不同浓度脲甲醛叶面缓释氮肥对玉米生长的影响

王 准， 王亮亮， 程红颂， 郭景丽

(河南心连心化学工业集团股份有限公司 河南新乡 453731)

氮素是植物生长过程中必需的大量元素之一，是作物生长和产量形成的限制因子之一[1]。统计数据表明，我国粮食产量的35%是氮肥贡献的[2]。农田氮肥现多以尿素投入，其氮含量高、易储藏。但尿素在土壤中易被脲酶转化为铵根，进而转化为氨，挥发进入大气中；或经硝化作用生成硝酸盐，淋溶入水体。因此，氮肥的过量施用，在促进作物增产的同时，也会产生经济效益下降、氮肥利用率降低、环境污染、生态条件恶化等负面影响[3-4]。相关研究表明，我国的主要粮食作物小麦、水稻和玉米的平均氮肥利用率为28%～41%，明显低于世界平均水平[5]。提高氮肥利用率、减少氮肥投入是目前亟需解决的问题。

脲甲醛是由尿素和甲醛在一定条件下缩合而成的一系列链形缩合物，难于挥发[6]。脲甲醛叶面缓释氮肥具有氮缓释功能，可通过叶面给作物持续提供养分并被作物叶面高效吸收，实现向作物补充氮营养[7-8]；高浓度喷施不烧苗，混配性能好，施肥不受根系、土壤等条件限制；适用于飞防等现代化施肥设备，省时省工；能够降低传统尿素的施用量，提高氮肥利用率；不仅适用于经济作物追肥，而且可用于大田作物追肥[9-11]。为顺应目前国家“双减”政策要求，促进土壤生态环境的保护和恢复[12]，开展了玉米喷施脲甲醛叶面缓释氮肥的盆栽试验。

1 试验材料与方法

1.1 试验材料

供试材料：脲甲醛叶面缓释氮肥(HSN)、普通复合肥(18-18-18)，河南心连心化学工业集团股份有限公司。

供试玉米：沧玉76。

1.2 试验设计

试验地点位于河南省新乡市心连心国家农业科技园区温室5号棚，供试土壤为壤土。

供试玉米于2021年4月28日播种，共设6个处理，每个处理重复5次，共计30株。选用上端直径为25 cm、底面直径为15 cm、高为20 cm的塑料钵，每钵装风干土8 kg。采用底肥+叶面喷施的方式，每钵点播种植玉米5株，在4叶期进行间苗，留大小基本一致且健壮的苗各1株。于播后第28天、第53天叶面喷施不同浓度的HSN稀释液各1次(见表1)，每次喷施量为500 g/亩(1亩=667 m2)，对照处理(CK)喷施等量清水。

表1 试验方案设计

1.3 测定项目

叶绿素相对含量(SPAD值)：播后第22天开始每7 d测定一次功能叶SPAD值，使用KONICA MINOLTA SPAD-502Plus型手持叶绿素仪进行测定。

株高：播后第22天开始每7 d使用卷尺测定一次，并记录数据。

茎粗：播后第22天开始每7 d使用游标卡尺测定一次，并记录数据。

鲜质量：用剪刀从作物基部剪开，分别称量地上部及地下部鲜质量，并记录数据。

干质量：地上部、地下部植株鲜样分别于105 ℃杀青30 min，在80 ℃烘干48 h，分别称量地上部及地下部干质量，并记录数据。

根系指标：使用MICROTEK ScanMaker i800plus MRS-9600TFU2L型扫描仪(上海中晶科技有限公司)进行根系扫描；使用RhizoPheno系统(浙江托普云农科技股份有限公司)分析测定根系体积、根系表面积。

播种前、收获后分别测定土壤养分含量：土壤自然风干，研磨后过筛，测定有机质、铵态氮、硝态氮、有效磷、速效钾、中微量元素等含量及pH；用酸度计测定土壤pH(土水体积比为1.0∶2.5)，靛酚蓝比色法测定铵态氮、硝态氮含量，0.5 mol/L碳酸氢钠溶液浸提比色法测定有效磷含量，火焰光度计法测定速效钾含量，Superfloc 127溶液法测定有机质含量。

