控釋氮肥施用位置對夏玉米產(chǎn)量及養(yǎng)分利用的影響

李子雙++譚德水++趙同凱++李洪杰++王薇++趙文路++張桂祥++王薔

摘要：為探討控釋氮肥一次性施用位置對夏玉米產(chǎn)量和養(yǎng)分利用的影響，通過兩年田間定位試驗，與普通氮肥優(yōu)化施肥進行對比，研究了在不同位置一次性施用控釋氮肥對夏玉米產(chǎn)量、養(yǎng)分積累與利用等方面的作用效果。結(jié)果表明，與優(yōu)化施肥（T2）相比， 分層次施控釋肥（T5）可有效提高夏玉米產(chǎn)量，2015年和2016年實收產(chǎn)量分別增加5.64%和3.97%；氮素積累量提高25.07 kg/hm2，且提高氮素向籽粒的轉(zhuǎn)運比例達5.41個百分點，氮肥利用率增加29.96%，農(nóng)民純收益增加達1 137.27元/hm2。

關(guān)鍵詞：夏玉米；控釋氮肥；施肥位置；氮肥利用率

中圖分類號：S513.062文獻標(biāo)識號：A文章編號：1001-4942（2017）06-0079-04

AbstractIn order to investigate the effect of one-time application location of controlled release nitrogen fertilizer on yield and nutrient utilization of summer maize， through the field location experiments for two years， compared with the ordinary optimal nitrogen fertilization， the effects of different locations of one-time application of controlled release nitrogen fertilizer on yield， nutrient accumulation and utilization of summer maize were studied. The results showed that compared with the optimized fertilization （T2）， the hierarchical application of controlled release fertilizer （T5） could effectively increase the yield of summer maize. In 2015 and 2016， the harvest yield increased by 5.64% and 3.97%； the amount of nitrogen accumulation increased by 25.07 kg/hm2； the ratio of nitrogen translocation to grain increased by 5.41 percentage points； the nitrogen utilization rate increased by 29.96%； the net income of farmers increased by 1 137.27 yuan/hm2.

KeywordsSummer maize； Controlled release nitrogen fertilizer； Fertilization position； N use efficiency

中國是世界上的肥料消耗大國，長期以來，農(nóng)民為提高產(chǎn)量盲目施肥現(xiàn)象嚴重，肥料利用率低，我國氮肥的當(dāng)季利用率僅為30%～35%，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本增加，環(huán)境污染嚴重，這一系列的問題已經(jīng)引起各界的關(guān)注[1-3]。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，很多農(nóng)民播種后就進城打工，夏玉米后期追肥沒有保證，大部分農(nóng)戶選擇了“一炮轟”和大面積撒施的施肥方式，這無疑進一步降低了當(dāng)前的肥料利用率。因此如何在保證產(chǎn)量的同時提高肥料利用率成為目前研究的重點問題之一[4]?？蒯尫室蚓哂叙B(yǎng)分釋放與作物吸收同步的特點而成為提高作物產(chǎn)量和氮肥利用效率的有效途徑之一[5-8]?？蒯尫蕦崿F(xiàn)了一次性施肥技術(shù)，這項技術(shù)不僅簡化生產(chǎn)操作環(huán)節(jié)，減少勞動力投入，而且在保證作物穩(wěn)產(chǎn)的條件下可以增加農(nóng)民收入。為實現(xiàn)一次性施肥的精準(zhǔn)性以滿足作物不同生育期的養(yǎng)分需求并提高肥料利用效率，本試驗研究了不同層次不同位置施用控釋肥對夏玉米產(chǎn)量及養(yǎng)分利用的影響，旨在探討德州市夏玉米的合理施肥模式，為控釋肥在生產(chǎn)上的應(yīng)用提供技術(shù)參考。

1材料與方法

1.1試驗地概況

試驗于2015—2016年在山東省德州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院科技園（E116°20′35.7″、N37°21′24.5″）進行。該地區(qū)屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年平均日照時數(shù)2 724.8 h，年平均氣溫12.9℃，年平均降水量439.5～593.5 mm，資源豐富，雨熱同季。供試土壤類型為潮土，砂質(zhì)壤土，有機質(zhì)含量1.12%，耕層土壤基本理化性狀為：pH值8.1，全氮2.868 g/kg，速效鉀59.54 mg/kg，有效磷21.66 mg/kg。

1.2供試材料

供試玉米品種為鄭單958。供試肥料為控釋氮肥（水性樹脂包膜，膜可以生物降解，山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院自行研制，N含量44%），普通肥料包括尿素（N含量46%）、過磷酸鈣（P2O5含量12%）、硫酸鉀（K2O含量50%）。

1.3試驗設(shè)計

試驗設(shè)5個處理，隨機區(qū)組排列，重復(fù)3次，小區(qū)面積40 m2。T1處理：不施氮肥，只施磷鉀肥，P2O5投入量為 105 kg/hm2，K2O投入量為75 kg/hm2； 〖HJ*4/9〗T2處理：優(yōu)化施肥（當(dāng)?shù)販y土配方施肥推薦用量），尿素（純N用量為240 kg/hm2），基追比為1∶2，基肥實行種肥同播（在種子側(cè)面10 cm），追肥地面撒施； T3處理：全部控釋氮肥（純N用量為240 kg/hm2，下同）在播種玉米時一次性溝施（在種子正下方與地表垂直8～10 cm）；T4處理：全部控釋氮肥在播種玉米時一次性溝施（在種子下與地表垂直距離為8～10 cm，在播種行一側(cè)橫向距離10～12 cm）；T5處理：全部控釋氮肥在播種玉米時一次性溝施（在種子下與地表垂直距離為8～10 cm和20 cm兩層，在播種行一側(cè)橫向距離10～12 cm處施用，上層氮占總氮的30%左右，下層氮占總氮的70%左右）。所有處理的磷鉀肥用量相同，且全部在播種前統(tǒng)一基施。

