玉米叶面喷施全营养型水溶肥料试验

王彭双，薛飞扬，陈玉君，李 茹，孟思宇，刘 荣，韩效钊

（1.合肥工业大学 化学与化工学院，安徽 合肥 230009；2.安徽六国化工股份有限公司，安徽 铜陵 244000）

玉米是我国第一大粮食作物，也是关系我国粮食安全的重要农作物，2020 年玉米播种面积为4 126.4 万公顷，总产量达到2.61 亿吨[1]。玉米新细胞形成需要充足的钙，钙能够提高玉米耐旱性、耐盐性；镁是玉米叶绿素的组成成分，是玉米多种酶的活化剂，参与脂肪和蛋白质的合成，促进玉米光合作用和生长发育；锌是玉米体内多种酶的组成成分，参与一系列的生理过程，参与玉米体内生长素的形成；硼能促进玉米碳水化合物的运转，刺激玉米花粉的萌发，提高玉米结实率和坐果率，增强玉米的抗病能力；铁是叶绿体的组成成分，玉米叶子中95%的铁存在于叶绿体中，参与叶绿素的形成，是光合作用不可缺少的元素；锰是玉米酶系统中的一个激活剂，直接参与水的光解，促进糖类的同化和叶绿素的形成，影响玉米光合作用；铜是玉米体内多种酶的组成成分，参与蛋白质和糖类代谢；钼对于调节玉米的新陈代谢具有很大的作用，参与玉米体内与氮有关的代谢活动，是硝酸还原酶的组成成分，能促进硝态氮的同化作用，使玉米吸收的硝态氮还原成氨[2-3]。可见，给玉米补充中微量元素十分重要。但玉米作物在施肥方式方面存在不合理之处：一是施肥比例多年一个配方，配方比例与土壤养分和作物吸肥规律不匹配，导致玉米各生长阶段所需养分的种类和数量不能得到平衡供给，部分养分过量供给导致浪费及农业面源污染；二是施肥时机不适宜，根据传统经验或以肉眼观看玉米的长势来判断施肥时机，往往滞后于玉米生长对急需养分的需求[4]。水溶肥料作为一种新型肥料产品，易溶速效，能被作物的根系和叶面迅速吸收利用，可以水肥同施，以水带肥，实现水肥一体化，既能减少施肥用工成本，提高肥料利用率，又能减少环境污染和资源浪费。叶面喷施水溶肥料可以提供玉米生长必需的营养元素，迅速补充养分，具有操作方便、见效快、利用率高等特点[5]。本文开发了一种包含氮、磷、钾、钙、镁、锌、硼、铁、锰、铜、钼的全营养型水溶肥料，在不改变现有玉米基施肥料的基础上，在玉米生长关键时期对玉米进行叶面施肥，考查玉米增产增收效果。

1 供试材料

1.1 供试土壤

供试土壤为潮土，地势平坦，地块平整，排灌能力较好，土壤质地为轻壤，前茬作物为小麦，熟制为一年两熟。本文依据中华人民共和国农业行业标准对试验地土壤进行了检测[6-15]，并根据全国土壤养分分级标准[16]对试验地土壤测试结果进行分析，见表1。

表1 试验地块土壤分析结果

1.2 供试作物及品种

供试作物为玉米，品种为“登海W385”，普通夏玉米品种。该品种株型紧凑，穗轴红色，籽粒半马齿型，粒色黄，6月上旬播种，10月中旬收获。

1.3 供试肥料

本团队开发的全营养型水溶肥料，剂型为液体，执行中华人民共和国农业农村部行业标准NY/T 1107—2020，其中：N+P2O5+K2O≥400 g/L，Ca+Mg≥2.5 g/L，Zn+B+Mn+Fe+Mo+Cu≥6 g/L。

1.4 试验时间和地点

试验时间为2022 年6 月至2022 年10 月，试验地选择在山东省菏泽市郓城县侯咽集镇刘营村农户承包地进行，土壤较肥沃，底肥为N-P2O5-K2O=28-6-6 的复混肥料。

2 试验设计和方法

2.1 试验设计

按小区肥效试验设计，共设3个处理，各处理3次重复，随机区组排列，各小区面积0.022公顷（220 m3）。试验地块呈长方形，小区间做宽走道，重复间留1.0 m宽走道，重复内小区间留0.8 m宽走道，防止各不同处理间串水串肥。

