不同控释肥在夏玉米种植中的应用效应

朱金英，张书良，李升东，王旭清，裴艳婷

（1.德州市农业科学研究院，山东 德州 253015；2.山东农业科学院作物研究所，济南 250100）

氮肥合理施用是提高玉米产量的重要技术措施之一［1］。随着高氮复合复混肥的普遍使用和农村劳动力的城市转移，玉米（ZeamaysL.）一次性施肥已经逐渐成为北方地区玉米栽培中主要的施肥方式。前人开展了底肥一次施用的试验研究，发现不同肥料不仅肥效的高低有差异，其肥效的持续时间也有差异［2］。普通尿素的肥效快但持续时间相对较短，而控释氮肥养分释放和作物吸收同步，肥效长而稳定，可以实现一次性施肥就能满足作物全生育期对养分的需求，可不同程度减少氮素淋溶和挥发，降低氮素流失对农田生态环境的影响，提高氮肥利用率［3-6］。但控释氮肥价格偏高，应用范围受限［7］，前期可能会出现因肥效慢而影响壮苗等问题［8］，不一定能起到既增产又增收的效果［9］。本试验通过研究不同控释氮肥的不同氮素施用水平，探讨了其对玉米产量和氮素利用效率的影响，以期为控释氮肥的合理施用和推广应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验于2017年6—9月在德州市农业科学院科技示范基地（山东省德州市德城区黄河涯镇黄河涯村）进行。土壤为壤土，是典型的黄河冲击平原土壤，土质肥沃，排灌方便。试验地肥力中等，0～20 cm土层含有机质13.55 g/kg、全氮0.75 g/kg、全磷2.32 g/kg、碱解氮59.15 mg/kg、有效磷28.69 mg/kg、速效钾77.38 mg/kg、盐分0.68%、pH 7.75。

供试控释肥料有3种，分别为金正大玉米专用控释肥（N、P2O5、K2O含量分别为28%、8%和8%）、施可丰玉米专用控释肥（N、P2O5、K2O含量分别为26%、11%和11%）和住商玉米专用控释肥（N、P2O5、K2O含量分别为26%、6%和8%）；尿素（N含量为46%），硫酸钾（K2O含量为50%），过磷酸钙（P2O5含量为12%）。供试品种为郑单958，种植密度为60 000株/hm2，行距60 cm，2017年6月18日播种，6月23日出苗，7月14日进入拔节期，7月30日进入大口期，8月10日开花，10月1日成熟，收获测产。

1.2 试验设计

试验采用裂区设计，主区为3种不同的控释肥料类型，分别为金正大玉米专用控释肥、施可丰玉米专用肥和住商玉米专用控释肥；副区为不同施氮量，设置3个N水平，分别为288 kg/hm2（N1）、240 kg/hm2（N2）、192 kg/hm2（N3）；以不施氮肥为对照（CK），共10个处理，3次重复。各处理的磷、钾养分用量均一致，P2O5用量为122 kg/hm2、K2O用量为122 kg/hm2。不同处理设置情况详见表1。

表1 玉米不同处理施肥量

1.3 测定项目

1.3.1 叶面积系数调查 每个处理选定10株玉米进行标记，分别于拔节期、大口期、开花期、乳熟期和成熟期测量并计算叶面积。展开叶叶面积=长×宽×0.75；未展叶叶面积=长×宽×0.50；叶面积指数=单株叶面积×单位土地面积内株数/单位土地面积［10］。

1.3.2 干物质积累动态调查及各器官氮素积累测定 在拔节期、大口期、开花期、乳熟期和成熟期，每处理选有代表性的植株3株，取地上部于105℃下杀青1 h，80℃烘至恒重后，称重，将烘干样品粉碎，充分混匀，H2SO4-H2O2消煮，凯氏定氮法测其全氮含量，计算不同处理的氮素吸收量与氮肥利用效率。

氮素积累量=干物重×氮素含量；

氮肥利用率=（施氮区地上部含氮量-不施氮区地上部含氮量）/施氮量×100%；

氮肥农学利用率=（施氮区作物产量-不施氮区作物产量）/施氮量；

氮肥偏生产力=施氮区产量/施氮量［10］。

1.3.3 田间测产 每小区选取中部连续3行，乳熟后期田间调查总株数、空秆率、双穗率、倒伏率和倒折率。成熟时将这3行全部收获，风干晾晒后称量穗重，然后脱粒称量粒重；从中取3份200 g小样，每份小样中计数3份100粒子粒，将上述小样和计数的子粒在75℃下烘干至恒重（含水量7%），称量小样干重，折算子粒含水量为14%时的单位面积产量。

