专用缓释肥结合延缓收获对夏玉米产量的调控效应

2019-08-16薛艳芳张慧高英波钱欣蒋丽萍李国方韩小伟齐世军刘开昌郭兴臻李宗新

山东农业科学 2019年6期

薛艳芳张慧高英波钱欣蒋丽萍李国方韩小伟齐世军刘开昌郭兴臻李宗新

摘要：以玉米品种登海605为供试材料，以鲁西南当地农民习惯模式（习惯施肥和习惯收获时间，模式A）为对照，探析专用缓释肥+农民习惯收获时间（模式B）、专用缓释肥+延缓收获时间至10月10日（模式C）和专用缓释肥+延缓收获时间至10月18日（模式D）4种处理模式对该地区夏玉米产量的调控效应。结果表明，与模式A相比，模式B可使玉米增产2.1%～27.0%，平均增产14.2%，产量增加主要原因是施用专用缓释肥增加了穗粒数，并且在玉米晚播条件下（6月25日）也可增加千粒重;模式C的产量较模式A和模式B分别平均提高24.7%和 16.0%，模式D的产量较模式C降低13.3%。本研究结果显示，专用缓释肥结合适时晚收（10月10日）适宜在鲁南夏玉米种植区推广应用。

关键词：专用缓释肥;夏玉米;延缓收获;产量

中图分类号：S513.062 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2019）06-0102-06

Abstract The maize cultivar Denghai 605 was used as material to study the effects of four different treatment patterns on the grain yield of summer maize in southwest Shandong Province. The four treatment patterns were as follows： conventional fertilizer application and harvest time （mode A）， combination of special slow-release fertilizer and conventional harvest time （mode B）， combination of special slow-release fertilizer and delayed harvest on October 10 （mode C）， and combination of special slow-release fertilizer and delayed harvest on October 18 （mode D）. The results showed that compared with mode A， the grain yield increased by 2.1%～27.0% with the mean as 14.2% under mode B. The main reasons for the increase in yield under mode B were the increase of kernel number per ear by special slow-release fertilizer which could also increase the 1 000-kernel weight under late sowing on June 25. Mode C resulted in a 24.7% and 16.0% of increases in the average yield compared with mode A and B， respectively. Mode D， however， resulted in a 13.3% of decrease in yield compared with mode C. All the results suggested that the combination of special slow-release fertilizer and delayed harvest on October 10 （mode C） was more suitable for popularization and application in summer maize area of southwest Shandong Province.

Keywords Special slow-release fertilizer; Summer maize; Delayed harvest; Yield

玉米是中國第一大粮食作物，其种植面积约占全国农作物总面积的1/4，产量则达全国农作物总产量的1/3。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[1]。但玉米生育后期追肥困难，一次性施肥（一炮轰）即一次性施入底肥、后期不再追肥的现象较为普遍。农村劳动力转移和劳动成本增加是玉米产量进一步提升的主要限制因素之一。据报道，山东省采用一次性施肥技术的农户高达54.5%[2]，但生育期仅施一次速效氮肥易造成肥料分配不均衡，导致前期氮素供应过剩发生挥发和淋洗损失、后期供应较少易出现脱氮现象，进而降低玉米产量和氮肥利用效率[3]。

控释肥具有养分释放缓慢、肥效持久稳定、养分利用率高、一次性施用等优点[4-6]。为了满足当前农业节肥增效绿色生产的需要，控释肥在玉米上一次性施用对促进农业资源高效利用和农业可持续发展具有重要意义。研究表明，一次性施用普通肥用量80%的控释肥，可以达到省工、高产、高效、节肥的目的，适宜在黄淮海夏玉米生产区推广应用[7]。此外，诸多研究表明，包膜尿素与普通尿素配施可显著提高玉米产量、实现简化施肥[8-10]。但随着肥料生产工艺的发展，各种养分配比的复混肥料、功能型复混肥、缓/控释肥料及玉米专用肥等化肥品种日渐增多，各类化肥性质和效果各异[11-13]，这给农民对肥料的选择带来了困扰。因此，有针对性研制和推广高效、适合机械化操作的玉米专用配方肥，对于提高夏玉米产量和增加农民收入具有重要意义[14]。

收获期也是影响玉米产量和品质的因素之一，选择适宜的收获期是获得高产优质的关键[15]。黄淮海平原是我国典型的两熟制区域，冬小麦—夏玉米为该区主要种植模式。黄淮海地区农民习惯在9月25—30日收获，农户多以果穗苞叶变黄、籽粒顶部变硬作为玉米成熟的标志，但鲁西南地区实际生产倾向于9月20日前后收获。此时籽粒乳线形成尚不到50%，籽粒含水量在30%左右，较正常收获时偏高15%及以上，严重限制玉米产量和品质的提高[16]，并且造成光温资源的浪费。随着农业综合生产条件的改善，特别是近年来农业机械化作业的应用缩短了农耗时间，为推广玉米延迟收获创造了一定条件[17]，也为“双晚技术”（小麦适当晚播、玉米适当晚收）推广提供了保障。研究表明，“双晚技术”较农民习惯模式使小麦玉米周年平均增产7.8%，其产量的增加主要来自于夏玉米季，且冬小麦晚播并未造成减产[18]。

