滴灌条件下新型水溶肥对制种玉米产量及效益的影响

2022-02-11崔云玲张立勤张志成崔增团

甘肃农业科技 2022年12期

崔云玲张立勤张志成崔增团

摘要：為了促进新型水溶肥的推广应用，以制种玉米LY263为指示作物，在河西绿洲灌区研究了新型水溶肥料、普通肥料和普通水溶肥对制种玉米产量及经济效益的影响。结果表明，在化肥用量较普通肥料减少26.2%的条件下，施用新型水溶肥系列产品玉米高效专用水溶肥Ⅰ型168～240 kg/hm2+Ⅱ型336～480 kg/hm2+Ⅲ型105～150 kg/hm2（70%～100%新型水溶肥），较常规施肥模式制种玉米增产0.5%～7.1%，纯收益增加1470.3～ 2 647.2元/hm2；较普通水溶肥模式增产0.7%～8.8%，纯收益增加1 979.6～3 156.5元/hm2。与普通水溶肥模式相比，施用80%新型水溶肥和100%新型水溶肥可实现制种玉米显著增产，70%新型水溶肥可确保制种玉米不减产，均可在河西灌区应用。

关键词：滴灌水肥一体化；制种玉米；新型水溶肥；产量；效益

中图分类号：S513；S147 文献标志码：A 文章编号：2097-2172（2022）03-0235-05

doi：10.3969/j.issn.2097-2172.2022.03.010

Effects of New Water-soluble Fertilizer on Yield and Economic

Benefit of Seed Corn under Drip Fertigation

CUI Yunling 1， 2， ZHANG Liqin 1， 2， ZHANG Zhicheng 3， CUI Zengtuan 2

（1. Institute of Soil， Fertilizer and Water Saving， Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China;

2. Gansu Farmland Conservation and Agricultural Environment Science Observation and Experiment Station， the Ministry

of Agriculture and Rural Affairs， Lanzhou Gansu 730070， China; 3. General Station of Gansu Cultivated Land Quality

Construction and Protection， Lanzhou Gansu 730020， China）

Abstract： To promote the utilization of water-soluble fertilizers， using seed corn LY263 as the material， effects of using new water-soluble fertilizer， chemical fertilizer and traditional water-soluble fertilizer on yield and economic return of seed corn in the Hexi Oasis irrigation district were studied. Results showed that when 26.2% of less chemical fertilizer was used， high-efficiency special water-soluble fertilizer Ⅰ for corn of 168 to 240 kg/ha plusⅡof 336 to 480 kg/ha plus Ⅲ of 105 to 150 kg/ha （70% to 100% new water-soluble fertilizer） showed an increase in yield of 0.5% to 7.1% compared with that of the conventional fertilization mode， which delivered an increase in net income of 1 470.3 to 2 647.2 RMB/ha， it also showed on increase in yield of 0.7% to 8.8%， compared with that of the traditional water-soluble fertilizer mode， which delivered an increase in net income of 1 979.6 to 3 156.5 RMB/ha. Compared with the traditional water-soluble fertilizer， 80% of new water-soluble fertilizerand 100% of new water-soluble fertilizer could achieve the significant increase in yield while 70% of new water-soluble fertilizercould maintain the yield with no significant reduction， which could all be applied in the Hexi Oasis irrigation district.

Key words： Drip fertigation; Seed corn; New water-soluble fertilizer; Yield; Economic benefit

随着水肥一体化技术的大面积推广应用和肥料行业的快速发展，以水溶性肥料为代表的新型肥料备受关注，在农业生产中的用量日益增加，已逐渐替代传统化肥，成为农业生产中主要施用的肥料之一［1 - 3 ］。相关研究表明，施用大量元素水溶肥可促进制种玉米的生长发育，改善玉米植株性状，促进玉米早抽雄散粉，提高结实率，增强玉米光合性能，增加光合产物的积累，且吐丝期下层根系生长优势明显，增产增收效果显著［4 - 13 ］。前人的研究多集中在水溶肥用量及不同品牌水溶肥对作物产量、经济效益影响等方面，而水肥一体化条件下新型水溶肥减量对玉米生长、产量及效益影响的研究少见文献报道。我们针对河西绿洲灌区水肥一体化技术在制种玉米生产应用中存在的水肥脱节、施肥方式方法不合理，以及常见水溶肥价格偏高、养分比例固定，施用后容易引起养分比例失衡，导致连作障碍频发、病虫草害加剧等问题［14 - 15 ］，以河西走廊灌区制种玉米为研究对象，在膜下滴灌条件下，通过研究不同施肥模式对制种玉米产量、性状和经济效益的影响，将自主研发的新型高效水溶肥与普通肥料和普通水溶肥进行肥效比较并分析其减肥效应，评价不同施肥模式及新型水溶肥的减肥潜力，为河西绿洲灌区制种玉米产业可持续发展和水肥一体化技术应用提供支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验设在位于武威市凉州区的甘肃省农业科学院武威绿洲农业试验站。试验区位于37° 43′ Ｎ，102°35′ Ｅ，属温带大陆性干旱气候区。海拔1 465 m，年均气温7.7 ℃，日照时数3 023 h，≥10 ℃有效积温为3 016 ℃，年太阳辐射总量140～158 kJ/cm2，年均降水量200 mm，蒸发量2 021 mm，无霜期150 d，属典型的绿洲灌溉农业区。供试土壤类型为灌漠土，质地中壤，土壤肥力水平中等。耕层土壤含有机质12.32 g/kg、碱解氮65.3 mg/kg、有效磷25.6 mg/kg、速效钾156.0 mg/kg，pH 8.16。