1.3.4 室内考种 成熟时田间选取有代表性的连续的20穗，风干晾晒后室内考察穗粗、穗长、秃顶长、穗行数、行粒数和百粒重。

1.4 数据处理

试验数据利用Microsoft Excel 2003与DPS软件进行整理分析，采用LSD多重比较法进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理的夏玉米叶面积系数动态变化

由图1可见，不同肥料处理的夏玉米叶面积系数都呈单峰曲线变化，生育期前期先增大，在开花期或乳熟期达峰值后缓慢下降，对照在各时期的叶面积系数多小于同时期其他肥料处理。开花期T4的叶面积系数最大，为4.05，T7次之，为3.94；乳熟期T7的叶面积系数最大，为4.06，T4次之，为3.89。

图1 不同处理的夏玉米叶面积系数动态变化

2.2 不同处理对夏玉米干物质积累的影响

由图2可知，不同处理干物质积累趋势是一致的，均随时间的推移逐渐增大。T7的地上部干物质量在开花期、完熟期均较其他处理的干物质积累量大，完熟期T7的干物质积累量最大，为389.31 g/株，比CK高38.31%，T1次之，为377.14 g/株，比CK高33.99%。

图2 不同处理对夏玉米地上部干物量的影响

2.3 不同处理对夏玉米产量及产量因子的影响

由表2可知，不同肥料处理对夏玉米产量和产量构成因素均有不同程度的影响。各肥料处理之间穗长差异不显著，但穗粗差异显著，各肥料处理的穗粗均显著大于CK，T8最大，为52.99 mm；各施肥处理的秃尖长虽然都小于CK，但差异不显著；CK的穗行数显著低于其他肥料处理，T1穗行数最多，为15.3行，T1、T2、T3、T5、T7、T8和T9间差异均不显著；各施肥处理之间的行粒数差异不显著，但T1、T2、T3、T8和T9的行粒数显著高于CK；各施肥处理的百粒重均显著高于CK，其中T7最大，为34.91 g，T8次之，为34.44 g，T7与T8之间差异不显著，但均显著高于其他处理；各处理的出子率存在较大差异，T2的出子率最高，为91.46%，T1、T2、T9的出子率显著高于CK，T8、T3的出子率略高于CK，但差异不显著，T7出子率最低，为83.66%。

从表2还可以看出，各施肥处理的夏玉米产量均高于CK，T3、T5和T6的产量略高于CK，差异不显著，其他处理产量均显著高于CK，T7产量最高，为11.15 t/hm2，比CK高20.93%。由于玉米生长后期遭遇强风，倒折率较高，造成不同程度的减产，但各施肥处理的倒折率均低于CK。T8、T2的空秆率略高于CK，其他施肥处理的空秆率均低于CK，差异均不显著。由于种植密度较小，大多有不同程度的双穗率，但差异不显著。

表2 不同处理对夏玉米产量及产量因子的影响

2.4 不同处理对夏玉米氮素利用效率的影响

由表3可见，随着施氮量的增加，氮肥利用率提高，T4的氮肥利用率最高，为23.44%，T7为22.41%，T1为22.00%。随着施氮量的增加，氮肥偏生产力降低，T9的氮肥偏生产力最高，为53.68 kg/kg。氮肥农学利用率普遍偏低，T8的氮肥农学利用率最高，为7.48 kg/kg，T6最低，仅为1.10 kg/kg。比较3个不同施氮水平的3种不同肥料的肥料利用率可以发现，在相同施氮量时，施可丰的氮肥利用率高于或接近金正大和住商肥料，住商的农学利用率和偏生产力高于金正大和施可丰肥料。

3 结论

一次性施肥模式下，T7的产量最高，T8、T1次之，T7、T8和T1处理之间差异不显著，其产量均在10.5 t/hm2以上。金正大肥料处理中，随着氮用量的递增，产量上升，T1产量最高，且显著高于T3，T2和T3之间产量差异不显著；施可丰肥料处理中，也是随着氮用量的递增，产量有上升趋势，T4产量最高，显著高于T6，但是T4与T5差异不显著，T5与T6差异不显著；住商肥料处理中也是随着氮用量的递增，产量有上升趋势，T7产量最高，显著高于T9，但与T8差异不显著。比较金正大、施可丰与住商3种控释肥料分别在288、240、192 kg/hm23个不同施氮水平的利用效率可发现，在相同施氮量时，施可丰的氮肥利用率高于或接近金正大和住商肥料，住商的氮肥农学利用率和偏生产力高于金正大与施可丰肥料。综合比较不同处理的产量和肥料利用效率，在鲁北地区的夏玉米生产中，推荐施用住商玉米专用控释肥，推荐氮用量为240 kg/hm2，可以有效提高玉米产量和氮素利用效率。