不同用量長效控釋肥對夏玉米生長發育及產量的影響

史桂芳+董浩+衣文平+孫國波+朱國梁+牟小翎+曹兵

摘要：試驗通過長效控釋肥在夏玉米播種時一次性基施，探討了不同用量的長效控釋肥對玉米生長發育、產量、經濟效益及環境的影響。結果表明：與農民習慣施肥（苗期及大喇叭口期各追482.1 kg/hm2高氮復合肥）相比，除60%控釋肥處理略有減產外，其余控釋肥處理均表現不同程度地增產，增產率為1.1%～7.4%，部分處理的產量差異達到顯著水平。在本試驗條件下，綜合考慮玉米產量、氮素利用效率和經濟效益，采用普通施肥量80%水平的控釋肥一次施用，可以達到省工、高產、高效、節肥的目的，宜于在華北平原夏玉米生產區推廣應用。

關鍵詞：長效控釋肥；夏玉米；產量；氮肥利用率

中圖分類號：S513.062 文獻標識號：A 文章編號：1001-4942（2017）07-0095-04

Abstract Different rates of long-term controlled-release fertilizer （CRF） were applied once when sowing summer maize to explore their effects on maize growth， yield， economic profits and environment. The results showed that compared with conventional fertilization （topdressing high-nitrogen compound fertilizer of 482.1 kg/hm2 for two times at seedling stage and bell stage respectively）， except the treatment of 60% CRF with a little decrease of yield， the other treatments all showed increase in production in varying degrees with the range of 1.1%～7.4%， and some showed significant differences. Comprehensively considering maize yield， nitrogen use rate and economic profit， the controlled-release fertilizer could be applied once at the amount of 80% of common fertilizer amount. It could realize laborsaving， high yield， high efficiency and fertilizer saving， and was beneficial for popularization in the summer maize production area in North China.

Keywords Long-term controlled release fertilizer； Summer maize； Yield； Nitrogen use rate

化肥在農業生產中具有舉足輕重的地位，約占生產成本的50%，糧食增產的55%來自化肥的作用[1，2]。目前中國是世界化肥生產量和使用量最大的國家[3]，然而我國化肥的當季利用率氮為30%～35%，磷為10%～20%，鉀為35%～50%[4]，長期以來化肥的利用率低以及引起的環境污染等問題已引起各界的廣泛關注。控釋肥料因其具有養分釋放與作物需求同步，能明顯提高肥料利用率，降低施肥勞動強度，已成為世界新型肥料的發展方向[5-7]。由于控釋肥生產成本較常規肥料高，大田推廣應用受到一定程度的制約，為此課題組曾進行過控釋氮肥與普通氮肥配施對玉米影響的試驗研究[8-10]。隨著生產工藝的改進，控釋肥與常規肥料的價格差距縮小，也逐步廣泛地應用到大田生產中。本試驗應用最新研發的長效控釋肥，在確定肥料一次性基施的基礎上，兼顧經濟效益和生態效應，通過對玉米生長發育、產量及經濟效益的影響研究，篩選出控釋肥的適宜用量，為緩控釋肥在夏玉米上的應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況及材料

試驗于2014—2015年在泰安市岱岳區馬莊鎮平家村試驗基地進行。供試土壤為壤土，0～20 cm土層基本理化性狀為：有機質12.2 g/kg、堿解氮76.3 mg/kg、速效磷22.5 mg/kg、速效鉀105.6 mg/kg。

控釋肥（CRF，釋放期60天）由北京市農林科學院植物營養與資源研究所提供，N、P2O5、K2O含量分別為24%、10%、14%；對照為普通高氮復合肥（FP），N、P2O5、K2O含量分別為28%、5%、7%。

1.2 試驗設計

試驗設置7個處理，分別為：（1）CK：不施肥；（2）FP：農民習慣施肥；（3）100%CRF：等養分量控釋肥處理（總純養分投入量同FP）；（4）90%CRF：90%養分量控釋肥處理；（5）80%CRF：80%養分量控釋肥處理；（6）70%CRF：70%養分量控釋肥處理；（7）60%CRF：60%養分量控釋肥處理，具體施肥方案見表1。小區面積8.0 m×3.65 m=29.2 m2，隨機區組排列，重復3次，重復間設1.0 m寬隔離區，試驗區四周設置保護行。供試玉米品種為先玉335，采用夏直播，種植密度6萬株/hm2。

1.3 測定項目與方法

于玉米拔節期、大口期、抽雄期取樣，然后從開花期開始每隔10 d取樣1次，每處理選擇生長一致的植株3株，將莖葉和籽粒分開，105℃殺青30 min后，80℃烘至恒重。稱量，粉碎，過60目篩，以KDY-9820型凱氏定氮儀測定氮素含量。成熟期收獲，考種測產。

成熟期取樣用于植株及籽粒全氮的測定（凱氏法）；隨機選取20穗果穗進行室內考種，測定穗粒數、千粒重。氮肥利用率、氮肥農學利用率、土壤氮依存率的計算公式分別為：氮肥利用率（%）=（施氮區吸氮量-不施氮區吸氮量）/施氮量×100；氮肥農學利用率（kg/kg）=（施氮區產量-不施氮區產量）/施氮量；土壤氮依存率（%）=不施氮區吸氮量/施氮區吸氮量×100 [11]。