1.2 供试材料

供试肥料制种玉米高效专用水溶肥Ⅰ型（N-P2O5-K2O为32-16-3）、制种玉米高效专用水溶肥Ⅱ型（N-P2O5-K2O为 36-15-4）、制种玉米高效专用水溶肥Ⅲ型（N-P2O5-K2O为33-7-12）均由甘肃省农业科学院土壤肥料与节水农业研究所研制并提供。普通水溶肥（N-P2O5-K2O为15-15-15）由甘肃星硕生物科技有限公司提供。尿素（N 46%），甘肃刘家峡化工集团有限责任公司生产；磷酸二铵（N-P2O5为 18-46），云南云天化股份有限公司生产；磷酸一铵（N-P2O5 为11-53），嘉施利（宜城）化肥有限公司生产；氯化钾（含K2O为60%），青海盐湖钾肥股份有限公司生产。指示制种玉米品种为LY263，由甘肃五谷种业股份有限公司提供。

1.3 试验方法

试验共设6个处理，处理A，不施肥，空白对照（CK）；处理B，施普通肥料，即施磷酸二铵391 kg/hm2、尿素825 kg/hm2；处理C，施100%新型水溶肥，即玉米高效专用水溶肥Ⅰ型240 kg/hm2+玉米高效专用水溶肥Ⅱ型480 kg/hm2+玉米高效专用水溶肥Ⅲ型150 kg/hm2（较处理B化肥用量减少26.2%，与处理F纯养分总量等同，但对养分比例进行优化）；处理D，施80%新型水溶肥，即玉米高效专用水溶肥Ⅰ型192 kg/hm2 + 玉米高效专用水溶肥Ⅱ型384 kg/hm2+玉米高效专用水溶肥Ⅲ型120 kg/hm2（较处理B化肥用量减少20%的纯养分总量）；处理E，施70%新型水溶肥，即玉米高效专用水溶肥Ⅰ型168 kg/hm2+玉米高效专用水溶肥Ⅱ型336 kg/hm2+玉米高效专用水溶肥Ⅲ型105 kg/hm2（较处理B化肥用量减少30%的纯养分总量）；处理F，施普通水溶肥，即施尿素520.5 kg/hm2、水溶肥300 kg/hm2、磷酸一铵141.5 kg/hm2。随机区组排列，3次重复，小区面积72 m2（4.8 m×15.0 m）。种植密度约9.18万株/ hm2。灌溉水源为井水，全生育期滴水9次，灌水定额3 450 m3/hm2。除普通肥料处理外，其他各处理肥料均通过滴灌系统施入，各处理滴施肥料分配比例及滴肥时间相同。普通肥料处理中，全部磷酸二铵及30%的尿素基施，70%的尿素分别在拔节期和抽雄期各35%用追肥枪按株施入。其他施肥处理的肥料分7次结合滴水施入，其中制种玉米生长前期（出苗期至喇叭口期）滴施2次，中期（喇叭口期至抽雄吐丝期）滴施3次，后期（抽雄吐丝期至灌浆中期）滴施2次。其他管理同大田。

1.4 指标测定方法

成熟期分小区取20株母本植株，测定穗位高、穗长、穗粗、穗粒数、秃顶长、百粒重等经济性状；每小区选取中间4行收获，自然曬干后脱粒计产。

1.5 数据处理

采用Microsoft Excel 2013软件进行数据处理，采用DPS 7.5软件对数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 各处理对制种玉米经济性状的影响

