腐殖酸、DMPP復配復合肥對玉米生長的影響

代明++胡兆平++陳海寧+王建康，+陳慶飛，+張金濤

摘要： 采用盆栽試驗，研究不同濃度的腐殖酸、3，4-二甲基吡唑磷酸鹽（DMPP）及其復配添加到復合肥中對玉米生長的影響，探究適宜的添加濃度，為工業生產提供依據。結果表明，腐殖酸、DMPP均可提高玉米株高、莖粗、葉綠素含量（SPAD）及生物量，添加10 kg/t腐殖酸效果好于5 kg/t，生物量較CK分別增加5.4%、3.3%。添加1.0 kg/t DMPP效果好于0.5 kg/t，生物量較CK分別增加5.7%、2.7%；二者復配肥效提升，最佳處理組合為5 kg/t腐殖酸+1.0 kg/t DMPP，可使株高、莖粗、SPAD值及干質量分別增加8.1%、12.3%、10.6%、10.7%，且較10 kg/t腐殖酸+1.0 kg/t DMPP復配處理經濟成本低。綜上所述，5 kg/t腐殖酸+1.0 kg/t DMPP復配作為復合肥配方更適宜在玉米生產中應用。

關鍵詞： 腐殖酸；3，4-二甲基吡唑磷酸鹽（DMPP）；玉米；生長；復配；添加濃度

中圖分類號： S513.06 文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2017）22-0058-03

復合肥中的氮元素在氮、磷、鉀三大元素中作用舉足輕重，氮素施入土壤后，通過氣態揮發、淋溶和徑流途徑損失，不僅造成肥料、能源的浪費，且會對環境產生污染[1-3]。目前我國尿素利用率低于30%，不僅造成大量的經濟損失，而且嚴重危害生態環境。如何提高氮素利用率成為當今農業領域待解決的一個現實問題。硝化抑制劑作為一種新型的氮肥增效劑，可以提高氮肥利用率，促進作物生長，主要作用機制為硝化抑制劑能抑制氮肥在土壤中的硝化作用，使氮肥在更多的時間以NH4+形態存在，土壤之中減少NO2-和NO3-的累積，減少氮肥以NO3-形態被淋洗和以N2O形式被排放。國內外研究也表明，硝化抑制劑可以通過延緩氮肥在土壤中的硝化過程從而調整氮肥的供應形態、供應時間、供應量，而且硝化抑制劑有利于作物對氮素、微量元素的吸收，提高作物產量，改善作物品質，提高氮肥利用率，減少氮肥的施用量，簡化施肥措施等[4-6]。3，4-二甲基吡唑磷酸鹽（DMPP）是一種對植物及土壤無毒無害的高效硝化抑制劑，通過專一抑制土壤中能夠將氨氧化成亞硝酸鹽的亞硝化單胞菌屬（Nitrosomonas）的活性來起到硝化抑制效果[7]。在化肥中只須添加1%活性成分，就能抑制硝化作用4～10周，可用于固態、液態肥料。腐殖酸主要是動植物的遺骸，能提高肥料利用率，增強植物的抗逆性，促進植物內酶活性提高，改良土壤團粒結構[8-9]。腐殖酸富含有機質，是現代肥料的新資源，更重要的是，腐殖酸還含有許多活性基團，具有較強的離子交換性、絡合性能和生物活性等[10]。腐殖酸的功能性多，適應性廣，在肥料中添加后可增加肥效。

本研究針對腐殖酸和DMPP在肥料中的優異特性將兩者進行合理復配，添加到復合肥中制成單一的腐殖酸型復合肥、硝化抑制劑劑型復合肥和復配型復合肥，以玉米為供試作物，進行大田試驗，研究腐殖酸、DMPP對玉米生長、產量及品質的影響，為新型增效肥料的研發提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗設在山東省臨沂市臨沭縣金正大集團溫室內，盆栽用土壤類型為棕壤，質地為粉砂壤土，中等肥力水平，pH值為6.7，有機質含量0.41%，全氮含量0.94 mg/kg，有效磷含量19.37 mg/kg，速效鉀含量76.21 mg/kg。

