控释肥料施用对大方县玉米生长及产量的影响_毛国军.pdf

农技服务2023，40（6）：2735投稿网址http：/控释肥料施用对大方县玉米生长及产量的影响毛国军1,肖迪1,李龙兵1,杨开琼2（1.大方县农业科研与技术推广中心，贵州 大方 551600；2.大方县水务局，贵州 大方 551600）摘要探索控释肥在玉米生产上的应用效果，为推动控释肥在玉米生产上的应用，实现玉米轻简化栽培提供参考，选用控释肥、复合肥和混合单质肥3种肥料，研究其对玉米生长及产量的影响。结果表明：不同施肥处理中，施用控释肥1 500 kg/hm2的玉米灌浆成熟期综合表现最好，其穗长、株高、茎粗、叶面积及其指数、产量均最高，分别达16.47 cm、261.80 cm、24.52 mm、0.82 m2、4.30、7 441.20 kg/hm2，其产量分别较玉米施同量控释肥、复合肥、混合单质肥、不施肥处理增长15.81%、6.04%、4.30%、25.27%；玉米灌浆成熟期全株干物质量、含氮量最高，分别为495.05 g、4.13%，总氮素积累量、氮肥农学效率分别为157.68 kg/hm2、4.55%，略低于复合肥处理，明显高于2/3控释肥、混合单质肥、不施肥处理。控释肥作为一种新型肥料，不仅可改善玉米植株的生长性状，还具有明显的增产效果，可在大方县推广使用。关键词玉米；控释肥；生长状况；产量20 世纪 60 年代末，我国开始进行缓/控释肥的研究。中国科学研院南京土壤所率先开始对缓/控释肥的初步研究，并生产出我国第1种缓释肥料碳酸氢铵粒肥，该缓/控释肥既可控制肥料的释放期，还能延缓氨挥发到大气中1。随后上海、湖南、福建、山东、浙江等省（市）农业科学院及沈阳应用生态研究所、西北水保所、广州氮肥厂、郑州工业大学等开展缓/控释肥研究2-3。相继有脲甲醛肥料（UF）、钙镁磷肥包膜的碳酸氢铵、磷酸盐包膜尿素、聚合物包膜肥、水稻专用控释肥和包膜控释肥等产品的问世。中国农业科学院土壤肥料研究所等单位，采用化学、物理的微乳化和高剪切技术，研制了具有缓释功能的纳米级胶结包膜剂，提高了聚合物的各种性能2。随着控释肥快速发展，一大批接近国际水平的缓/控释肥料不断被研制出来。如不同控释时间的热固（热朔）性树脂、改性环氧树脂包膜或硫包膜尿素和硫酸钾、不同养分配比的复合肥等。截至2004年底，我国申请的缓/控释肥料已公开的专利有159 项，其中包膜（包裹）型缓/控释肥料72项，抑制剂型37项，脲醛类8项，其他24项2。控释肥料作为一种新型肥料，以其省肥省工持效期长的优势已广泛应用于农业生产中，段秀建等4对缓控释肥组配的研究表明，采用缓释掺混肥配合111基一蘖施肥方式有利于提高中稻-再生稻群体产量和氮肥利用率。李鹏飞等5研究表明，灌浆期到成熟期，控释肥处理养分充足，可促进水稻籽粒的灌浆速率，进而促进籽粒中干物质的积累和营养器官中养分迅速向籽粒转运。缓释肥施用在青贮玉米上的研究表明，当按150 kg/hm2施缓释肥比例为30%的复合肥时，鲜草产量较传统化学肥料一次性施入和分次施入分别增加 10.14%、5.97%6。在夏玉米的施用上，与常规分次施氮相比，等氮量和减氮10%的控释掺混肥可实现夏玉米增产 9.41%、4.41%，采用一次性施用控释掺混肥不仅可以实现玉米增产，还可实现夏玉米生产的轻简化，提高氮肥利用效率7。控释肥对小麦的作用研究表明，一次性施用不同类型的控释肥可增产5.00%，具有良好的经济效益。除主栽作物外，控释肥对其他经济作物如向日葵、茶叶、辣椒及其他蔬菜的产量均较一般施肥的产量大8-10。综上所述，施用控释肥在农业生长中具有良好的应用前景。收稿日期 2022-09-27作者简介 毛国军（1971），男，高级农艺师，从事土壤肥料及技术推广工作。E-mail：农技服务贵州属典型的喀斯特地貌，土地肥力较低、肥料利用率低一直影响当地农业发展，控释肥作为一种新型肥料，可通过其施用提高肥料利用率，简化施肥技术，实现一次性施肥，达到省肥省工的良好效果。