玉米施包膜控釋尿素的肥效研究

趙蔚 袁靜超 梁堯

摘 要：本研究擬通過(guò)尿素與包膜肥料的配施比例，研究最佳包膜尿素施用效果。試驗(yàn)在吉林中部黑土區(qū)公主嶺市劉房子鄉(xiāng)試驗(yàn)田進(jìn)行。試驗(yàn)結(jié)果表明，常規(guī)施氮量213.5kg/hm2，玉米籽粒產(chǎn)量9403kg/hm2，包膜控釋尿素施氮量149.1kg/hm2，玉米籽粒產(chǎn)量9642kg/hm2，比常規(guī)區(qū)增產(chǎn)2.5%，節(jié)氮40%。包膜控釋尿素減少氮素由于揮發(fā)和淋溶損失而帶來(lái)的環(huán)境污染，一次性底肥施入省時(shí)省工，明顯提高玉米經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和環(huán)境效益。

關(guān)鍵詞：包膜控釋尿素;肥效;玉米;產(chǎn)量

引言

近年來(lái)隨著氮肥施用量的增加，玉米產(chǎn)量明顯提高，氮肥利用率卻顯著降低，淡黑鈣土的氮肥利用率為40.5%～47.5%[1]，前人研究表明，肥料釋放養(yǎng)分的時(shí)間和強(qiáng)度與作物需求之間的不平衡是導(dǎo)致化肥利用率低的原因之一[2]。緩/控釋肥料是采用各種機(jī)制措施對(duì)常規(guī)肥料水溶性進(jìn)行控制，有效的延緩和控制肥料養(yǎng)分的釋放，使肥料養(yǎng)分釋放時(shí)間和強(qiáng)度與作物養(yǎng)分吸收規(guī)律相吻合（或基本吻合），在一定程度上，能夠協(xié)調(diào)植物養(yǎng)分需求，保證養(yǎng)分供給和提高作物產(chǎn)量[2-5]。包膜控釋尿素中的氮素是隨作物的生長(zhǎng)逐漸釋放，顯著減少了施肥和植物吸收可能出現(xiàn)的養(yǎng)分損失，特別是減少了硝態(tài)氮和銨態(tài)氮的蒸發(fā)損失，降低了施肥成本和對(duì)環(huán)境的污染，使經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益協(xié)同提高[6，7]。本試驗(yàn)在吉林省中部玉米常規(guī)氮肥用量的基礎(chǔ)上配施包膜尿素，研究其最佳施用量和經(jīng)濟(jì)效益，為包膜尿素的高效利用提供理論依據(jù)。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1? 試驗(yàn)地點(diǎn)

本試驗(yàn)在吉林中部黑土區(qū)公主嶺市劉房子鄉(xiāng)試驗(yàn)田進(jìn)行。供試土壤主要農(nóng)業(yè)化學(xué)性質(zhì)：有機(jī)質(zhì)含量為2.37%;速效養(yǎng)分N、P2O5、K2O含量（mg/kg）分別為186.6、19.6、124.6。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)4個(gè)處理，3次重復(fù)，6行區(qū)，行長(zhǎng)12.8m，小區(qū)面積50m2。供試玉米品種為吉單209，播種密度5.5萬(wàn)株/hm2。根據(jù)張寬等[8]春玉米“吸肥能力”的分級(jí)及按級(jí)定量施肥研究結(jié)果設(shè)計(jì)常規(guī)施氮量為213.5 kg/hm2，常規(guī)區(qū)施肥方法采用底肥追肥結(jié)合施用，包膜控釋尿素區(qū)采用包膜尿素和底肥一次施入，在施入相同底肥復(fù)合肥（15—10—15）350kg/hm2基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)氮肥施用量。供試肥料為中國(guó)農(nóng)科院提供包膜控釋尿素（N40%）和常規(guī)尿素（N46%），底肥用復(fù)合肥料（15—10—15）。

各處理具體施肥量如下：

常規(guī)施氮區(qū)：玉米大喇叭口期追N 161kg;低量包膜尿素區(qū)：隨底肥施入N80.5kg，節(jié)N50.0%;中量包膜尿素區(qū)：隨底肥施入N96.6kg，節(jié)N40.0%;高量包膜尿素區(qū)：隨底肥施入N112.7kg，節(jié)N30.0%。1.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2007 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，用LSD法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 施肥對(duì)玉米生長(zhǎng)發(fā)育的影響

葉片是玉米進(jìn)行光合作用的主要器官，玉米干物質(zhì)積累絕大部分來(lái)自葉片，而葉面積指數(shù)又是反映作物群落葉面積變化的重要指標(biāo)[9]，玉米吐絲后，是以果穗為中心的生殖生長(zhǎng)階段，需要充足的葉面積，才能生產(chǎn)出更多的干物質(zhì)運(yùn)輸于籽粒中。表1試驗(yàn)結(jié)果表明，灌漿初期（吐絲后15d），常量化肥區(qū)和中、高量包膜控釋尿素區(qū)最大葉面積指數(shù)值相近，常量化肥區(qū)比包膜控釋尿素區(qū)高0.1;低量包膜控釋尿素區(qū)只有3.9;灌漿中期（吐絲后45d），常量化肥區(qū)和中、高量包膜控釋尿素區(qū)葉面積指數(shù)相近，包膜控釋尿素區(qū)比常規(guī)尿素區(qū)增加0.1;灌漿后期，常規(guī)化肥區(qū)葉面積指數(shù)只有1.5，包膜控釋尿素各量級(jí)葉面積指數(shù)1.8～2.3，比常規(guī)化肥區(qū)增加0.3～0.8;整個(gè)玉米灌漿期，常規(guī)化肥區(qū)葉面積指數(shù)下降64.3%，下降的速度快，表現(xiàn)出灌漿后期氮素的不足，而包膜控釋尿素區(qū)各量級(jí)的葉面積指數(shù)下降43.9%～57.1%，下降的速度緩慢，包膜控釋尿素區(qū)，光合面積的增加有利于灌漿后期的干物質(zhì)積累，增加千粒重，提高玉米產(chǎn)量。