由表1可见，施肥后制种玉米的经济性状均较CK明显改善，且差异达显著水平（P < 0.05）。100%新型水溶肥、80%新型水溶肥处理（优化新型水溶肥处理减量20%以内）制种玉米的穗长、穗粗、穗粒数、百粒重均高于普通肥料处理。100%新型水溶肥处理各经济性状均表现最优，其次是80%新型水溶肥处理，以上2个处理的穗粒数和百粒重均增加明显，与普通肥料处理相比穗粒数增加8～20粒，百粒重增加0.70～1.75 g；与等养分量的普通水溶肥处理相比穗粒数增加13～25粒，百粒重增加0.26～1.31 g。70%新型水溶肥处理各经济性状与普通肥料和普通水溶肥处理基本相当。

方差分析可知，穗长、穗粗、百粒重各施肥处理均与CK差异显著，各施肥处理间差异不显著。穗位高100%新型水溶肥处理与其他处理间达差异显著水平，其余各施肥处理间均差异不显著。秃顶长普通肥料处理和CK差异不显著，均与各水溶肥处理间差异显著。穗粒数100%新型水溶肥处理与其他各施肥处理间均达差异显著水平，80%新型水溶肥处理与70%新型水溶肥处理、普通肥料处理间差异不显著，与其他各施肥处理间达差异显著水平。对于高需肥型作物玉米而言，高肥有利于经济性状的改善，随着减肥力度的增加，制种玉米的综合经济性状总体上变差，但除对穗位高和穗粒数影响较大外，其他性状间差异均不显著。可见，不同施肥方式、肥料配比和用量主要影响的是制种玉米的穗位高和穗粒数，进而影响其产量。

2.2 各处理对制种玉米产量的影响

由表2可看出，施肥可显著增加制种玉米产量（P < 0.05）。各施肥处理的制种玉米产量为6 364.7～6 926.4 kg/hm2，较CK增产1 723.8～2 285.5 kg/hm2，增幅37.1%～49.2%。100%新型水溶肥、80%新型水溶肥處理（优化新型水溶肥处理减量20%以内）较普通肥料处理分别增产456.5、243.5 kg/hm2，增幅分别为7.1%、3.8%；较普通水溶肥处理分别增产561.7、348.7 kg/hm2，增幅分别为8.8%、5.5%。70%新型水溶肥处理（优化新型水溶肥处理减量30%）的产量与普通肥料和普通水溶肥相当。优化施肥量后用新型水溶肥替代普通肥料和普通水溶肥对制种玉米的生长均有一定的促进作用，表现为随着肥料减量程度的增加制种玉米的产量呈持续降低趋势。与100%新型水溶肥处理相比，优化新型水溶肥处理减量20%时产量差异不显著，减量30%时达差异显著水平，但与普通肥料处理和普通水溶肥处理间差异未达显著水平。由此可见，与普通水溶肥相比，优化新型水溶肥在减量不超过20%时可实现制种玉米增产增收、减量30%时可确保制种玉米不减产。

2.3 各处理对制种玉米经济效益的影响

在商品价格相同的条件下，产值与产量呈正相关关系，因此产值的表现结果与产量是一致的，纯收益的高低由产值和成本投入确定。由表3可看出，各施肥处理产值为35 642.3～38 787.8 kg/hm2，较CK增加9 653.3～12 798.8 kg/hm2，各处理产值由高到低依次为100%新型水溶肥 > 80%新型水溶肥 > 普通肥料 > 70%新型水溶肥 > 普通水溶肥 > CK，普通水溶肥、70%新型水溶肥和普通肥料处理的产值相当。5个施肥处理中肥料投入由高到低依次为普通肥料、普通水溶肥、100%新型水溶肥、80%新型水溶肥、70%新型水溶肥。总投入与肥料投入表现相同，新型水溶肥处理均较普通肥料处理投入减少90.8～1 293.3元/hm2。除去肥料、种子、地膜、农药、灌水费用等纯收益为21 152.4～22 329.3元/hm2，较普通肥料处理增加1 470.3～2 647.2元/hm2，较普通水溶肥处理增加1 979.6～3 156.5元/hm2。水溶肥处理的产投比均高于普通肥料处理，产投比由高到低依次为80%新型水溶肥 > 70%新型水溶肥 > 100%新型水溶肥 > 普通肥料 > 普通水溶肥 > CK。

