3种不同控释肥对夏玉米产量和氮素利用的影响

来源:用户上传      作者:朱金英 张书良 李升东

　　摘要 为了探明控释肥在夏玉米郑单958轻简化栽培上的应用效果，采用裂区试验设计，研究金正大、施可丰和住商3种玉米专用控释肥分别在288 、240 和192 kg/hm2 3个氮素用量水平的应用效果。结果表明，在相同施氮量时，施可丰的氮肥利用率高于金正大和住商肥料，住商的农学利用率和偏生产力高于金正大和施可丰肥料。综合比较氮素利用效率和产量结果，在鲁北地区的夏玉米上推荐施用住商玉米专用控释肥，推荐氮素用量为240 kg/hm2。
　　关键词 夏玉米;控释肥;产量;氮素利用
　　Abstract To explore the application effects of controlledrelease fertilizers in light simplified cultivation of summer maize cultivar Zhengdan 958， a split block design experiment was carried out to study the application effect of three kinds of special controlledrelease fertilizers， including Jinzhengda， Shikefeng and Zhushang， at three nitrogen use levels， 288， 240 and 192 kg/hm2. The results showed that the nitrogen use efficiency of Shikefeng was higher than that of Jinzhengda and Zhushang， and the agronomical efficiency and partial productivity of Zhushang were higher than those of Jinzhengda and Shikefeng at the same nitrogen application rate. The application of special controlledrelease fertilizer Zhushang was recommended on summer maize in the northern part of Shandong Province， and the recommended amount of nitrogen was 240 kg/hm2.
　　Key words Summer corn;Controlledrelease fertilizer;Yield;Nitrogen utilization
　　肥料是作物的“粮食”，在作物生产中发挥着不可替代的支撑作用[1]。玉米是我国主要粮食作物之一，可作为优质饲料，也是重要的工业原料，因此，在农业生产中占有重要的基础地位，具有重要价值，对于我国的农业经济具有重要作用[2]。据联合国粮农组织（FAO）统计，在提高作物单产中，化肥所起的作用占 40%～60%[3]。近年来，随着高氮复合复混肥的普遍使用和农村劳动力的城市转移，玉米一次性施肥已逐渐成为当地玉米栽培中主要的施肥方式。目前，玉米生產上普遍采用“一炮轰”的施肥方式，施用速效的高氮复合复混肥料，肥料施入田间后，养分释放速度快，一次性投入量大极易造成玉米的早期烧苗和玉米生育后期脱肥早衰的现象，且由于淋失、挥发等途径而肥料损失，致使肥料的利用率低，造成经济损失与环境污染[4]。新型化肥对于提高夏玉米产量和肥料利用率具有重要意义。控释肥料养分释放和作物吸收同步，肥效长而稳定，可以实现一次性施肥满足作物全生育期对养分的需求，不同程度减少氮素淋溶和挥发，降低氮素流失对农田生态环境的影响，提高氮肥利用率[5-9]。为了探明控释肥在夏玉米郑单958轻简化栽培上的应用效果，笔者采用裂区试验设计，研究了3种不同控释肥在夏玉米上的应用效果。
