玉米缓释肥氮素养分利用率试验初探

2022-06-20王世锋鲁学文孙占勇童永贞后亦发张凤清

农业科技与信息 2022年4期

王世锋，鲁学文，孙占勇，童永贞，后亦发，张凤清

（甘肃省永登县农业技术推广中心，甘肃永登 730300）

缓释肥在作物播种前或播种时作底肥一次性施入土壤，肥料中的养分随作物生长被缓慢释放、吸收，尤其是氮素养分的释放速率和数量与作物的吸收速率和数量基本接近，甚至吻合，因此施用缓释肥不仅能及时满足作物对养分的需求，有效提高作物生长量和产量，还能大幅度提高肥料利用率，减少化学肥料在土壤中的淋溶损失，从而减轻对土壤和地下水体的污染，达到保护生态环境、节本增效、增加收入的目的。为了掌握缓释肥氮素养分与玉米需肥规律的拟合程度，测算养分利用率，更好地指导大田生产，2020年开展了缓释肥氮素养分与玉米生长、需肥规律的拟合效果观察及氮素养分利用率试验。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验设在永登县柳树镇永登昌利鑫农种植基地，海拔1 800～1 900 m，年均气温6.9 ℃，年降水量 290.2 mm，年日照时数2 659.3 h，无霜期126 d。土壤为黄绵土，pH 值8.3，有机质含量16.7%，全氮含量1.12 g/kg，有效磷含量27.72 mg/kg，速效钾含量256.3 mg/kg；前茬作物为豌豆。

1.2 供试材料

作物：玉米金穗3 号。肥料：46%缓释肥料（N∶P2O5∶K2O=20∶14:6），由金正大生态股份有限公司生产；尿素（含N 46%），由甘肃刘化集团生产；64%磷酸二铵（含 P2O546%，含 N 18%），由中化农化有限公司生产；25%硫酸钾（含K2O 25%）；配方肥（N∶P2O5∶K2O=18∶12∶10），由兰州富强微肥厂生产。

1.3 试验设计

试验共设4 个处理。处理1：施缓释肥，施用量为1 350 kg/hm2，起垄覆膜前一次性施入；处理2：施配方肥，施用量为600 kg/hm2，起垄覆膜前和64%磷酸二铵 255 kg/hm2、25%硫酸钾肥 84.3 kg/hm2一次性施入作底肥，同时在小喇叭口期、大喇叭口期分别追施46%尿素150 kg/hm2和105 kg/hm2，使处理1 和处理 2 的 N、P2O5、K2O 含量相等；处理 3：农民习惯施肥，64%磷酸二铵 450 kg/hm2、25%硫酸钾肥450 kg/hm2在起垄覆膜前一次性施入，并在小喇叭口期、大喇叭口期分别追施46%尿素600 kg/hm2和 300 kg/hm2；处理 4：无 N 区，不施任何氮肥，但为了与处理 1、处理 2 中 P2O5、K2O 养分含量相等，施加12%过磷酸钙1 575 kg/hm2、25%硫酸钾肥324 kg/hm2，起垄覆膜前一次性施入。小区面积20 m2，设3 次重复，随机区组排列。

1.4 播种

小区均4月18 日播种，均人工点播播种，每垄种2 行，“品”字形播种，株距33～35 cm，行距35～40 cm。

1.5 田间管理

玉米出苗后各小区及时进行放苗、间苗、定苗；苗期人工中耕、松土、除草1 次；苗期、小喇叭口期、大喇叭口期各灌水1 次；除处理1 外，其他处理按试验设计分别在小喇叭口期、大喇叭口期结合灌水追肥1 次。玉米病虫害防治药剂和防治方法各处理完全相同。

1.6 调查内容及方法

玉米播种后，详细观察并记载出苗期、拔节期、小喇叭口期、大喇叭口期、抽雄期、吐丝期、灌浆期、成熟期、生育天数、长势及有无脱肥现象；播种前及收获后各小区分别取土化验，收获后采集茎叶和籽粒进行养分化验；收获前每小区取10 株植株考种，测定株高、穗长、秃尖、穗粒数、穗粒重、百粒重等经济性状；各小区单独收获并测定产量。将土壤、茎叶、籽粒养分化验数据，所施肥料养分含量数据，茎叶、籽粒产量数据等代入肥料利用率公式计算得出缓释肥养分利用率。

