进展】一次性施肥即整地时一次性施入全部肥料，整个生育期不再追肥，具有简化生产技术、减少劳动力投入、减少环境污染、增加经济效益的优点，逐渐成为玉米生产中主要的施肥方式[1-8]。夏玉米整个生育期需要持续吸收氮素，拔节期至大喇叭口期和吐丝期至灌浆期需氮量最多[5]。普通氮肥一次性施入后，前期氮素供应过剩易造成挥发和淋洗，后期氮素供应不足易脱氮，严重影响玉米的产量[3]。控释肥因其养分供应与作物需求基本一致，既能满足作物整个生育期的需求又能防止养分过剩，在玉米生产中得到广泛应用[1,3-11]。目前，有关玉米一次性施肥条件下的产量研究多考虑当年，玉米当季的高产并不代表会持续高产[12]。国外通过对长期施肥条件下的作物系统进行研究[13-16]，提出产量可持续性指数（sustainable yield index，SYI）是评价系统能否可持续性生产的重要指标，SYI数值越大，作物系统的可持续性越好。国内学者李忠芳[12,17]、门明新[18]、高红军[19]等分别对长期不同施肥模式下玉米产量的可持续性进行了研究，并通过比较各施肥模式下玉米产量SYI值得出试验条件下最优的施肥模式。【本研究切入点】目前，玉米一次性施肥技术研究及应用较多，有关一次性施入缓（控）释肥对玉米产量可持续性的研究未见报道，而粮食作物的可持续生产是乡村振兴的重要内容之一。本研究从黄淮海夏播玉米区选取山东、河南、河北3个玉米种植大省的4个试验点作为玉米一次性施肥定位试验点，选取市场销售及有关科研单位研发的10个品种缓（控）释肥作为供试肥料，研究缓（控）释肥一次性施用对玉米产量稳定性及可持续性的影响。【拟解决的关键问题】筛选出能保证试验区夏玉米高产、稳产和可持续性生产的缓（控）释肥料品种，为玉米一次性施肥技术的推广应用提供合适产品，以期更好地指导玉米生产。

1 材料与方法

1.1 试验区气候

夏玉米主要种植区位于黄淮海平原，生长季在每年的6—9月份。整个地区玉米生长季水、热同季，据统计2009—2013年，该地区气温在21.25—29.86℃，平均气温25.08℃，降水量为447.14 mm，有利于喜温作物玉米的生长；河北省农业科学院大河试验站（以下简称大河）位于河北省鹿泉市大河镇大河村，气温在18.2—28.41℃，平均气温22.91℃，降水量为415.49 mm；河南驻马店农科院农场（以下简称驻马店）位于河南省驻马店市农业路北段，气温在21.32—30.61℃，平均气温25.51℃，降水量为419.93 mm；山东德州农科院科技园（以下简称德州）和山东济南章丘龙山试验站（以下简称龙山），位于山东省，气温在21.55—29.58℃，平均气温25.10℃，降水量为484.65 mm[20]。各试验点土壤类型及养分情况见表1。

表1 各试验点土壤类型及养分指标

1.2 试验材料

供试玉米品种为郑单958、鲁单818。常规肥料包括尿素（N 46%）、过磷酸钙（P2O512%）、硫酸钾（K2O 50%）。缓（控）释肥料：CRFa、CRFc为山东省农业科学院农业资源与环境研究所研制的水性树脂包膜尿素，控释期分别为30 d和45 d；CRFb为玉米专用环氧树脂包膜缓控释肥，CRFd为中国农业大学资源与环境学院研制的聚氨酯包膜尿素，CRFe为中国科学院南京土壤研究所研制的水性树脂包膜尿素，CRFf为添加NAM的稳定性肥料，CRFg为脲甲醛缓控释肥，CRFh、CRFI为无机包裹缓释肥，CRFj为聚氨酯包膜尿素，除A、C、D、E外，其余缓（控）释肥料为市售产品。供试缓（控）释肥N-P2O5-K2O配比见表2。

