施用玉米適用復合肥料及其配方施肥對堿性土壤化學性狀及玉米產量的影響

吳凡凡，朱 波，張金鎖，邊 偉，惠帥帥，黃公青，邊亭亭

（內蒙古博大實地化學有限公司，內蒙古 鄂爾多斯 017300）

1 前言

1.1 功能肥料的應用現狀

20世紀60年代初，美國、日本、西歐等發達國家就開始研究肥料的制作技術，力求從改變化肥功能特性來提高肥料的利用率，相繼出現了緩釋/控釋肥料產品[1]，使肥料利用率大幅提高。目前，國內存在的功能性肥料主要有保水功能、改良土壤功能、除草功能等特點[2]。陳光[3]等人利用尿素包膜技術，使玉米產量提高14.7%～20%；黃占斌[4]等人研究的保水長效復合肥料可延長灌溉期間，保蓄水分，促進增產。改良土壤功能的肥料有添加腐植酸[5]、天然沸石[6]、膨潤土[7]、有機肥料[8]、木素[9]等功能性原料，可提高肥料利用率，改善土壤保水、保肥、保溫、通氣等能力，培肥地力、促進作物增產、改善作物品質等功效。目前，我國肥料的使用仍以化肥為主，多功能肥料只是在某些特殊作物、土壤或其他具體條件下應用。多功能肥料研究和產業化的發展，需要不斷加強。

1.2 研究土壤調理劑復合肥料的目的及意義

據相關統計研究，從1996～2009年，我國化肥使用量增長了41.2%，然而糧食總產量卻只增長了5.1%[10]，這種高投入、低產出的現象，是由于長期不合理施肥及化肥利用率較低等因素造成增產效應下降。朱兆良[11]等人的研究表明我國氮磷鉀大量元素肥料的當季回收利用率約為30%～35%、15%～20%、35%～50%，大量養分流失或被土壤固定，造成肥料與經濟的損失。據調查，目前東北三省天然草原90%以上出現不同程度的退化，遼寧北原有天然草原304.3萬hm2，現“三化”面積約占原有天然草原面積19%，水土流失面積約占原有天然草原面積57%；吉林西部重度鹽堿化、退化面積為121.94萬hm2[12]。曹文超[13]等人對我國土壤調理劑的市場潛力進行分析后發現，酸性調理劑需求量達3000萬t以上；改良鹽漬化土壤調理劑需求量近50萬t；干旱地區保水劑需求量達140萬t以上；生物學障礙土壤的調理劑需求量達65萬t以上。因此，在巨大的市場需求下，土壤改良及研制減肥增效的肥料產品迫在眉睫。本復合肥料所添加的土壤調理劑具有顯著的“保水、增肥、透氣”性能，與復合肥料相結合在改良土壤的同時，還可提高農作物產量，增加農民的收入。

2 試驗材料與方法

2.1 試驗材料

2.1.1 試驗地概況

試驗地布置于鄂爾多斯市周邊8個試驗區。試驗區土壤均偏堿性，土壤肥力中等偏瘦。試驗區海拔1103～1339m，年均降雨量300～450mm。

2.1.2 供試土壤基本化學性質（詳見表1）

表1 供試土壤基本化學性質表

2.1.3 供試作物

供試作物為玉米，品種為東單1902、禾新9號、利禾9號三種品種混均種植，以防止種害造成玉米全面減產現象。

2.2 試驗設計與實施

試驗采取單因素隨機區組設計，每個試驗區1個示范處理、1個對照處理，以“玉米適用肥70kg+硫基氮肥50kg+脲銨氮肥50kg”為示范處理，肥料投入均為179元；以“當地農戶常規施肥”為對照處理，每個處理3次重復，共68個小區，小區面積為100m2。復合肥料于種植時一次性施入，其他肥料于玉米拔節期、大喇叭口期、抽雄期、灌漿期分四次施入。在種植前與收獲后進行土壤采集，采集深度為0～20cm，每個小區取5點混樣作為代表樣品。試驗設計和施肥量詳見表2：

表2 試驗對照設計及施肥量

2.3 分析項目及檢測方法

2.3.1 土壤化學性狀的測定方法

pH值（NY/T 1121.2-2006）、有機質（NY/T 1121.6-2006）、堿解氮（DB13/T 843-2007）、有效磷（NY/T 1121.-2014）、速效鉀（NY/T 889-2004）。

2.3.2 測產方法

取樣方法：按小區測定玉米產量，每個小區隨機取3個樣點，每個樣點取4行，每行取連續20株玉米，同時記錄行距和株距，扳取樣點內所有玉米棒，脫粒后稱重，同時測玉米水分，計算樣點的平均產量。

