砖红壤上淋施不同聚合度的聚磷酸铵对玉米苗期生长及养分累积的影响

杨依彬 余柚朴 邓兰生 张承林 陈小娟 陈煜林

摘要 通过盆栽试验，研究不同聚合度的聚磷酸铵（APP）和磷酸二氢铵（MAP）对玉米苗期地上部长势以及各养分累积量的影响。结果表明，施用磷肥明显提高了玉米长势和养分吸收，在生物量、氮、磷、锌、铁养分累积量上，MAP肥效最为显著，明显促进了玉米苗期的生长，其地上部干重达12.21 g/株，磷累积量较APP增加了40%以上，锌累积量是APP的3倍多，而不同APP之间则差异不显著;在钾、钙镁、锰养分累积量上，APP1肥（低聚磷酸盐）和MAP肥（正磷酸盐）差异不显著。说明在砖红壤上，MAP的作用效果最好，不同形态APP之间差异不显著。

关键词 玉米;聚磷酸铵;磷酸二氢铵;养分累积

中图分类号 S147.2文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2019）13-0146-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.13.045

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effects of Different Ammonium Polyphosphate on Growth and Nutrient Accumulation of Corn on Latosols

Abstract Pot experiments were conducted to study the effects of different degree of polymerization of ammonium polyphosphate （APP） and ammonium dihydrogen phosphate （MAP） on aboveground growth potential and nutrient accumulation of maize seedlings.The results showed that application of phosphorus fertilizer significantly improved maize growth vigor and nutrient uptake. In terms of biomass， nitrogen， phosphorus， zinc and iron nutrient accumulation， MAP fertilizer had the most significant effect， significantly promoted maize growth at seedling stage. Its shoot dry weight reached 12.21 g/plant， phosphorus accumulation increased by more than 40% compared with APP， and zinc accumulation was more than three times that of APP， but there was no significant differences between different APPs. There was no significant differences between APP1 fertilizer （oligophosphate） and MAP fertilizer （orthophosphate） in the accumulation of magnesium and manganese nutrients. The results showed that the effect of MAP was the best in latosol， and there was no significant difference among different forms of APP.

Key words Corn;Ammonium polyphosphate;Ammonium dihydrogen phosphate;Nutrient accumulation

基金項目 国家重点研发项目（2016YFD0200404）。

作者简介 杨依彬（1989—），女，福建仙游人，农艺师，硕士，从事植物营养以及新型肥料的研究与开发工作。*通信作者，教授，硕士生导师，从事作物营养与施肥理论和技术研究。

收稿日期 2019-01-10

磷肥施入土壤后，易与土壤中富含的铁铝氧化物和水化氧化物、层状硅酸铝盐、碳酸钙以及钙、铁、铝等发生沉淀反应和吸附反应，导致磷肥利用率大幅降低，在砖红壤中表现更明显[1-2]。近年来，国内市场上逐渐出现了以聚磷酸铵（简称APP）为代表的新型磷肥，其磷源是由大部分正、焦、三聚和少部分四聚及其以上组成的聚合态磷铵混合物，在发达国家尤其是美国已广泛应用于颗粒肥和液体肥料生产，普遍施用于农田中[3]。

研究表明，APP具有长效速效相结合的特点，在土壤中缓慢水解为正磷酸盐供作物吸收，而不同聚合态的聚磷酸铵在土壤中的水解吸附特性不同，对作物的养分吸收也会有不同的效果[4-7]，Rhue等[8]通过多年田间试验发现在低磷土壤中，施用颗粒DAP与液体APP对马铃薯的肥效无明显差异，但APP明显增加了马铃薯对Ca、Mn、Mg、Zn等养分的吸收;Ghosh等[9]在酸性淋溶土上进行小麦-大豆轮作试验，发现聚磷酸铵的肥效明显优于二铵以及其他水溶性磷肥处理的肥效。

国外对APP的肥效研究主要以石灰性、中性土或砂壤土为主，我国对聚磷酸铵在农业生产上的应用研究尚处于初级阶段。广东、广西、云南、海南等地分布大量的砖红壤，其铁铝化合物高度富集，大部分磷以土壤铁铝氧化物固定态或有机磷形态存在，对磷的固定能力极强[10]，因此，研究APP在砖红壤上的应用效果对于南方农作物生产具有重要的参考意义。笔者在前人研究的基础上，以磷酸一铵（MAP）为对照，探讨在砖红壤上淋施不同聚合度的APP肥料对玉米苗期生长的影响，以期为大田APP应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试作物：玉米（品种为郑单958）;