　　1 材料与方法
　　1.1 试验地概况
　　试验于2016年6—9月在德州市农业科学院科技示范基地（德州市德城区黄河涯镇黄河涯村）进行，土壤为壤土，是典型的黄河冲击平原土壤，土质肥沃，排灌方便。试验地肥力中等，0～20 cm土层含有机质13.67 g/kg，全氮0.65 g/kg，全磷2.02 g/kg，碱解氮 55.15 mg/kg，有效磷 28.19 mg/kg，有效钾 76.68 mg/kg，含盐量0.07%， pH 7.88。玉米生育期间气温和降水量见图1。
　　1.2 试验材料
　　供试控释肥料3种：金正大玉米专用控释肥（N∶P∶K=28-8-8）、施可丰玉米专用控释肥（N∶P∶K=26-11-11）和住商玉米专用控释肥（N∶P∶K=26-6-8）;供试尿素（N 46%），钾肥用硫酸钾（50%），磷肥用过磷酸钙（12%）;供试玉米品种郑单958，种植密度60 000株/hm2，行距60 cm，2016年6月19日播种，6月24日出苗，7月14日拔节期，8月1日大口期，8月10日开花，9月30日成熟，收获测产。
　　1.3 试验设计
　　采用裂区设计，共设10个处理，空白处理CK（不施氮肥），主区为3种不同的肥料类型：金正大玉米专用肥（N∶P∶K=28-8-8）、施可丰玉米专用肥（N∶P∶K=26-11-11）和住商玉米专用肥（N∶P∶K=26-6-8）;副区为不同施氮量，设置3个水平N1、N2、N3。N1施纯氮288 kg/hm2;N2施纯氮240 kg/hm2;N3施纯氮192 kg/hm2，共设3次重复。各处理的磷钾养分用量均一致，P2O5 用量为122 kg/hm2，K2O用量为122 kg/hm2。不同处理设置情况见表1。 　　1.4 测定项目与方法
　　1.4.1 叶面积系数调查。
　　每个处理选定10株玉米标记，分别于拔节期、大口期、开花期、乳熟期和成熟期测量并计算叶面积。
　　展开叶叶面积=长×宽×0.75
　　未展叶叶面积=长×宽×0.5
　　LAI=单株叶面积×单位土地面积内株数/单位土地面积[7]
　　1.4.2 干物质积累动态调查及各器官氮素积累测定。
　　在拔节期、大口期、开花期、乳熟期、成熟期，每处理取有代表性的植株3株，按叶片、茎鞘、籽粒分开，105 ℃下杀青1 h，80 ℃烘干至恒重后，称重，将烘干样品粉碎，充分混匀，H2SO4-H2O2消煮，凯氏定氮法测定全氮含量，计算不同处理的氮素吸收量与氮肥利用效率[10]。
　　氮素积累量（g/株）=干物重×氮素含量
　　氮肥利用率=（施氮区地上部含氮量-不施氮区作物吸氮量）/施氮量×100%
　　氮肥农学利用率（kg/kg）=（施氮区作物产量-不施氮区作物产量）/施氮量
　　氮肥偏生产力（kg/kg ）=施氮区产量/施氮量[7]
　　1.4.3 田间测产。
　　每小区选取中部连续3行，乳熟后期田间调查总株数、空秆率、双穗率、倒伏率和倒折率。成熟时将这3行全部收获，风干晾晒后称量穗重，然后脱粒称量粒重;从中取3份200 g小样，每份小样中计数3份100粒籽粒，将上述小样和计数的籽粒在75 ℃下烘干至恒重（含水量7%），称量小样干重，折算籽粒含水量为14%时的单位面积产量。
　　1.4.4 室内考种。
　　成熟时田间选取有代表性的连续20穗，风干晾晒后室内考种，包括穗粗、穗长、秃顶长、穗行数、行粒数、百粒重。
　　1.5 数据处理
　　试验数据利用Microsoft Excel 2003与DPS数据处理软件LSD多重比较法进行分析。
　　2 结果与分析
　　2.1 不同处理的叶面积系数动态变化
　　由图2可知，不同肥料处理的叶面积系数LAI均呈单峰曲线变化，生育期前期先增大，在开花期达峰值，之后缓降，对照CK在各时期的LAI值小于同时期其他肥料处理，开花期T4的LAI最大，为4.05，T7为3.94，次之;乳熟期T7的LAI最大，为4.06，T4次之，为3.89。