因此，通过比较控释肥、复合肥、单质肥混合的肥料对玉米的施用效果，为控释肥在贵州玉米生产上的应用提供理论与实践依据。1 1材料与方法1 1.1 1试验地概况试验设置在贵州省毕节市大方县东关乡龙泉村，试验区属亚热带湿润季风气候，海拔1 4001 600 m，年平均气温在12.3左右，全 年 平 均 雾 日 为 159.5 d，日 照 时 数 为1 324.3 h，无霜期为256325 d，常年相对湿度84%。试验地块土地平整，土壤为黄壤，肥力中等，土种为遵义黄壤。1 1.2 2供试肥料控释肥（N-P2O5-K2O=22-8-12）、复合肥（N-P2O5-K2O=15-15-15）、尿素（N 46%）、过磷酸钙（P2O512%）、硫酸钾（K2O 50%），均购买于当地肥料经销点。1 1.3 3试验设计试验选用玉米品种为宣黄单 4 号，设置5个处理，3次重复，共15个小区，采用随机区组 设 计。A 处 理，播 种 时 施 用 控 释 肥1 500 kg/hm2；B 处理，播种时施用控释肥1 000 kg/hm2；C 处 理，播 种 时 施 复 合 肥1 500 kg/hm2；D处理，混合单质肥（播种时施过磷酸钙 1 005 kg/hm2+硫酸钾 360 kg/hm2，苗 期 追 施 尿 素 717 kg/hm2）；E 处 理（CK），不施肥。3种单质肥N、P、K的含量与控释肥 N、P、K 的含量一致。各小区面积为4.5 m7.0 m=31.5 m2，行距 0.75 m，株距0.25 m，种植密度为52 500株/hm2。2021年4月19日直播，每穴34粒种子，出苗后单株留苗，四周设保护行，2021 年 9 月 20 日收获，其他措施同大田栽培管理一致。1 1.4 4考察项目1.4.1农艺性状在小区内除边行植株外，按“梅花”形布点方法在玉米大喇叭口期、抽雄吐丝期、灌浆成熟期选取植株，测量株高、茎粗、叶面积。茎粗用游标卡尺测定玉米地上部近地面第3节间扁圆一面的直径，叶面积用长宽系数法测定。在小区内除边行植株外，按“梅花”形布点选取10穗果穗考种，考查穗长、穗粗、穗行数、行粒数、秃尖长、穗粒重、千粒重等。1.4.2产量各小区实收测产，记录实收株数、各小区鲜果穗的重量及籽粒晒干后的重量，计算小区产量，最后换算成单位面积的产量。1.4.3植株各部位干物重及其含氮量在抽雄吐丝期和灌浆成熟期每个处理随机取2 株植株，将叶片、茎（包括茎杆和苞叶、叶鞘）、果穗 3 部分分开，105下杀青 30 min，80恒温烘干，称重。然后将干样粉碎，磨样，用凯氏蒸馏定氮法11测定含氮量。1.4.4氮肥指标1）氮 素 利 用 率=籽 粒 产 量/植 株 吸氮量12；2）氮肥利用率=（施氮肥区植株地上部氮素积累量不施氮肥区植株地上部氮素积累量）/施氮肥量100%；3）氮肥农学效率=（施氮肥区产量不施氮肥区产量）/施氮肥量；4）氮肥偏生产力=施氮肥区产量/施氮肥量13；5）生理利用率=（施氮肥区产量不施氮肥区产量）/（施氮肥区植株地上部氮素积累 量 不 施 氮 肥 区 植 株 地 上 部 氮 素 积累量）14。1 1.5 5数据统计采用Microsoft Excel 2010 对数据进行统计，用SPSS 13.0对数据进行分析。286期毛国军等控释肥料施用对大方县玉米生长及产量的影响2 2结果与分析2 2.1 1不同处理对玉米果穗性状的影响穗长、穗粗和秃尖长是玉米重要的产量指标。由表1可知，不同肥料处理对玉米穗长的影响不同，各处理玉米穗长为14.9216.47 cm，A处理最大，E处理最小，且A处理较E处理增长10.39%；A处理与B、C、E处理间有显著差异，与D处理间无显著差异，且B、C、E 处理间均无显著差异。各处理玉米穗粗为48.6051.18 mm，其中D处理（51.18 mm）最大，A处理（50.24 mm）其次，E处理（48.60 mm）最小；E处理与A、C、D处理间有显著差异，与B处理间无显著差异，且A、C、D处理间无显著差异。