3 讨论与结论

优化平衡施肥对制种玉米生长、产量和效益影响显著。李龙等［16 ］研究表明，氮磷钾配方施肥能显著促进玉米生长，提高玉米产量，提升经济效益。王勇等［17 ］的试验结果表明，中量化肥（N375P150K150）足以使制种玉米产量水平发挥到最大，高量化肥（N525P225K225）投入增效不明显。秦润玲［18 ］研究发现，制种玉米田氮磷肥最佳施用量为N 300 kg/hm2、P2O5 90 kg/hm2，较农民施肥节氮42.8%、节磷50%。孙宁科等［19 ］研究表明，较农户施肥化学氮肥减量16.6%～33.3%后实施秸秆还田或增施有机肥，制种玉米产量均有不同程度增加，适宜的化肥用量为N 300 kg/hm2、P2O5 150 kg/hm2、K2O 150 kg/hm2。以上研究说明合理施肥仍然是当前农业生产中获得较高产量的关键措施，而兼顾化学肥料施用的产量效应、经济效益和环境安全是实现绿色增效的前提。在当前玉米生产中，通过优化施肥、滴灌水肥一体化、水溶性肥料等措施改进水肥管理，仍可在保障产量的同时减少化肥投入。

本研究结果显示，传统施肥量及施肥方式方法仍有较大的改进提升空间，改30%尿素及全部磷酸二铵基施，70%尿素分2次追施的传统施肥模式为总养分量减量后氮磷钾优化的水肥一体化模式，在确保制种玉米LY263产量不降低的前提下实现节肥增效，提高肥料利用效率，用新型水溶肥料替代普通水溶肥，可在优化肥料原料基础上继续减少30%的肥料投入量，仍然可确保制种玉米的稳产高效。在本试验土壤养分含量和传统施肥量（630 kg/hm2）基础上，化肥减量26.2%并进行优化施肥处理（465 kg/hm2）较传统施肥管理仍有一定的增产效果。优化新型水溶肥在减量20%以内时制种玉米综合农艺性状及产量均优于普通肥料和普通水溶肥处理，减量30%时与普通肥料和普通水溶肥处理相当。也就是说普通水溶肥在较普通肥料减少施肥量26.2%、新型水溶肥在较普通肥料减量48.1%时仍可保持制种玉米平产，这与沈建国等［20 ］、李小波等［21 ］和刘虎成等［22 ］研究结果相同。本试验表明，在化肥用量较普通肥料减少26.2%的条件下，施用新型水溶肥系列产品玉米高效专用水溶肥Ⅰ型168～240 kg/hm2+Ⅱ型336～480 kg/hm2+Ⅲ型105～150 kg/hm2（70%～100%新型水溶肥）较常规施肥模式制种玉米增产0.5%～7.1%，纯收益增加1 470.3～2 647.2元/hm2；较普通水溶肥模式增产0.7%～8.8%、纯收益增加1 979.8～3 156.5元/ hm2。与普通水溶肥模式相比，施用80%新型水溶肥和100%新型水溶肥可实现制种玉米显著增产，70%新型水溶肥可确保制种玉米不减产，均可在河西灌区推广应用。

参考文献：

［1］周鹂，鲁剑巍，李小坤，等．我国大量元素水溶肥料产业发展现状［J］. 现代化工，2013（4）：32-33．

［2］陈清，周爽. 我国水溶性肥料产业发展的机遇与挑战［J］. 磷肥与复肥，2014，29（6）：20-24．

［3］金波. 水溶肥发展现状和存在问题的研究［J］. 盐科学与化工，2020，49（11）：1-2；7.

［4］白静，缪纯庆，王托和，等. 河西走廊玉米膜下“9812”水肥一体化滴灌技术［J］. 甘肃农业科技，2022，

53（1）：42-45.

［5］李文偉. 大量元素水溶肥在制种玉米上的肥效试验报告［J］. 农业科技与信息，2020（6）：5-6；10.

［6］李吉军，师伟杰. 制种玉米膜下滴灌水肥一体化模式下不同水溶肥筛选试验总结［J］. 农艺农技，2019（5）：22-23.

［7］田金平，娜孜古丽·托合塔尔，葛国庆. 玉米膜下滴灌水肥一体化水溶肥筛选试验探究［J］. 世界热带农业信息，2021（10）：21-22.

［8］闫治斌，闫富海，马明帮，等. 水肥一体化模式下多元水溶肥对制种玉米性状和效益的影响［J］. 作物科学，2022（6）：1-4.

［9］张琦，徐贺威，刘翠玲，等. 奈安微蜜水溶肥在玉米上的施用效果试验［J］. 农业科技通讯，2021（5）：60-62.

［10］李莹莹，张东旭，王宏辉，等. 喷施宝水溶肥对科尔沁区玉米光合特性及产量的影响［J］. 现代农村科技，2022（5）：63-64.