　　2.2 不同处理对干物质积累的影响
　　由图3可知，不同处理干物质积累趋势是一致的，均随时间的推移逐渐增大。T7的干物质在开花期、乳熟期均较其他处理的干物质积累大，成熟期T7的干物质积累量最大，为389.31 g/株，比CK高38.31%，T1次之，为377.14 g/株，比CK高33.99%。
　　2.3 不同处理对氮肥利用效率的影响
　　由表2可知，随着施氮量的增加，氮肥利用率提高，T4的氮肥利用率最高，为23.44%，T7为22.41%，T1为22.00%。随着施氮量的增加，氮肥偏生产力降低，T9的氮肥偏生产力最高，为53.68 kg/kg。氮肥农学利用率普遍偏低，T8的氮肥农学利用率最高，为7.58 kg/kg，T6最低，仅为1.10 kg/kg。比较288、240、192 kg/hm2 3个不同施氮水平的3种不同肥料的肥料利用率可发现，在相同施氮量时，施可丰的氮肥利用率高于金正大和住商肥料，住商的农学利用率和偏生产力高于金正大和施可丰肥料。
　　2.4 不同处理对夏玉米产量及产量因子的影响
　　由表3可知，不同肥料处理对玉米产量和产量构成因素均有不同程度的影响。不同肥料处理对玉米的穗粗与穗长都有影响，各肥料处理之间穗长差异不显著，但不同处理的穗粗差异显著，各肥料处理的穗粗差异极显著，均优于对照CK，T8最大，为52.99 mm;不同肥料处理的秃尖虽然略小于对照CK，但差异不显著;各处理的百粒重均极显著高于对照CK，T7最大，为34.91 g，T8次之，为34.44 g，T7与T8之间差异不显著，T7和T8均极显著优于CK及其他处理;CK的穗行数极显著低于其他肥料处理，T1穗行数最多，为15.3行，T1、T2、T3、T5、T7、T8和T9间均差异不显著;各个处理之间的行粒数差异不显著，T1、T2、T3、T8和T9的行粒数显著高于对照CK。各个肥料处理之间的百粒重均极显著高于对照，其中T7和T8处理均极显著优于其他肥料处理。各个处理的出籽率存在較大差异，T2的出籽率最高，为91.45%，T1、T2、T9的出籽率显著高于CK，T1、T8、T3的出籽率略高于CK，但差异不显著，T7出籽率最低，为83.66%。
　　由图4可知，各肥料处理的产量均高于对照CK，T7、T8、T1的产量极显著高于CK，T7产量最高，为11 145.15 kg/hm2，较CK高20.94%。由于玉米生长后期遭遇强风，各处理的倒折率均较高，只有T7、T4、T9的倒折率低于CK，其他肥料处理的倒折率均高于CK，造成不同程度的减产。T8、T2的空秆率略高于CK，其他处理的空秆率均较CK略有降低，但差异不显著。由于种植密度较小，大多均有不同程度的双穗率，但差异不显著。
　　3 结论
　　简化施肥模式下，T7的产量最高，T8、T1次之，T7、T8和T1处理之间差异不显著，其产量均超过10 500 kg/hm2。金正大肥料处理中，随着氮用量的递增，产量上升，但T1产量最高，且显著高于T2和T3，T2和T3之间产量差异不显著;施可丰肥料处理中，也是随着氮用量的递增，产量有上升趋势，T4产量最高，T4产量显著高于T6，但T4与T5差异不显著，T5与T6差异不显著;住商肥料处理中也是随着氮用量的递增，产量有上升趋势，T7产量最高，但与T8、T9差异均不显著。比较金正大、施可丰与住商3种肥料分别在288、240、192 kg/hm2 3个不同施氮水平的利用效率可发现，在相同施氮量时，施可丰的氮肥利用率高于金正大和住商肥料，住商的农学利用率和偏生产力高于金正大与施可丰肥料。综合比较不同处理的产量和肥料利用效率，在鲁北地区的夏玉米生产中，推荐施用住商玉米专用控释肥，推荐氮素用量为240 kg/hm2。
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