計算公式：

2.4 數據分析

采用Microsoft Excel 2016整理數據，SPSS Statistics 23軟件分析數據。

3 試驗結果與分析

3.1 不同施肥處理對土壤理化性狀的影響

3.1.1 不同施肥處理對土壤有機質的影響

檢測分析各土壤有機質含量可知，施用肥料后土壤有機質含量都高于原始土壤，且示范處理土壤有機質含量均高于對照處理（磷酸二銨+史丹利復合肥+尿素）。其中試驗地2、6有機質原始值較小，土壤肥力水平偏低，施用肥料后有機質提高較為明顯，示范處理分別高出原始值1.28g/kg、1.46g/kg，對照處理分別高出原始值0.60g/kg、1.19g/kg，可見，示范肥料用于“瘦地”對增加土壤有機質效果更明顯。試驗地1、3、6的對照處理有機質含量接近示范處理，試驗地4、5、7、8的示范處理有機質稍高于原始值，由此可見，施用復合肥料對提高土壤有機質含量比施用磷酸二銨明顯，且示范肥料用于“瘦地”對增加土壤有機質效果更好。

3.1.2 不同施肥處理對土壤pH的影響

由圖2可以看出，8處試驗地均偏堿性，原始pH值在8.03～8.84。施用肥料后，與原始值相比pH值均有所降低，示范處理的pH值較對照處理下降更明顯，降為7.85～8.56，對照處理pH值降為7.88～8.78。

3.1.3 不同施肥處理對土壤速效養分的影響

圖3表明，示范處理、對照處理、原始土壤堿解氮含量依次降低，施用肥料后土壤堿解氮含量提高，說明近期土壤的氮素供應能力強。其中，試驗地1、3、6的對照處理堿解氮含量接近示范處理，該結果與土壤有機質含量結果相似（結果見3.1.1），有機質含量提高，堿解氮含量亦提高。試驗地2、6的原始堿解氮含量較小，施用肥料后提高較為明顯，示范處理分別高出原始值4.08g/kg、4.22g/kg。

圖4表明，示范處理、對照處理、原始土壤有效磷含量依次降低，證明施用肥料不同肥料土壤磷素養分供應水平提高。其中，試驗地2、7的示范處理有效磷含量增加較為明顯，在原始土壤有效磷的基礎上分別增加2.68mg/kg、3.03mg/kg，該結果與土壤pH值的變化相似（結果見3.1.2）。試驗表明，土壤pH值與土壤有效磷含量呈負相關關系。

圖5顯示，施用肥料后土壤速效鉀含量都高于原始土壤，其中試驗地1、3、6的對照處理速效鉀含量接近示范處理，且高于施用磷酸二銨的土壤速效鉀。其原因是玉米適用復合肥與史丹利復合肥均含有氮、磷、鉀三種大量元素，可提供作物生長吸收，磷酸二銨的施用不能提供鉀素，農作物的生長需要吸收土壤中的鉀素，所以試驗地2、4、5、7、8速效鉀含量偏低，甚至會出現低于原始土壤速效鉀的現象。

3.2 不同施肥處理對玉米產量的影響

測產結果見圖6，各示范處理的玉米產量均高于對照處理。其中，試驗地2、4、5示范處理的玉米產量分別較對照處理高出268.05kg/667m2、219.32kg/667m2、242.78kg/667m2，差異呈極顯著水平；試驗地1、7示范處理的玉米產量分別較對照處理高出101.39kg/667m2、41.31kg/667m2，差異呈顯著水平；試驗地3、6、8示范處理的玉米產量較對照處理差異不顯著。由此可見，該土壤調理劑玉米適用復合肥料對常年種植的舊地增產效果不明顯，而對于新開墾的沙地、鹽堿性較強的土壤玉米增產效果較為顯著。

3.3 不同施肥處理對玉米經濟效益的影響

經濟效益是衡量肥料效果的最終參數。根據表3可知，各試驗組玉米產量均高于對照組，按玉米價格2.6元/kg計算，平均增收近310元/667m2，其中，試驗地2土壤鹽分含量高、通水透氣性差，土壤表面有明顯的白漬，增收效果最明顯，增收651.9元/667m2。

表3 不同施肥對玉米經濟效益的影響

4 結論

經過實驗，示范處理與農戶常規施肥相比，在一定程度上可降低堿性土壤pH，提高土壤有機質、堿解氮、有效磷和速效鉀的含量。

示范處理與農戶常規施肥相比，可增加玉米產量，提高農戶收入。該配方肥對新開墾或鹽堿性較強的耕地玉米增產效果較為顯著。