1.3 试验设计

试验自2013—2016年分别于4个试验点进行，德州试验点包括1个OPT处理和10个品种的缓（控）释肥处理，其他3个试验点包括1个OPT处理和8个品种的缓（控）释肥处理。其中：（1）OPT处理，氮肥1/3作为种肥，2/3用于追肥，磷钾肥全部底施；（2）缓（控）释肥处理，处理个数与缓（控）释肥品种数量一致。OPT处理N、P2O5、K2O投入量见表2，相同试验点缓（控）释肥处理N、P2O5、K2O投入量与OPT处理相同，肥料一次性施入。各试验点选择当地肥力水平均匀的地块，采用大区无重复设计，每个处理面积200 m2，随机排列。玉米季结束后，所有处理在小麦季统一施用普通肥料，玉米季按以上方案进行定位试验。

表2 各试验点具体情况

1.4 测定内容与方法

济南、河南、河北3个试验点每个处理测产一次，无重复。德州试验点玉米成熟期每个处理取4次重复，每次重复收获一行，测产。

1.5 数据分析

（1）变异系数（CV）[21-22]：统计学上用来反映某作物不同年份平均产量之间的稳定性程度，CV越小说明稳定性越高。

（2）产量可持续性指数（SYI）[12,21-22]：用来反映作物不同年份产量的可持续性，SYI值越大，产量可持续性越好。

式中，Xmax为所有年份中作物的最大产量，单位为kg·hm-2。

利用SPSS对济南、德州、河南、河北4个试验点产量数据进行多因素分析；对德州试验点的产量和4个试验点的平均产量，通过Microsoft Excel 2007和 SAS 6.0.0.3软件进行数据统计分析和作图。

2 结果

2.1 不同缓控释肥在不同年度对夏玉米产量的影响

采用SPSS软件，以4个试验点为重复进行多因素分析表明，不同年度间玉米产量水平达到了5%的显著水平（F=2.95），不同施肥处理间差异不显著，说明玉米产量受气候影响较大，同年度、不同区域不同缓（控）释肥一次性施用和优化施肥没有显著性差异，说明试验区域夏玉米可以实现一次性施肥。虽然在统计意义上，8个缓（控）释肥产品都可实现玉米一次性施肥，但为了进一步明确缓（控）释肥产品在不同年度对夏玉米产量的影响，将各试验点相同处理产量平均（图1）。图1显示了2013—2016年不同处理玉米平均产量变化，除了OPT、CRFG和CRFH处理，其余处理在4个年度玉米平均产量表现出逐年增加趋势，但是各处理年际间产量差异并不显著。

各年度缓（控）释肥处理玉米产量与OPT处理相比差异不显著。2013—2015年，各年度缓（控）释肥处理间玉米产量差异也不显著。2016年CRFA、CRFB、CRFC、CRFD、CRFE和CRFF处理间玉米产量差异不显著，CRFB、CRFC、CRFD、CRFE、CRFF和CRFH处理间玉米产量差异不显著，CRFB、CRFD、CRFE、CRFF、CRFG和CRFH处理间玉米产量差异不显著，CRFA处理玉米产量较CRFG和CRFH处理分别显著提高8.31%和8.03%，CRFC处理玉米产量较CRFG处理显著提高7.10%。

图1 2013—2016年各处理多地玉米平均产量变化

山东德州是我国产粮大市，筛选适宜的一次性施用缓（控）释肥产品将促进玉米的高产高效。2013—2016年不同处理玉米产量变化如图2所示，2013—2014年，CRFF和CRFI处理玉米增产不显著，其余处理玉米产量显著提高9.40%—28.63%；2014—2015年，各处理玉米产量均显著提高，增产幅度为16.11%—32.49%；2015—2016年，CRFG和CRFJ处理玉米产量显著降低6.94%和8.65%，其余处理玉米产量变化差异不显著。