1.4 數據處理

采用Microsoft Excel 2007軟件進行數據處理；數據分析應用SPSS 17.0軟件進行，采用LSD法進行差異顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 不同用量控釋肥處理對玉米產量及產量構成因子的影響

由表2看出，與CK相比，各施肥處理的穗粒數均顯著增加。施肥處理間比較，所有CRF處理的穗粒數均高于FP處理，且除了60%CRF處理外，與其他處理的差異均達到顯著水平。不同處理間千粒重的變化趨勢與穗粒數相似，均為施肥處理顯著高于CK，CRF處理均高于FP處理，且隨著CRF用量的減少，千粒重呈遞減趨勢，80%～100%控釋肥處理顯著高于其它控釋肥處理。不同處理玉米籽粒產量變化趨勢依次是：100%CRF>90%CRF>80%CRF>70%CRF> FP >60%CRF>CK。與FP處理相比，除60%CRF處理略有減產外，其它控釋肥處理表現不同程度地增產。隨著CRF用量的減少，產量呈遞減趨勢，但100%CRF、90%CRF、80%CRF三個處理產量差異不顯著且均顯著高于其它處理。

2.2 不同處理對夏玉米氮素積累量、氮肥利用率的影響

氮肥農學利用率是單位施肥量對作物籽粒產量增加的反映，是農業生產中最重要的經濟指標之一。由表 3 可以看出，施用量多的控釋肥處理氮肥農學利用率略低一些，但仍高于FP處理，除100%CRF處理外差異均達到顯著水平。土壤氮依存率以FP處理最高，控釋肥處理間差異不顯著。控釋肥的氮肥利用率在38.5%～54.0%之間，平均為 44.1%，均顯著高于FP，控釋肥處理的利用率隨著施用量的減少而逐漸增加。總體上，控釋肥處理的氮肥利用率高于我國氮肥利用率的平均值（35%）[1]。

2.3 不同用量控釋肥處理對夏玉米經濟效益的影響

由表4可以看出， 100%CRF、90%CRF處理的施肥成本高于FP處理，但由于控釋肥施肥方式為種肥同播，一次性施肥，減少了追肥的用工投入，致使所有控釋肥處理的玉米經濟效益均高于普通施肥處理，且以80%CRF處理的收益最高，較FP處理增加1 709.1元/hm2，提高10.05%。

3 討論與結論

關于控釋肥的增產效應前人已做過大量研究，衣文平等[12]對冬小麥的研究發現，在相同灌水量下，施用樂喜施控釋氮肥和眾品控釋氮肥比施用普通尿素顯著提高產量，產量結構也明顯改善，穗數、穗粒數、千粒重都有所增加。在本試驗條件下，施用控釋肥對夏玉米的增產效果顯著，控釋肥與普通肥料相同用量和減少20%用量情況下增產達到顯著水平，即使在減少30%用量的情況下，控釋肥處理的產量仍能略高于普通肥料處理。增產原因主要是控釋肥的同步釋放，滿足了玉米各個生育期的營養需求，顯著提高了籽粒的千粒重，達到增產效果。

大量研究表明，控釋肥具有較少的肥料損失、較高的肥料利用率的特點[4，12]。本研究結果與前人一致，在玉米上應用控釋肥能顯著提高氮肥利用率。控釋肥處理的氮肥利用率和農學利用率隨施用量的增加呈下降趨勢，但都明顯高于普通肥處理，而土壤氮依存率要低于普通肥料處理，土壤氮依存率越高，作物從肥料中吸收的養分就越少，可見，控釋肥具有高肥效性。與普通肥料處理相比，除60%控釋肥處理略有減產外，其它控釋肥處理均表現不同程度地增產，增產率為1.1%～7.4%，特別是80%控釋肥處理的產量差異達到顯著水平。由此，在本試驗條件下，綜合考慮玉米產量、氮素利用效率和經濟效益，采用普通施肥量80%水平的控釋肥一次施用，可以達到省工、高產、高效、節肥的目的，宜于在華北平原夏玉米生產區推廣應用。

參 考 文 獻：

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[2]張麗云，薛援.化肥生產技術的發展趨勢[J].大氮肥，2009，32（2）：141-144.

[3]謝建昌.世界肥料使用的現狀與前景[J].植物營養與肥料學報，1998，4（4）：321-330.

[4]中國科學院生物學部.我國化肥面臨的突出問題及建議[J].科技導報，1997（9）：35-36.

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[11]衣文平，朱國梁，武良，等.不同量的包膜控釋尿素與普通尿素配施在夏玉米上的應用研究[J].植物營養與肥料學報，2010，16（6）：1497-1502.

[12]衣文平，孫哲，武良，等.包膜控釋尿素與普通尿素配施對冬小麥生長發育及土壤硝態氮的影響[J].應用生態學報，2011，22（3）：687-693.