供试土壤：砖红壤，质地为黏壤土，取自广东省湛江市徐闻县。土壤基本性质：pH 5.2，EC 131 μs/cm，有机质15.4 g/kg，碱解氮39.5 mg/kg，有效磷0.08 mg/kg，速效钾33.3 mg/kg，有效锰8.01 mg/kg，有效锌0.33 mg/kg，有效铁3.56 mg/kg，有效铜0.38 mg/kg，交换性钙2.01 cmol（1/2Ca2+）/kg，交换性镁064 cmol（1/2Mg2+）/kg。属严重缺磷土壤。

供试肥料：试验所用配方肥由不同的磷原料配制而成，补齐氮、钾及中微量养分。2种固体APP原料均由四川大学化工学院提供（APP的聚合态分布见表1），MAP为工业级磷酸二氢铵。追施所用配方肥分别为APP1配方肥（7-10-4+TE）、APP2配方肥（21-30-12+TE）、MAP配方肥（4.7-6.7-2.7+TE）、无磷配方肥（7-0-4+TE）。

供试装置：塑料盆及配套塑料托盘。规格：上部内径22 cm，高24 cm，下部直径16 cm。

1.2 试验设计

按照不同磷源设置5个追施处理，每个处理4个重复，完全随机排列。每盆装土5 kg，将肥料溶解后追施（等氮磷钾养分）。设置5个追肥处理：不施肥（CK）、无

磷液体配方肥（P0）、APP1固体配方肥（P1）、APP2固体配方肥（P2）、MAP液体配方肥（P3）。2017年3月26日选取长势均匀的玉米苗，移苗定植，每盆1株，2017年4月2日第一次施肥，2017年4月9日第2次施肥，2017年4月17日第3次施肥，2017年4月24日第4次施肥。4月30日收获。各配方肥追肥用量见表2。

1.3 测定项目与方法

玉米收获时，分别测量各处理植株的株高、地上部生物量和植株氮、磷、钾、锌、钙、镁、铁、锰的养分含量。株高：垂直拉伸植株达到最高点，然后用卷尺测量从地表到植株最高点的高度，齐土面剪下地上部;茎粗：用游标卡尺测定，测定标准为距离地面 10 cm 高度的玉米茎粗度;地上部生物量：玉米植株地上部样品于 105 ℃下杀青 30 min，75 ℃下烘干48 h称重;玉米植株氮、磷、钾、钙、镁、铁、锰、锌养分含量：参照《土壤农业化学分析方法》测定[11]。

养分累积量（mg/株）=植株干物质重×植株养分含量。

2 结果与分析

2.1 不同处理对玉米生长性状的影响

由表3可知，淋施不同磷肥对玉米株高和地上部干重的影响趋势相同。施用磷肥（P1、P2、P3）的玉米生物量显著高于未施磷肥处理（CK、P0），不同APP（P1、P2）之间在各生物量上均无显著差异，P1（APP1肥）和P3（MAP肥）处理对株高和地上部干重均有促进作用。P3（MAP肥）处理在株高上显著高于P2（APP2肥）处理11.8 cm。在地上部干重方面，P3处理较P2处理显著增加了20.7%。因此，P1（APP1肥）和P3（MAP肥）对玉米生物量的作用效果无差异。

2.2 不同处理对玉米地上部氮磷钾养分累积量的影响

由图1、2可知，淋施不同磷肥对氮磷养分累积量影响一致，对照（CK）与无磷肥处理的氮磷养分累积量相同，不同APP肥处理对氮磷累积量无显著影响。与对照相比，施用磷肥（P1、P2、P3）明显促进了玉米地上部对氮磷养分的吸收，尤其是P3（MAP肥）处理，效果更为显著。P1（APP1肥）、P2（APP2肥）处理在氮累积量方面显著高于P0（无磷肥）处理278.1%、274.0%，P3处理的氮累积量分别较P1、P2处理显著增加162%、17.5%;在磷累积量方面，CK和P0处理吸磷量极低，P3处理比P1、P2处理分别高42.0%、47.1%。