相同年份，不同处理玉米产量存在显著差异。2013年一次性施肥处理玉米产量均高于OPT处理，除了CRFA、CRFE和CRFG处理增产不显著，其余处理较OPT处理显著增产10.94%—24.59%；CRFI处理玉米产量最高，CRFJ处理玉米产量次之且与CRFI处理差异不显著。2014年，除了CRFD处理玉米产量较OPT处理显著提高8.92%，其余处理与OPT处理差异不显著；CRFA、CRFB、CRFC、CRFG、CRFH、CRFI和CRFJ处理玉米产量与CRFD处理差异不显著。2015年各缓（控）释肥处理玉米产量与OPT处理相比差异均未达显著水平；CRFJ处理玉米产量最高，CRFB、CRFC、CRFH和CRFI处理产量次之，且与CRFJ处理差异不显著，其余缓（控）释肥处理玉米产量较CRFJ处理显著降低6.75%—9.30%。2016年除了CRFG处理玉米产量较OPT处理显著降低8.98%，其余处理与OPT处理差异不显著；CRFG处理玉米产量与CRFH、CRFJ处理差异不显著，比其他缓（控）释肥处理降低8.08%—14.72%。

图2 2013—2016年不同处理玉米产量变化（山东德州）

采用SPSS软件，以年度为重复进行多因素分析表明：不同试验点产量水平达到了5%的显著水平（F=40.67），不同施肥处理间差异不显著，说明玉米产量受土壤类型、肥力水平影响较大，同区域、不同年度不同缓（控）释肥一次性施用和优化施肥没有显著性差异。为了明确缓（控）释肥产品在不同试验点的总体效应，将不同试验点各处理4个年度的玉米产量平均（图3）。各处理多点玉米年均产量差异不显著，各一次性施肥处理中，CRFC处理多点玉米年均产量最高，为8 791.69 kg·hm-2，CRFG处理最低，为8 541.10 kg·hm-2。

将德州试验点各处理4个年度的玉米产量平均，比较不同处理对玉米产量的影响（图4）。图4显示各处理玉米年均产量由高到低依次为CRFc、CRFj、CRFb、CRFi、CRFd、CRFa、CRFf、CRFh、OPT、CRFe、CRFg，其中CRFc、CRFj、CRFb、CRFi、CRFd、CRFa、CRFf、CRFh、OPT和CRFe，10个处理的玉米年均产量无显著差异，均高于10 000kg·hm-2。CRFG处理的玉米年均产量与OPT处理相比也没有显著差异。CRFC处理玉米年均产量最高，为10 734.06 kg·hm-2，而CRFg处理最低，为9 894.50 kg·hm-2。

不同小写字母表示差异达0.05显著水平。下同

图4 不同处理玉米年均产量（山东德州）

2.2 不同缓控释肥对夏玉米产量可持续性与稳定性的影响

技术效果的可持续性和稳定性是评价技术的重要指标，表3可见，各处理多点玉米产量可持续性指数（SYI）差异显著，数值在0.65—0.70。CRFG处理SYI值最高，产量可持续性最好，其次为CRFH、CRFD、CRFF和CRFB，这5个处理SYI值差异不显著；其次CRFB、CRFC、CRFE和CRFF 4个处理，SYI值差异不显著；OPT和CRFA处理SYI值最低。另外，各处理多点玉米产量变异系数差异显著，数值在3.19%—7.32%。OPT和CRFE处理CV值最大，产量稳定性最差。CRFH处理CV值最低，产量稳定性最好，其次CRFB处理CV值较低，产量稳定性也较好。

表4可见德州试验点各处理玉米产量可持续性指数（SYI）存在显著差异，数值范围在0.61—0.73。各一次性施肥处理SYI值均高于OPT处理，其中CRFI、CRFD和CRFB处理的SYI值较高，数值分别为0.73、0.72、0.70；CRFG和CRFJ处理的SYI值也较高，可持续性与CRFI、CRFD和CRFB 3个处理无显著差异；CRFF和CRFA处理SYI值较低，与OPT处理无显著差异。