前人就缓控释肥料产品的筛选、用量以及不同收获时期对夏玉米产量影响的研究较多[1，4-8，12，16，19]，但其交互作用对夏玉米产量的调控效应研究鲜见报道。本试验选用夏玉米中晚熟品种登海605为供试材料，以当地农民习惯模式（习惯施肥和习惯收获时间）为对照，探析施用专用缓释肥结合延缓收获对夏玉米产量的调控效应，以期为夏玉米专用缓释肥的应用以及“双晚技术”的推广提供可靠的参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2018年6—10月在山东省枣庄市的3个试验点进行。试验点分别位于枣庄市农业科学研究院试验基地（峄城区吴林）、滕州市张汪镇洛庄村和枣庄市中区西王庄镇西王庄村。各试验点播前0～30 cm土层基础理化性状见表1。

pH值枣庄市农科院（峄城区吴林）60.0151.0198.713.36.1滕州市张汪镇洛庄村45.959.0214.29.75.8枣庄市中区西王庄镇西王庄村41.037.1105.612.95.7

1.2 试验设计

每个试验点设置2～4种处理模式（见表2）。模式A：当地农民习惯模式，即农民习惯用肥和习惯玉米收获时间;模式B：根据当地土壤肥力状况和产量水平设计并由山东谷丰源生物科技集团有限公司生产的玉米专用缓释肥，玉米收获时间同模式A，专用肥中N-P2O5-K2O=26-11-8，30%的氮肥为60天释放期的树脂包膜尿素（含氮量≥44%），剩余70%的氮肥为普通尿素（含氮量≥46%），肥料用量750 kg/hm2;模式C：在施用玉米专用缓释肥的基础上，玉米收获时间延迟至10月10日;D：在施用专用缓释肥的基础上，玉米收获时间延迟至10月18日。3个试验点的供试玉米品种均为登海605，每公顷播种密度为6.3万株，60 cm 等行距种植，免耕贴茬机械种肥同播（随播种一次性施入全部肥料，后期均无追肥）。大区处理便于机械作业，各试验点每种模式的面积均为666.7m2。病虫草害防治按照常规大田统一管理。

1.3 测定项目与方法

成熟期各试验点的每种模式均随机收获5 m双行测实产。考虑到同一试验点同一播期下，有效穗数和穗粒数不受收获期的影响[16]，因此每个试验点仅在农民习惯收获时间点，将样方内所有穗进行考种，调查穗长、穗粗、穗行数、行粒数后，脱粒称重，并换算为水分含量14%的产量。另外，由于不同收获时间对玉米籽粒的千粒重和含水率影响较大[16， 19]，各个试验点每次收获时均调查千粒重和籽粒含水率。

肥料偏生产力（PFP， kg/kg）= 籽粒产量/施肥量（氮磷钾肥总投入量）。

1.4 数据统计与分析

采用Microsoft Excel 2016处理数据及作图;采用SPSS 23.0软件进行数据分析，并用LSD法进行多重比较（P<0.05）。表2 不同试验点的处理模式与肥料用量

27-8-99/301624854264B种肥同播专用肥26-11-89/301958360338 注：a为普通复合肥，用量 600 kg/hm2;b为金正大生态工程集团股份有限公司生产的复合肥，用量 600 kg/hm2。

2 结果与分析

2.1 不同处理模式对夏玉米产量的影响

由图1看出，不同试验点，夏玉米产量变化范围在 6.1～10.8 t/hm2，平均产量为 8.8 t/hm2。同一处理模式下，夏玉米产量表现为试验点2≥试验点1>试验点3。試验点1，模式B产量较模式A提高2.1%，模式C产量较模式A和模式B分别提高22.9%和20.4%，模式D产量较模式C降低13.3%，即模式C条件下产量最高。试验点2，模式B产量较模式A提高13.5%，模式C产量较模式A和模式B分别提高26.5%和11.5%，即模式C条件下产量最高。试验点3，模式B产量较模式A提高27.0%。不同试验点条件下，模式B产量较模式A平均增产14.2%，模式C产量较模式A和模式B分别平均增产24.7%和16.0%。