1.4測定項目與方法

1.4.1樣品采集與測定玉米成熟后實收小區(qū)中間三行測產(chǎn)，并進行考種。植株干物質(zhì)重及全氮含量采用均勻布五點取樣，105℃殺青30 min，80℃烘干稱植株重，粉碎保留，用自動定氮儀（KDY-9830） 測定樣品全氮，重復(fù)3次。

1.4.2氮肥利用率的計算方法參考文獻[9-11]的方法，氮肥利用率（%）=（施氮區(qū)地上部吸氮量-不施氮區(qū)地上部吸氮量）/施氮量×100。

1.5數(shù)據(jù)處理

采用Micrsofot Excel 2007軟件對數(shù)據(jù)進行處理和作圖，采用DPS 7.05統(tǒng)計軟件進行方差分析和多重比較。

2結(jié)果與分析

2.1不同施肥處理對夏玉米產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

由表1可以看出，2015年與2016年T2、T3、T4與T5處理夏玉米的千粒重、穗行數(shù)、行粒數(shù)以及產(chǎn)量均顯著高于不施氮肥的T1處理；2015年施用氮肥的處理在千粒重、穗行數(shù)和行粒數(shù)間無顯著差異；2016年施用氮肥的處理在穗行數(shù)和行粒數(shù)間無顯著差異；無論是從理論產(chǎn)量還是從實際產(chǎn)量看，施用控釋肥的T4和T5兩處理的平均產(chǎn)量高于優(yōu)化施肥（T2）處理；連續(xù)兩年T5處理的實際產(chǎn)量均顯著高于其他處理；與優(yōu)化施肥（T2）相比， T5處理兩年實際產(chǎn)量分別增加5.64%和3.97%，T3和T4處理的產(chǎn)量與T2處理差異不顯著。

2.2不同施肥處理對夏玉米植株氮素吸收與分配的影響

利用兩年試驗結(jié)果的平均值得出夏玉米植株的氮素吸收量與分配比例（表2），由表2看出，施用控釋肥處理（T3、T4、T5）的氮素吸收量要高于優(yōu)化施肥處理（T2）；其中T5處理的植株氮素吸收總量最高，與T2處理相比提高25.07 kg/hm2，差異達顯著水平，其次是T4和T3處理；從各器官的氮素吸收量分配看，施氮肥處理的莖稈氮素吸收量均大于葉片的氮素吸收量，籽粒分配比例明顯高于莖稈和葉片，控釋肥處理（T3、T4、T5）籽粒氮的平均分配比例明顯高于優(yōu)化施肥處理（T2），其中，T3和T5處理的氮素向籽粒轉(zhuǎn)運比例達62.34%和61.05%，比T2處理分別高6.70個百分點和5.41個百分點。

2.3不同施肥位置對夏玉米氮肥利用率的影響

由圖1看出，控釋氮肥處理（T3、T4、T5）的氮肥利用率均高于優(yōu)化施肥處理（T2），其中T3與T4處理的氮肥利用率略高于T2處理，T5處理的氮肥利用率最高，比T2處理高29.96%，差異達顯著水平。

2.4不同施肥位置對夏玉米經(jīng)濟效益的影響

由表3看出，在氮肥投入量一致的情況下，控釋肥處理（T3、T4、T5）的肥料成本比普通化肥處理（T2）增加132元/hm2，但一次性施肥人工費減少450元/hm2。從純收益看，控釋肥處理高于普通化肥處理2.50%～9.96%，其中分層施肥處理（T5）最高，凈增收益達1 137.27元/hm2。

3討論與結(jié)論

目前，緩/控釋肥在玉米上的應(yīng)用已有很多報道，而且增產(chǎn)效果明顯，同時能有效提高氮肥利用率[12，13]。玉米控釋肥種類繁多[14-16]，但最佳施肥位置卻鮮有報道。植株養(yǎng)分吸收積累直接影響夏玉米的生長發(fā)育，進而影響產(chǎn)量[17，18]。本研究采用可降解水溶性包膜材料的控釋肥進行試驗，無論是價格還是環(huán)境方面都優(yōu)于其他包膜材料。從產(chǎn)量上分析，分層次施控釋肥（T5）與其他施肥方式相比，能顯著提高夏玉米的產(chǎn)量。而且T5處理的植株氮素吸收總量最高，與T2處理差異顯著；從各個器官的氮素吸收量的分配看，施于根系正下方的處理（T3）與分層次施控釋肥（T5）的處理籽粒氮分配比例明顯高于優(yōu)化施肥處理（T2）。氮肥利用率是氮肥利用效率的重要指標(biāo)[19]，控釋氮肥處理的氮肥利用率高于普通化肥處理，其中分層次施控釋肥處理（T5）的氮肥利用率最高，比普通化肥處理（T2）提高29.96%。

控釋肥利用其控釋的原理可以實現(xiàn)夏玉米的一次性施肥技術(shù)，免除了繁重的人工追肥，節(jié)省人工成本，達到了節(jié)本增效的效果，符合目前我國肥料的發(fā)展趨勢和農(nóng)民需求。本試驗通過對夏玉米的生產(chǎn)成本及效益的分析得出，在氮肥投入量一致的情況下，控釋肥處理（T3、T4、T5）的純收益高于普通化肥處理2.50%～9.96%，其中分層施肥處理（T5）最高，凈增收益達1 137.27元/hm2?？紤]到目前種植玉米的機械水平和生態(tài)環(huán)境效應(yīng)，控釋肥的施肥位置還有待開展進一步研究，以達到精準(zhǔn)施肥的目的。

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