表3 各处理多地玉米产量可持续性指数（SYI）和变异系数（CV）

表4 各处理玉米产量可持续性指数（SYI）和变异系数（CV）（山东德州）

各处理玉米产量的变异系数（CV）在14.00%—22.95%，大小关系为OPT＞CRFA＞CRFE＞CRFC＞CRFg＞CRFF＞CRFj＞CRFh＞CRFB＞CRFD＞CRFi，不同一次性施肥处理CV值均低于OPT处理，产量稳定性均较OPT处理好。其中CRFB、CRFD和CRFI 3个处理的CV值相对较低，分别为15.74%、14.60%、14.00%；CRFF、CRFG、CRFH和CRFJ处理的CV值在17.07%—17.71%；CRFA、CRFC和CRFE 3个处理的CV值较高，分别为21.77%、19.08%、20.54%。

2.3 不同缓控释肥处理玉米产量SYI值与年均产量、CV的相关性分析

图5显示不同处理多点玉米产量可持续性指数（SYI）与玉米年均产量、产量变异系数（CV）均呈现不显著的负相关关系。多点玉米产量可持续性与玉米年均产量、产量的稳定性没有明显的相关性。图6可以看出德州试验点不同处理玉米产量SYI值与年均产量呈现不显著的正相关关系，但与CV值呈现极显著的负相关关系。不同处理产量变异系数越小，SYI值越高，即稳定性越高，可持续性越好，SYI值每增加10%，变异系数下降7.00%。

图5 SYI值与年均产量、CV的相关关系

3 讨论

3.1 不同缓（控）释肥对夏玉米产量的影响

有关一次性施肥在玉米生产上的效果，前人已做了大量研究，高强等[2]通过在吉林省5种主要土壤上的玉米一次性施肥试验总结出一次性施肥（非缓控释肥）玉米产量明显低于推荐施肥。缓（控）释肥料一次性施用能够明显提高玉米的产量；安景文等[4]研究表明，在保证等氮磷钾含量的条件下，一次性施用肥效期90 d的包膜尿素玉米产量最高；王宜伦等[5]研究得出一次性施用缓（控）释肥能显著提高夏玉米产量，节省后期追肥成本；周丽平等[23]研究得出氮肥缓释化处理能够明显提高夏玉米的产量，脲甲醛、凝胶尿素、树脂包膜尿素和控失尿素可提高夏玉米产量13.6%—18.9%。本试验中选用的缓（控）释肥种类包括3大类型，有包膜型、化学抑制型和化学合成型等[24]，根据膜材料的特点，包膜型分为以水性树脂为主包膜的缓（控）释肥料CRFA、CRFC、CRFE，以聚氨酯为主包膜的缓（控）释肥料CRFD、CRFJ，以环氧树脂为主包膜的缓（控）释肥料CRFB，以无机物为主要原料的包裹型CRFH、CRFI；添加肥料增效剂的化学抑制型稳定性肥料CRFF，化学合成型的脲甲醛肥料CRFG。10个产品在玉米上一次性施用也起到了较好的效果，综合4个试验点4年的试验结果来看，虽然不同试验点、不同年度间玉米产量水平分别达到了5%的显著水平（F=40.67、F=2.95），但不同施肥处理间差异不显著，说明同年度、同区域不同缓（控）释肥一次性施用和优化施肥没有显著性差异，选用适宜的缓（控）释肥料可以实现夏玉米的一次性施肥。本试验中缓（控）释肥料一次性施用与优化施肥（一基一追）相比，主要优势在于可简化施肥环节，同时可保证或略微提高玉米产量，这与前人研究结果相一致[25]。