2 结果与分析

2.1 不同处理对玉米全生育周期的影响

由表1 可知，各处理的出苗期、拔节期基本一致，此外田间幼苗长势基本相同，说明不同处理对玉米发芽、出苗及苗期生长没有影响。但到拔节期后各处理的生长状况逐步呈现出差异性，特别是在灌浆期、乳熟期和成熟期差异更为明显。处理1、处理2和处理3 的抽雄期、吐丝期基本接近，相差2～3 d，灌浆期、成熟期相差2～6 d；抽雄期和吐丝期较处理4 推迟了4～6 d，灌浆期较处理4 延长了8～12 d；全生育期140～145 d，较处理4 延长11～16 d；干物质积累时间较处理4 延长了11～16 d。缓释肥处理区玉米生育天数最长，田间长势最强。

表1 不同处理对玉米生育期的影响

2.2 不同处理对玉米经济性状及产量的影响。

由表2 可知，处理1 株高2.97 m，比处理高0.99 m；穗长18.3 cm，比处理4 长5.1 cm；秃尖0.6 cm，比处理短2.7 cm；穗粒数569.7 粒/穗，比处理4 重53.1 粒/穗；穗粒重206.6 g/穗,比处理4 重 71.3 g/ 穗；百粒重 35.6 g，比处理 4 重 3.7 g；籽粒产量12 186 kg/hm2，比处理4 高6 750 kg/hm2；茎叶产量 14 754 kg/hm2，比处理 4 高 8 958 kg/hm2。经济形状及产量表现最好的是缓释肥处理区，其次是农民习惯施肥区，再次是配方肥区，缺氮区表现最差。缓释肥处理区田间观察无脱肥现象，说明缓释肥持续供肥能力强，在玉米营养生长期能够提供比较充足的养分，玉米长势强，叶片宽厚，叶色鲜绿，光合作用较强，雌穗秃尖少，籽粒多而饱满，产量高。无氮区玉米田间长势较差，大部分叶片提前黄化干枯，雌穗提前成熟，穗短而小，秃尖较长，玉米籽粒少、干瘪瘦小、无光泽，产量低。

表2 不同处理对玉米经济性状和产量的影响

2.3 不同处理对玉米籽粒及茎叶养分含量的影响

由表3 可知，不同处理的籽粒及茎叶养分含量不同，特别是无氮区玉米籽粒和茎叶中N、P、K 素含量普遍低于其他处理。处理1 籽粒N、P2O5、K2O 含量分别为 1.38%、0.34%、0.41%，处理 4 籽粒 N、P2O5、K2O含量分别为 1.12%、0.28%、0.37%；处理 1 茎叶 N、P2O5、K2O 含量分别为 0.57%、0.18%、2.31%，处理 4 籽粒 N、P2O5、K2O 含量分别为 0.36%、0.08%、1.72%。说明处理1 玉米籽粒、茎叶养分吸收率高，经济性状好，产量高；处理 4 因缺乏 N 素，影响了 P2O5、K2O 等养分的吸收利用，导致玉米经济性状差，产量低。

表3 玉米籽粒及茎叶养分含量比较

2.4 不同处理对氮素养分利用率的影响

由表4 可知，不同肥料种类及施肥方法下，氮素养分利用率差异较大。氮素利用率最高的是处理1（缓释肥），为63.22%；其次是处理2（配方肥），为48.60%；再次是处理3（农民习惯施肥），为31.48%。说明缓释肥在玉米生产中用作底肥一次性施入土壤后，N、P2O5、K2O 养分释放速率明显降低，尤其是氮素养分在玉米生长过程中缓慢释放，释放速率与玉米各生育期氮素养分需求规律基本吻合，不仅充分满足了玉米各生育期对氮素养分的需求，还使缓释肥料中的氮素养分被很好地控制保护，没有造成氮素养分在土壤水溶液中淋溶损失，从而大幅度提高了缓释肥氮素养分利用率，降低了肥料和人工成本，提高了产量，增加了收入。