试验过程中，观察是否有烧叶现象发生。

1.4 数据处理

采用Excel 2010软件对数据进行处理，采用SPSS Statistics 20统计分析软件对数据在0.05水平上进行处理间Duncan′s检验，采用Origin 2018软件作图。

2 结果与分析

2.1 喷施不同浓度HSN处理对玉米叶片SPAD值的影响

喷施不同浓度HSN处理的玉米叶片SPAD值见表2、图1。

SPAD值能够反映作物叶片中氮素的含量[8]。由表2和图1可知，各处理的玉米叶片SPAD值随时间延长均呈先增大后降低再增大的现象，这可能与玉米生育期及环境因素有关[13]。播后22～64 d，喷施不同浓度HSN处理的玉米叶片SPAD值差异不明显；从播后71 d开始，CK处理的玉米叶片SPAD值低于喷施HSN处理的。

播后天数/d

表2 喷施不同浓度HSN处理的玉米叶片SPAD值测定结果

试验结果表明，HSN在玉米生育中后期可提高叶片SPAD值，促进氮素吸收[14]。

2.2 喷施不同浓度HSN处理对玉米株高的影响

由表3和图2可知：各处理的玉米株高随着生育期推移均呈现增大趋势，播后50 d增长速率放缓，CK处理的株高增长速率小于喷施HSN处理的；播后第28天喷施，播后36 d开始CK处理的株高显著低于其他处理的，因此缓释氮肥对株高的效用更明显；播后第53天第二次喷施后可以缩短株高增长缓慢期；播后50～64 d株高增速减缓，播后64 d后株高增速再次增大；CK处理的株高增速减缓期较长，延续至播后71 d，说明缓释氮可加速玉米植株增高[16]；随时间延长，株高差异增大，因此缓释氮肥可以在生育前期增加株高，在生育后期效果更加明显；喷施HSN的各处理在播后的前64 d株高差异不明显，64 d后T4处理的株高最高。

播后天数/d

表3 喷施不同浓度HSN处理的玉米株高测定结果

2.3 喷施不同浓度HSN处理对玉米茎粗的影响

由图3和表4可知：各处理的玉米茎粗随着生育期推移均呈现先增大后减小的趋势[15]；喷施HSN处理的玉米茎粗增大较快并维持较长时间；喷施HSN处理的玉米茎粗在生育后期下降较少；播后50 d，CK处理的玉米茎粗达到最大，而后开始下降；播后前29 d各处理的玉米茎粗无差异，播后第36天喷施HSN处理的茎粗均大于CK处理的，表明缓释氮对茎粗的影响相较于株高较慢[16]。试验结果表明缓释氮可以在生育中期显著增加玉米茎粗，并维持较长时间。

播后天数/d

表4 喷施不同浓度HSN处理的玉米茎粗测定结果

2.4 喷施不同浓度HSN处理对土壤养分含量的影响

玉米收获后，喷施不同浓度HSN处理的土壤养分含量测定结果见表5。

表5 喷施不同浓度HSN处理的土壤养分含量测定结果

2.5 喷施不同浓度HSN处理对玉米农艺性状的影响

喷施不同浓度HSN处理对玉米农艺性状的影响见图4。

图4 喷施不同浓度HSN处理的玉米农艺性状

由图4可知：T1～T5处理的根体积、根系表面积显著小于CK处理的；在喷施不同浓度HSN处理中，T3处理的根体积较大，T1、T3处理的根系表面积显著大于T2、T4、T5处理的；T2、T3处理的鲜质量较大，T3处理的干质量显著大于其他处理的；喷施HSN后，T1～T5处理的根冠比显著小于CK处理的，表明叶面喷施HSN可促进地上部的生长，而CK处理的根系较大，造成根冠比显著大于喷施HSN处理的[4]。

3 结语

喷施HSN后，可促进生育中后期叶片的活性；在生育前期显著增加株高，在生育后期效果更加明显；在生育中期增加茎粗，并维持较长的时间；促进养分的吸收利用；降低根冠比、根体积与根系表面积，促进地上部生长。T3处理显著促进了氮、磷、钾等养分的吸收，干质量显著大于其他处理的，根体积、根系表面积较大，因此玉米种植过程中喷施HSN 50倍稀释液的效果较理想。