2.2 施肥對(duì)玉米產(chǎn)量的影響

表2產(chǎn)量結(jié)果表明，施包膜控釋尿素中量處理比常規(guī)尿素區(qū)節(jié)氮40%，玉米千粒重增加9g，穗粒數(shù)增加8粒，產(chǎn)量比常規(guī)尿素區(qū)增產(chǎn)2.5%。增產(chǎn)差異不顯著，主要效益是節(jié)氮40%。

2.3 施肥對(duì)玉米生育期土壤速效養(yǎng)分含量的影響

從表3、表4土壤速效氮含量看，玉米灌漿初期（吐絲后15d），常規(guī)區(qū)土壤速效氮含量為161.3mg/kg，包膜控釋尿素區(qū)138.0～153.4mg/kg，隨包膜控釋尿素量的增加土壤速效氮素含量增加，常規(guī)區(qū)比包膜控釋尿素各區(qū)增加7.8～23.3mg/kg，表現(xiàn)了包膜控釋尿素氮素逐漸釋放，常規(guī)區(qū)追氮肥后氮素集中釋放的效果;玉米灌漿中、后期（玉米吐絲后45d），包膜控釋尿素中、高量區(qū)土壤速效氮含量147.7mg/kg，比常規(guī)化肥區(qū)增加16.6mg/kg，低量包膜控釋尿素區(qū)與常規(guī)尿素區(qū)氮素含量相當(dāng)。常規(guī)尿素區(qū)土壤氮素含量明顯降低，包膜控釋尿素中量施入就顯示明顯優(yōu)勢(shì)。玉米吐絲15～45d，玉米灌漿的關(guān)鍵期，常規(guī)化肥區(qū)的土壤速效氮含量逐漸降低，降低30.2mg/kg，包膜控釋尿素區(qū)的土壤氮素上升或持平。這說(shuō)明包膜控釋尿素的氮素是隨玉米的生長(zhǎng)逐漸釋放的結(jié)果。

對(duì)于土壤有效磷含量而言，玉米吐絲15d，包膜控釋尿素區(qū)比常規(guī)區(qū)增加4.35～4.69mg/kg，玉米吐絲45d，增加4.08～4.12mg/kg;對(duì)于土壤有效鉀含量而言，玉米吐絲15d，包膜控釋尿素區(qū)比常規(guī)區(qū)比常規(guī)區(qū)增加6.14～9.95mg/kg，玉米吐絲45d，增加3.59～7.55mg/kg。提高氮肥利用率的同時(shí)，玉米對(duì)土壤養(yǎng)分平衡吸收，使土壤有效磷、鉀含量提高。

3 討論與結(jié)論

施包膜控釋尿素中量處理，即N素149.1kg/hm2，比常規(guī)施氮肥區(qū)節(jié)氮40%，玉米增產(chǎn)2.5%，增產(chǎn)差異不顯著。主要效益體現(xiàn)在氮素利用率明顯提高和一次底肥施入，節(jié)省勞動(dòng)力而帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益;氮素逐漸釋放，減少氮素淋溶和揮發(fā)造成對(duì)環(huán)境污染帶來(lái)的環(huán)境生態(tài)效益，使玉米全生育期土壤有效養(yǎng)分處于平衡狀態(tài)，促進(jìn)玉米養(yǎng)分吸收帶來(lái)的生物效益。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳巍， 王秀芳， 孟慶秋， 等.玉米高產(chǎn)的化肥效果及養(yǎng)分需求與利用[J]. 吉林農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2001， 26（2）：32-35.

[2] 閆湘， 金繼運(yùn)， 何萍， 等. 提高肥料利用率技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2008，41（2）：450-459.

[3] 何緒生， 李素霞， 李旭輝， 呂殿青. 控效肥料的研究進(jìn)展[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)， 1998，4（2）：97-106.

[4] 馬麗， 張民， 陳劍秋， 等. 包膜控釋氮肥對(duì)玉米增產(chǎn)效應(yīng)的研究[J]. 磷肥與復(fù)肥， 2006，21（4）：12-14.

[5] 朱紅英， 董樹(shù)亭， 胡昌浩， 等. 不同控釋肥用量對(duì)玉米生產(chǎn)效應(yīng)的影響[J]. 玉米科學(xué)， 2007，15（2）：114-116.

[6] 化黨領(lǐng)， 李潮海， 介曉磊， 等.玉米施肥新技術(shù)及影響施肥效果的因素[J]. 土壤通報(bào)， 2004，35（5）：652-657.

[7] 石元亮， 孫毅. 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的控釋與穩(wěn)定肥料[M]. 中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社， 2002：1.

[8] 張寬， 王秀芳， 王立春， 等. 春玉米“吸肥能力”與“喜肥程度”的分級(jí)及按級(jí)定量施肥（突破傳統(tǒng)研究模式探索提高化肥利用效率的新途徑）[C]. 中國(guó)土壤學(xué)會(huì).中國(guó)地壤學(xué)會(huì)第十次全國(guó)會(huì)員代表大會(huì)暨第五屆海峽兩岸土壤肥料學(xué)術(shù)交流研討會(huì)文集（面向農(nóng)業(yè)與環(huán)境的土壤科學(xué)專(zhuān)題篇），2004：6.

[9] 麻雪艷， 周廣勝. 春玉米最大葉面積指數(shù)的確定方法及其應(yīng)用[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2013，33（8）：2596-2603.