不同肥料处理对玉米秃尖长的影响无显著差异，A、D处理的秃尖长度较B、C、E处理短，E处理（0.26 cm）最长，B处理（0.19 cm）其次。综上所述，A、D处理能提高玉米的穗长、穗粗，即播种时施用控释肥1 500 kg/hm2、混合单质肥（播种时施过磷酸钙1 005 kg/hm2+硫酸钾360 kg/hm2，苗期追施尿素717 kg/hm2）均能增大玉米的穗长、穗粗。表1 1不同处理玉米的果穗性状处理ABCDE（CK）穗长/cm16.470.10 b15.410.14 a15.810.15 a16.060.26 ab14.920.27 a穗粗/mm50.241.42 b49.661.47 ab50.161.01 b51.181.27 b48.600.86 a秃尖长/cm0.100.05 a0.190.02 a0.130.02 a0.080.03 a0.260.10 a注：同列不同小写字母表示差异显著（P0.05），下同。2 2.2 2不同处理对玉米产量及其构成因素的影响由表2可知，从产量构成因素看，各处理玉米穗行数为 14.3314.60 行，A、D 处理均最大，E处理最小，且各处理间无显著差异。各处理玉米行粒数为32.0035.10粒，A处理最高，D处理（34.30粒）其次，E处理最低；A、D处理与E处理间有显著差异。各处理玉米千粒重为297.33345.46 g，A处理最大，E处理最小；A、B、C、D处理间无显著差异，均与E处理有显著差异。各处理玉米单穗粒重为145.50173.37 g，A处理最大，E处理最小；A、C、D处理与B、E处理间均差异显著，且B处理与E处理间有显著差异。各处理玉米产量为 A 处理（7 441.20 kg/hm2）D 处理（7 134.33 kg/hm2）C 处理（7 017.22 kg/hm2）B 处理（6 425.61 kg/hm2）E 处理（5 940.20 kg/hm2），A处理玉米产量分别比B、C、D、E 处 理 增 长 15.81%、6.04%、4.30%和25.27%；A、C、D处理产量间无显著差异，与B、E处理间均有显著差异。表明播种时施用控释肥1 500 kg/hm2或混合单质肥（播种时施过磷酸钙 1 005 kg/hm2+硫酸钾 360 kg/hm2，苗期追施尿素 717 kg/hm2）均能提高玉米行粒数、单穗籽粒重、千粒重、产量，但B处理（减少1/3量的控释肥）处理对产量提高的影响较小。表2 2不同处理的玉米产量及其构成因素处理ABCDE(CK)穗行数/行14.600.20 a14.500.10 a14.500.20 a14.600.10 a14.330.12 a行粒数/粒35.100.44 a33.671.20 ab33.301.15 ab34.300.20 a32.000.50 b千粒重/g345.460.97 a333.331.12 a337.871.89 a343.046.49 a297.333.59 b单穗粒重/g173.372.35 a157.500.69 b166.303.00 a169.801.41 a145.501.80 c产量/（kg/hm2）7 441.2015.60 a6 425.6120.01 bc7 017.2225.30 a7 134.3331.01 a5 940.2019.12 c较CK/%25.278.1718.1320.102 2.3 3不同处理对玉米株高和茎粗的影响由表3可知，各处理对玉米不同时期的株高和茎粗影响不同。从大喇叭口期到灌浆成熟期，各处理玉米株高呈上升趋势，其中，大喇叭口期以A处理（188.40 cm）最高，D处理（187.10 cm）其次，两者间无显著差异，与其余处理间差异显著，且其余处理间差异显著；抽雄吐丝期，A处理（254.60 cm）显著大于其 29农技服务余 处 理，且 较 B、C、D、E 处 理 分 别 增 高10.8%、2.0%、2.3%、15.4%；灌浆成熟期，A