由图3可知，不同磷肥处理对钾累积量的影响不同，随着供试磷肥正磷酸盐含量的升高而增加，MAP肥处理对玉米钾累积量的增加最为明显。钾累积量表现为P3（MAP肥）>P1（APP1肥）>P2（APP2肥）>P0（无磷肥）>CK。与CK相比，P0处理显著高92.7%，P2处理的钾累积量较无磷肥处理显著增加了2倍，P1处理较P2处理显著增加45.85 mg/株，P3处理的钾累积量显著高于P1处理13.7%。

综上所述，在玉米苗期，正磷酸盐更能促进玉米氮磷钾养分的吸收，聚合态磷酸盐限制了玉米地上部对土壤内大量元素的吸收。

2.3 不同处理对玉米地上部中微量养分累积量的影响

由表4可知，施用磷肥促进了玉米地上部钙镁养分的累积，P3（MAP肥）处理的钙累积量最高，P1（APP1肥）和P3（MAP肥）处理对玉米地上部镁养分的吸收效果一致。在钙养分吸收效果上，P3处理较P1处理显著增加了14.0%，P1处理显著高于P2处理17.3%;P3、P1处理对玉米镁养分的吸收较P2处理分别提高了39.6%、26.7%。

淋施磷肥明显促进玉米地上部對锌、铁、锰的吸收，其中，P3（MAP肥）处理对玉米锌铁的吸收效果最佳，P3和P1（APP1肥）处理对玉米锰的吸收效果相同。P1、P2（APP2 肥）处理的玉米锌累积量分别为P0（无磷肥）的1.9倍、1.8倍，P3处理的锌累积量则为P1处理的3.0倍、P2处理的3.3倍;P3处理对铁累积量较P1、P2处理增加了49.7%、59.7%;P3、P1处理的锰累积量显著高于P2处理20.7%、22.4%。

3 结论与讨论

该试验中，在砖红壤上进行玉米种植时，施磷不仅促进作物生长发育，也增加作物干重，还能促进植株体内各养分累积量，提高土壤有效磷。与前人施磷肥增加产量结果一致。邢月华等[12]研究表明玉米施磷处理比不施磷处理增产3.25%～21.50%，施用磷肥在一定程度上促进了玉米对氮磷钾养分的吸收利用;田间玉米试验结果显示增施磷肥可以显著增加土壤微生物数量、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性，进而增加玉米干物质量，显著提高玉米产量[13]。

國外研究普遍认为，聚磷酸铵肥效与土壤理化性质、土壤温度及作物种类有关，部分研究认为25 ℃条件下，不同土壤上不同聚合态磷水解很快，基本不影响作物对磷的吸收利用，且聚磷酸盐和正磷酸盐在酸土中的供磷能力一致[8，14];在碱性土上进行的玉米苗期盆栽试验发现聚磷酸铵与磷酸氢二铵合理配比对玉米的生长效果最好，施用聚磷酸铵可有效提高玉米地上部磷和锌累积量以及根系锌累积量[15]。然而，该研究发现，不同APP在生物量、氮、磷、锌、铁养分累积量上无显著差异，而MAP肥处理的玉米在养分累积上效果最佳;在钾、钙、镁、锰累积量上，APP1肥（低聚磷酸盐）和MAP肥（正磷酸盐）显著高于APP2肥（中高聚磷酸盐），说明正磷酸盐或低聚磷酸盐含量高更能促进作物对玉米的养分吸收。该试验结果可能与土壤理化性质有关，前人研究多选用砂壤土、粉壤土、壤土或碱性壤土，APP肥效与MAP肥效等同，甚至效果更好，更能促进作物对养分的吸收利用，该试验则采用强酸性砖红壤，固磷能力较强，对聚磷酸盐的吸附能力更强，且聚磷酸盐度水解为正磷酸盐根据条件的不同需要4～100 d[7]，各影响因素的不同导致肥效结果的差异。

该研究结果表明，在砖红壤上，磷肥的施用明显提高了玉米的长势，促进了玉米地上部对养分的吸收，聚磷酸铵的玉米苗期肥效明显低于磷酸一铵的肥效，并未在苗期表现出促进作物生长、提高养分吸收的优势，说明聚磷酸铵可能并不适用于砖红壤上，或是由于其水解吸附特性，可能在苗期很难表现出其肥效优势，需要在不同土壤上或是进行作物整个生长期的肥效试验来进一步验证聚磷酸铵的肥效，为农业生产提供更多参考与指导。

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