1.2 供試肥料及作物

供試肥料：金正大牌硝硫基型復合肥（N-P2O5-K2O），含硝態氮5%。腐殖酸為液體狀，含腐殖酸45%；DMPP為粉末狀。以上添加劑均由金正大公司生產。

供試作物：玉米，品種為鄭單958，由北京德農公司生產。

1.3 試驗設計

試驗所用肥料分別為CK：對照組復合肥；設置腐殖酸添加濃度5、10 kg/t，DMPP 0.5、1.0 kg/t，并進行兩兩復配，分別按照不同用量均勻噴涂到肥料顆粒表面，共計9個處理，具體見表1。試驗玉米于2015年6月15日種植，8月20日收獲。裝土7.5 kg/盆。N、P2O5、K2O用量均為0.12 g/kg，折合N-P2O5-K2O的復合肥為6 g/盆。與土壤充分混勻后，每盆定植1株，重復6次。除試驗因素外，其余田間管理條件等均一致。

拔節期測定植株株高、莖粗及葉綠素含量（SPAD值），收獲時測定玉米株高、莖粗及總生物量干質量及鮮質量。根系測定根長密度、 根干質量、 根表面積等。盆栽完成后的土壤測定全氮、速效氮、有效磷、速效鉀含量。

1.4 指標測定與數據分析

在拔節期測定玉米株高和莖粗，在收獲時測定株高、莖粗、葉片SPAD值、鮮質量及干質量。對測定數據采用Excel 2010和SAS 19.0數據處理系統進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同處理對玉米株高的影響

由圖1可知，不同增效處理對玉米株高有不同的影響。在玉米拔節期，各處理間已表現出明顯的差異。單獨添加腐殖酸或DMPP的T1、T2、T3、T4處理，較對照處理有一定程度的增加，腐殖酸處理T1、T2分別較對照增加3.0%、4.1%。DMPP處理組T3株高和對照基本持平，T4處理株高較對照增加 4.8%。DMPP和腐殖酸復配處理T5、T6、T7、T8較對照株高增加較多，其中T8處理最好，較對照增加9.7%。T7、T8在拔節期的長勢好于T5、T6。

不同處理的玉米在收獲時株高增長趨勢和拔節期類似，腐殖酸和DMPP復配處理T5、T6、T7、T8整體更佳，單用腐殖酸和DMPP的處理長勢基本一致，均好于對照。同拔節期不同的是T7、T8在玉米生長后期，較其他處理的優勢逐漸減弱。復合肥中單獨添加腐殖酸和DMPP，用量不同對玉米的長勢影響有所不同，試驗范圍內高添加量好于低添加量，復配處理之間差別較大，株高從高到低排列為T8（腐殖酸 10.0 kg/t+DMPP 1.0 kg/t）>T6（腐殖酸5 kg/t+DMPP 1.0 kg/t）>T7（腐殖酸10 kg/t+DMPP 0.5 kg/t）>T5（腐殖酸5 kg/t+DMPP 0.5 kg/t），增幅在5.6%～9.9%之間。

2.2 不同處理對玉米莖粗的影響

由圖2可知，玉米拔節期和CK相比，各增效處理對玉米莖粗均具有促進作用，整體增長趨勢同拔節期的株高基本一致。隨著時間的推移，玉米收獲時各處理間莖粗的差距逐漸降低。單一添加腐殖酸和DMPP比較，T3、T4莖粗優于T1、T2，說明DMPP對玉米莖粗的促進效果優于腐殖酸。另外復配處理的莖粗均高于其他單一處理，說明腐殖酸和DMPP復配對莖粗起到明顯的促進作用。復配處理之間的差異較小，因此采用低添加量更具有性價比。收獲期，對玉米莖粗促進作用最強的是T8（腐殖酸10 kg/t+DMPP 1.0 kg/t），為1907 mm，較對照增加13.5%，其次為T6、T7、T5，分別為1888、18.87、18.49 mm，分別較對照增加12.3%、12.2%、10.0%，說明腐殖酸和DMPP混合后對莖粗的促進作用得到加強，并且隨著各成分用量的增加，促進作用增強。