图6 SYI值与年均产量、CV的相关关系（山东德州）

德州试验点第一年7个缓（控）释肥料一次施用可以显著提高夏玉米产量，增产率在10.94%—24.59%，CRFI 增产效果最好，其余3个缓（控）释肥料施用后夏玉米产量与OPT处理差异不显著；第二年只有CRFD（聚氨酯）处理显著增产8.92%，其余9个缓（控）释肥料施用后夏玉米产量与OPT处理差异不显著；第3年10个缓（控）释肥处理夏玉米产量与OPT处理差异均不显著；第4年CRFG（脲甲醛）处理较OPT处理减产2.79%，其余9个缓（控）释肥处理夏玉米产量与OPT处理差异不显著。不同缓（控）释肥料养分释放规律不同，增产效果亦不相同。缓（控）释肥养分释放主要通过扩散机制[26]，土壤水分从包膜膜孔进入，溶解一部分肥料，通过膜孔释放出来。当作物吸收养分时，肥料膜外侧养分浓度下降，造成膜内外浓度梯度增大，肥料释放速度加快，实现养分释放与作物需肥规律一致[27]。另一方面，缓（控）释肥的释放还与温度有关[28]，当温度升高时，植物生长加快，养分需求量增大，肥料释放速度加快；反之，肥料释放速率变慢或停止释放。试验的同个产品4 年产量出现一定的波动性，特别是2015年，多个缓（控）释肥料出现减产，其原因可能是2015年气候状况，土壤水分和温度影响了缓（控）释肥料的效果。

3.2 不同缓（控）释肥料对夏玉米产量可持续性与稳定性的影响

作物生产注重的是可持续性，对玉米产量的研究不再局限于当季或单季，还需要研究连续多年产量的变化[12]。作物产量安全更重要，作物产量的稳定性和可持续性是反映作物产量安全的重要指标，分别用可持续性指数[12,17,19,21-22,29-37]和稳定性指数（变异系数）[18-19,21-22,29-33,37]表示。目前有关作物产量可持续性和稳定性的研究主要集中在不同施肥模式上，研究作物包括小麦[17-18,21,29-30,37]、玉米[12,17-19,31]和水稻[17,21,31,33-37]，但是通过产量可持续性和稳定性筛选适合玉米一次性施肥的缓（控）释肥产品研究未见报道。李忠芳等[12,17]在收集和分析往年试验数据的基础上得出NPK处理玉米产量可持续性指数在0.57—0.58，SYI值大于0.55，作物产量高，可持续性好。高洪军等[19]收集黑土肥力与肥效长期定位试验近20年的数据，其中1997—2005年玉米产量SYI值为0.649，CV值为16.5%；2006—2014年玉米产量SYI值为0.744，CV值为13.8%；SYI大于0.71时，产量可持续性好。本研究黄淮海区域4个试验点8种缓（控）释肥料夏玉米产量的可持续指数在0.65—0.70，CRFG、CRFH、CRFD的可持续指数为0.70、0.69、0.69，与CRFE、CRFC、CRFA差异达到了显著性水平，CRFF、CRFB的可持续性指数为0.68，与CRFA差异达到了显著性水平；从产量可持续性方面考虑，首先选用的产品为CRFG、CRFD、CRFH，其次为CRFF、CRFB。德州试验点10种缓（控）释肥料夏玉米产量的可持续指数在0.63—0.73，CRFI的可持续指数为0.73，与CRFC、CRFH、CRFE、CRFF、CRFA差异达到了显著性水平，CRFD的可持续性指数为0.72，与CRFE、CRFF、CRFA差异达到了显著性水平，CRFB的可持续性指数分别为0.70，与CRFF、CRFA差异达到了显著性水平，CRFG、CRFJ的可持续性指数为0.69，与CRFA差异达到了显著性水平；从产量可持续性方面考虑，首先选用的产品为CRFI、CRFD、CRFB，其次为CRFG、CRFJ、CRFC、CRFH。