2.2 不同处理模式对夏玉米产量构成和穗部性状的影响

表3显示，试验点1、2、3的模式B公顷穗数较模式A分别提高0.5%、1.3%和4.0%;模式B穗粒数较模式A分别提高2.7%、2.9%和1.3%，但两种模式间各参数的差异未达到显著水平。另外，两种模式对玉米穗部性状如穗长、穗行数和行粒数均无显著影响。试验点2模式B的穗粗较模式A显著提高，但另外2个试验点两种模式间穗粗差异不显著。各试验点间，试验点1的公顷穗数最高，其次是试验点2，试验点3的最低。但试验点1的穗粒数显著低于其他2个试验点，主要因为试验点1的穗长和行粒数均显著低于其他2个试验点。

2.3 不同处理模式对夏玉米千粒重和含水率的影响

试验点1模式B的千粒重较模式A降低2.9%，模式C和D的千粒重较模式A分别显著提高11.6%和12.6%，而模式D仅比模式C提高0.9%。试验点2模式B和C的千粒重较模式A分别提高0.1%和3.8%。试验点3模式B的千粒重较模式A显著提高12.5%（图2）。

不同试验点间，模式A和模式B的籽粒含水率均无显著差异。试验点3的玉米播种时间较晚（6月25日），第一次收获时籽粒含水率（43.6%）显著高于其他两个试验点。但延缓收获显著降低籽粒含水率，试验点1 籽粒含水率在3次收获条件下依次为36.1%、21.7%和18.0%。试验点2第一次和第二次收获条件下，籽粒含水率分别为34.2%和23.1%（图2）。

2.4 不同处理模式对夏玉米肥料偏生产力的影响

由图3看出，不同试验点夏玉米肥料偏生产力变化范围为23.0～32.1 kg/kg，平均为28.1 kg/kg。试验点1和2，尽管模式B较模式A的产量分别提高2.1%和13.5%（图1），但模式B的肥料投入量较模式A增加25.2%（表2），因此模式B的肥料偏生产力较模式A分别降低18.5%（P<0.05）和9.4%（P>0.05）。但肥料偏生产力

在模式C与模式A间无显著差异。模式D的肥料偏生产力较模式A降低14.9%（P<0.05）。试验点3两种处理模式（模式A和B）对肥料偏生产力无显著影响，平均为23.1 kg/kg。

3 讨论与结论

作物高产和资源高效利用是科学施肥的重要目标，施用缓释肥是提高作物产量和肥料利用效率的重要技术措施。研究表明，在减氮20%的情况下，玉米一次性基施控释氮肥仍可比普通肥料增产 18.3%[12]，在减少1/3 纯氮用量的情况下施用控释尿素仍可使夏玉米产量维持稳定[20]。王宜伦等[21]研究结果表明，施用缓释氮的专用缓释肥较习惯施肥增产6.4%～9.6%，高缓释氮比例的专用缓释肥通过提高千粒重实现增产，而低缓释氮比例的专用缓释肥通过增加穗粒数提高夏玉米产量。本研究表明，施用专用缓释肥较农民习惯施肥增产 2.1%～27.0%，平均增产14.2%，产量增加主要是施用缓释肥增加了穗粒数，并且在玉米晚播条件下（试验点3）也可增加千粒重。杨俊刚等[3]认为，普通尿素与包膜肥料配合施用可以克服普通速效肥一次性施用带来的减产和氮素损失的风险，主要在于控释肥可以形成土壤氮素稳定持续的供应，减少氮素向土壤深层累积，从而保证玉米的正常生长。

除肥料類型和用量外，收获期也是影响玉米产量和品质的因素之一。李洪梅等[22]试验结果表明，山东兖州地区，在农民习惯收获时间9月20日基础上推迟 8～10 d ，在不增加任何成本情况下，夏玉米单产可提高10%以上。刘少坤等[19]研究表明，中晚熟品种（郑单958 和登海605）在10月10日收获时，粒重还处于增加阶段，延迟收获能显著增加粒重和降低籽粒含水量，在不耽误小麦播种的前提下，最好延迟到10月10日以后收获。本研究表明，试验点1和试验点2，在施用专用缓释肥基础上，10月10日收获（模式C）的产量较农民习惯收获时间（较模式B）分别提高20.4%和11.5%，平均提高16.0%。但当玉米收获时间延迟至10月18日时，试验点1的千粒重较10月10日收获时仅增加 0.9%，籽粒含水率降低3.7个百分点，籽粒产量不仅没有提高，反而降低13.3%，主要是因为10月18日收获时籽粒遭虫食并有掉粒的现象。因此，在该地区适宜的玉米收获时间建议在10月10日左右，但不易过晚（10月18日），收获过晚有遭虫食，遇阴雨霉变、发芽等风险。

综上所述，较农民习惯模式相比，施用专用缓释肥可使玉米平均增产14.2%，专用缓释肥结合适时晚收（10月10日）可使玉米平均增产24.7%，并且肥料偏生产力与农民习惯模式相比无显著差异，适宜在鲁南地区推广应用。但不同处理模式下氮素损失、残留（NO-3-N）及对冬小麦-夏玉米周年产量和氮素吸收的影响需要进一步深入研究。

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