试验处理设置如下：处理①：当地习惯施肥＋叶面喷施全营养型水溶肥料；处理②：当地习惯施肥＋叶面喷施与处理①等量等次清水；处理③：当地习惯施肥（叶面不喷施）。

玉米小区试验采取人工播种，播种密度为每公顷4 200株左右，各小区保持基本苗相同。除叶面施肥方法不同外，各处理其他耕作管理措施完全一致，试验肥料的使用方法严格按试验方案要求进行。做好玉米生育期田间观察记载。

2.2 施用方法

处理①：在玉米拔节期、抽雄期和灌浆期各喷施全营养型水溶肥料1次，共喷施3次。每次每小区取全营养型水溶肥料30 mL 兑水15 L（1∶500 倍稀释肥液），稀释混匀后叶面喷施，均在无风的晴天下午4 点以后进行，且在叶片正反面均匀喷施。

处理②：在玉米拔节期、抽雄期和灌浆期各小区喷施清水15 L，喷施时间与处理①相同。

处理③：叶面不喷施。

2.3 试验实施与记载

2022年6月13 日精细整地，并按照“随机、等量、多点混合”的原则采用S 形布点采取土样，并采用四分法筛选土壤样本，将土壤样本带回实验室检测土壤肥力，然后划分小区。选取健康饱满的玉米种子，6月15日播种施底肥，施肥量为每公顷600 kg，播种方法为人工点播，播种密度均匀一致，行距0.6 m，株距0.26 m，设计各小区玉米株数相同；6 月23 日玉米出苗，各小区玉米幼苗长势相差较小，出苗后即进行喷洒除草剂一次；7 月19日处理①和处理②叶面喷施一次，7月29日防治玉米害虫一次，8月2日喷洒玉米苗期除草剂一次，8月12日处理①和处理②叶面喷施第二次，8月26日处理①和处理②叶面喷施第三次；三次喷施处理后，可观察到处理①玉米长势较处理②和处理③好，处理②和处理③玉米生长状况差别不大。9 月18 日各小区分别进行人工除草一次，可观察到处理①玉米植株比处理②和处理③植株更为健壮。10 月13 日各小区玉米逐渐成熟，开始分小区单收记产；10月17日各小区收获完毕。

在玉米全生育期，处理①长势最好，叶色浓绿，植株生长健壮；处理②与处理③长势没有差异，比处理①稍矮，叶色稍浅一点。

3 结果与分析

3.1 农艺性状

由表2 可知，与空白对照相比，喷施清水对株高和穗行数影响不大，穗粒数略有减少，但百粒重增加5.1 g，增加了12.14%；喷施全营养型水溶肥料，株高、穗行数、穗粒数和百粒重均有明显改善。喷施全营养型水溶肥料玉米株高为2.17 m，与喷施清水和空白对照相比，分别增加了7.96%和7.43%；喷施全营养型水溶肥料玉米穗行数最大为16.4 行，比喷施清水和空白对照增加0.8 行，增加了5.1%；喷施全营养型水溶肥料玉米平均穗粒数为549.6粒/穗，与喷施清水和空白对照相比分别增加了11.89%和10.30%；喷施全营养型水溶肥料玉米百粒重为52.1 g，与喷施清水和空白对照相比分别增加了10.62%和24.05%。

表2 玉米农艺性状表现

3.2 小区产量

由表3 可知，玉米叶面喷施全营养型水溶肥料，与清水对照比较，每公顷增产765 kg，增产8.90%；与空白对照比较，每公顷增产1 102.5 kg，增产13.35%。喷施全营养型水溶肥料可以较好地增加产量。

表3 小区产量

3.3 玉米品质

由表4 可知，叶面喷施全营养型水溶肥料，玉米蛋白质和碳水化合物含量略有提高，玉米品质稍有提升。

表4 玉米品质

3.4 经济效益

由表5 可知，叶面喷施全营养型水溶肥料，与空白对照和清水对照比较，每公顷增加纯收益分别为2 430元和1 948.5元，经济效益较为明显。

表5 经济效益

4 结论

山东省菏泽市郓城县侯咽集镇刘营村试验田土壤较肥沃，底肥施用玉米配方肥料（N-P2O5-K2O=28-6-6），在拔节期、抽雄期和灌浆期喷施全营养型水溶肥料，可促进玉米生长，使玉米植株更加健壮，玉米叶色更加浓绿，促进光合作用，产量增加，与喷施清水和空白对照比较，每公顷增产分别为765 kg 和1 102.5 kg，增产率分别为8.90%和13.35%，每公顷增加纯收益分别为1 948.5 元和2 430 元，经济效益较为明显；玉米蛋白质和碳水化合物含量也略有提高，玉米品质稍有提升。