本研究黄淮海区域4个试验点8种缓（控）释肥料夏玉米产量的变异系数在3.19%—7.32%，CRFH处理的变异系数最小，CRFH、CRFB、CRFG分别与其余7个产品差异达到了显著性水平；从产量变异性较小方面考虑，首先选用的产品为CRFH、CRFB、CRFG，其次为CRFC、CRFD、CRFF。德州试验点10种缓（控）释肥料夏玉米产量的变异系数14.00%—21.77%，CRFI处理的变异系数最小，CRFI、CRFD、CRFB与其余7个产品差异达到了显著性水平，CRFH、CRFJ、CRFF、CRFG与CRFE、CRFA差异达到了显著性水平；从产量变异性较小方面考虑，首先选用的产品为CRFI、CRFD、CRFB，其次为CRFH、CRFJ、CRFF、CRFG。

综合前人研究结果，本研究中选用的不同缓（控）释肥在玉米上一次性施用，均达到了稳产和可持续生产的效果，而且差异显著，可以好中择优。

德州试验点对2013—2014、2014—2015年的小麦产量进行了跟踪调查，得出2013—2014年度玉米季使用缓（控）释肥CRFC、CRFD、CRFJ、CRFA 4个产品处理的小麦产量高于OPT处理，增产率在3.07%—12.54%，其中CRFC、CRFD增产率大于10%，CRFC、CRFD、CRFJ、CRFA 4个产品小麦产量与OPT 达差异显著水平；2014—2015年度只有CRFD、CRFC 2个产品比OPT增产，增产率为分别为4.17%、1.58%，且与OPT 产量达显著性水平。两个年度小麦平均产量来看，玉米季施用CRFD、CRFC、CRFJ、CRFA 4个产品的小麦产量大于OPT处理，增产率范围在0.44%—7.76%，大小顺序为CRFD＞CRFC＞CRFJ＞CRFA。从小麦产量来看，CRFC、CRFD、CRFJ、CRFA 4个产品表现较好；从产量稳定性来看，也是CRFD、CRFC、CRFJ、CRFA 4个产品表现较好。综合德州试验点玉米—小麦两季来看，CRFC、CRFD 2个缓（控）释肥产品在增产、可持续性和稳定性3方面都具有明显效果。

李红陵等[37]研究发现水稻上一些施肥模式存在SYI值很高但产量低的现象，这种稳定和持续是建立在低生产力水平上的，在持续农业生产中是不可取的。李忠芳等[12]的研究中不同施肥模式下玉米产量与SYI值呈现极显著的正相关关系，但他也提出施肥提高作物产量与提高产量可持续性并不完全一致。本研究中玉米产量与SYI值存在不显著的正（负）相关关系，所以产量高并不一定可持续性好，但可持续性好产量才安全。黄淮海区域4个试验点的玉米产量可持续性与稳定性（CV值）没有明显的相关性，原因是试验点气候、土壤、产量水平等因素影响较大；而德州试验点玉米产量可持续性与稳定性（CV值）呈现极显著的负相关关系，适宜的缓（控）释肥产品的可持续性和稳定性具有一致性，为CRFI、CRFD、CRFB 3个产品。

4 结论

4季试验数据综合来看，选择适宜的缓（控）释肥可以实现夏玉米的一次性施肥。从提高产量角度出发，黄淮海区域首选产品为缓（控）释肥CRFC、CRFA、CRFB，德州区域为缓（控）释肥CRFC、CRFJ、CRFB和CRFI。从产量可持续性方面考虑，黄淮海区域首选产品为缓（控）释肥CRFG、CRFD、CRFH，德州区域为缓（控）释肥CRFI、CRFD、CRFB。从产量变异性较小方面考虑，黄淮海区域首选产品为缓（控）释肥CRFH、CRFB、CRFG，德州区域为缓（控）释肥CRFI、CRFD、CRFB。

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（责任编辑 李云霞，赵伶俐）

Fertilizer Product Screening and Yield Response about One-off Fertilization on Summer Maize in Huang-Huai-Hai Plain

JIANG LiHua1, 2, TAN DeShui1, LI ZiShuang3, LI ZongXin4, GUO JianHua5, SUN KeGang6, LI Ni1,2, XU Yu1, YANG Yan1, SHI Jing1, WANG Mei1, LIU ZhaoHui7