2.3 不同處理對玉米SPAD值的影響

由圖3可知，玉米收獲期與CK相比，各處理對玉米SPAD值均有一定的促進作用。其中T1、T2 玉米的SPAD值相近且較小，說明腐殖酸對提高玉米的葉綠素含量作用不明顯。T3、T4玉米的SPAD值相近但都大于T1、T2，說明DMPP對提高玉米的葉綠素含量作用要強于腐殖酸，隨著用量的增加促進作用得到增強。將腐殖酸與DMPP混合添加后，SPAD值較單獨添加有一定程度的增加，兩者復配能夠相互促進，提升SPAD值。其中T6玉米的SPAD值較T5、T7、T8高，并且較對照組提高10.7%。T5、T6、T7、T8處理較CK SPAD值提高 6.2%～7.7%之間?？梢?，T6（腐殖酸5 kg/t+ DMPP 1.0 kg/t）對玉米葉綠素含量影響最大。

2.4 不同處理對玉米生物量的影響

由圖4可知，玉米收獲后測定植株鮮質量和干質量，與CK相比，各處理對玉米地上部分鮮質量和干質量的增加均有一定的促進作用。其中，T2>T1>CK，干質量分別較CK增加5.4%、3.3%，說明隨著腐殖酸用量的增加，對玉米鮮質量和干質量的促進作用增強。同樣，T4>T3>CK，干質量較CK分別增加5.7%、2.7%，說明隨著DMPP用量的增加，對玉米鮮質量和干質量的促進作用增強。DMPP和腐殖酸復配后，從生物量來看，T6>T8>T7>T5，生物干質量分別較對照增加9.7%、9.4%、7.9%、6.1%。同時添加DMPP和腐殖酸，并不是高用量最佳，而是高DMPP量和低腐殖酸量復配效果最佳，低DMPP和低腐殖酸量效果最差。

3 結論與討論

近年來，新型的硝化抑制劑，DMPP逐漸引起研究人員的關注。農業生產中使用硝化抑制劑使銨態氮能長期保存在土壤中，減少了硝態氮的形成。作物對這2種形態的氮素均能吸收利用，但不同作物對銨態氮和硝態氮的喜好不同，硝化抑制劑對作物吸收氮素的影響也不同。大量的田間試驗表明，DMPP是一種高效、安全、無毒的較為理想的硝化抑制劑，硝化抑制劑的施用效果除取決于抑制劑本身的性質外，還受土壤類型、有機質含量、溫度、土壤管理措施等因素的影響[11-13]。硝化抑制劑在不同類型土壤中的作用效果不同。在水稻土和潮土中，施用硝化抑制劑使尿素處理的硝化過程從14 d滯后到28 d，DMPP在堿性土壤中有顯著的硝化抑制作用[14-15]。黑土和紅壤中的硝化過程相對緩慢，施肥后42 d硝化過程仍在進行，表觀硝化率僅達到30%左右[16]。本試驗中DMPP對玉米的生長有明顯的促進作用，整體來看添加 1.0 kg/t 效果好于0.5 kg/t。株高及莖粗有較明顯的提升，生物量也有大幅的增加。主要是因為DMPP延長了肥料中氮素的轉換，使氮素的利用率得到提高。

風化煤中腐殖酸含量豐富，含有羧基、酚羥基和醌基等活性基團，因而具有吸附性、絡合和交換性能，能改良土壤結構；也有研究表明，腐殖酸具有良好的化學活性和生物活性，可促進生物量的積累，提高作物產量[17-20]。試驗中腐殖酸和無機化肥相結合，腐殖酸可以通過氫鍵、絡合以及物理性吸附等多種作用增加化肥的肥效，從而具有一定的保水保肥效果，玉米生物量提升明顯[21-24]。

復合肥中添加DMPP或者腐殖酸到無機復合肥中已有較多研究，而兩者復配處理，相關的研究則鮮有報道。本試驗將DMPP和腐殖酸進行復配結合，表明復配對各類生物指標促進作用明顯，較單獨使用提升效果好，同時2個不同添加濃度兩兩復配呈現出不同的試驗效果，添加1.0 kg/t DMPP和 5 kg/t 腐殖酸效果最佳，高添加量并不能進一步促進肥效提升，反而效果有所降低。本研究的結果可以為腐殖酸及DMPP添加到復合肥中的用量提供科學依據，提高工業生產的經濟效益。

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