(1Institute of Agricultural Resources and Environment, Shandong Academy of Agricultural Sciences/Shandong Province Key Laboratory of Plant Nutrition and Fertilizer, Jinan 250100;2Scientific Observing and Experimental Station of Arable Land Conservation (Shandong), Ministry of Agriculture, Jinan 250100;3Dezhou Academy of Agricultural Sciences, Dezhou 253015, Shandong;4Institute of corn, Shandong Academy of Agricultural Sciences, Jinan 250100;5National Engineering Research Center for Information Technology in Agriculture, Beijing 100097;6Institute of Plant Nutrition, Agricultural Resources and Environment Science, Henan Academy of Agricultural Sciences, Zhengzhou 450002;7Shandong Academy of Agricultural Sciences, Jinan 250100)

【Objective】The aim of the experiment was to screen slow (controlled) release fertilizer products by using one-off fertilization for realizing the target of high, stable, sustainable yield of summer maize in Huang-Huai-Hai plain.【Method】Four sites in three maize big provinces (Shandong, Henan and Hebei) were selected as fixed position experiment sites of one-off fertilization on summer maize, ten varieties of slow (controlled) release fertilizer (CRF) as testing fertilizer, including CRFA, CRFB, CRFC, CRFD, CRFE, CRFF, CRFG, CRFH, CRFI, and CRFJ, were selected as testing fertilizers, and then effects of one-off fertilization of different slow (controlled) release fertilizer on yield of summer maize was researched.【Result】Maize yield between different experimental sites as well as different years were significantly different at 0.05 probability level (F=40.67, F=2.95), but maize yield between different fertilizer treatments had no significant difference. There was no significant difference between one-time application of CRF and OPT in the same year and the same region, so one-off fertilization could be achieved by one-time application of CRF. Yield sustainability of treatments about CRF was higher than that of OPT, and the range of SYI was 0.65-0.70. In addition to CRFE, yield stability of other treatments about CRF was higher than that of OPT, and the range of CV was 3.19%-7.32%. In the experiment site of Dezhou of Shandong province, average annual yield of summer maize had no significant difference between treatments about CRF and OPT. Average annual yield of summer maize under CRFC was the highest, which was 10734.06 kg·hm-2. Yield sustainability of treatments about CRF was higher than that of OPT, of which SYI of CRFI, CRFD and CRFB was more than 0.70. Yield stability of treatments about CRF was higher than that of OPT, and the range of CV was 14.00%-21.77%. In this study, there was no obvious correlation between yield sustainability and yield of summer maize. In the experiment site of Dezhou of Shandong, the SYI and CV of maize yield had significantly negative correlation, and the more stable the yield, the more sustainable the yield.【Conclusion】The CRF used in this study all had the effect of increasing yield of summer maize. Considering the aspect of high yield, CRFC, CRFA and CRFB could realize one-off fertilization on summer maize in Huang-Huai-Hai plain. And CRFC, CRFJ, CRFB, and CRFI could realize one-off fertilization on summer maize in the experiment site of Dezhou of Shandong province. Considering the aspect of sustainable yield, CRFG, CRFD and CRFH were better fertilizers in Huang-Huai-Hai plain. And CRFI,CRFD and CRFB were better fertilizers in the experiment site of Dezhou of Shandong province. Considering the aspect of stable yield, CRFH, CRFB and CRFG were better fertilizers in Huang-Huai-Hai plain. And CRFI、CRFD and CRFB were better fertilizers in the experiment site of Dezhou of Shandong province.

one-off fertilization; slow (controlled) release fertilizer; summer maize; yield; stability; sustainability; Huang- Huai-Hai Plain

10.3864/j.issn.0578-1752.2018.20.006

2018-01-15；

2018-07-17

国家重点研发计划（2018YFD0200600）、农业部行业专项（201303103）、山东省重点研发计划（2016ZDJS08A02）

江丽华，Tel：0531-66659096；E-mail：jiangli8227@ sina.com。通信作者刘兆辉，Tel：0531-66659546；E-mail：liuzhaohui@saas.ac.cn