雙螯合多微復混肥對土壤性狀和作物產(chǎn)量的影響*

王連林，楊全慶，張志成，曹連志，江 瑤，陳鐵成

(1.河北省玉田縣農(nóng)業(yè)區(qū)劃辦公室 河北玉田 064100； 2.河北省玉田縣農(nóng)牧局 河北玉田 064100；3.灃田寶農(nóng)業(yè)科技有限公司 河北玉田 064109)

雙螯合多微復混肥對土壤性狀和作物產(chǎn)量的影響*

王連林1，楊全慶2，張志成2，曹連志2，江 瑤2，陳鐵成3

(1.河北省玉田縣農(nóng)業(yè)區(qū)劃辦公室 河北玉田 064100； 2.河北省玉田縣農(nóng)牧局 河北玉田 064100；3.灃田寶農(nóng)業(yè)科技有限公司 河北玉田 064109)

為了驗證施用雙螯合多微復混肥對土壤農(nóng)化性狀和農(nóng)作物產(chǎn)量的影響，開展了田間試驗研究。試驗結(jié)果表明，施用雙螯合多微復混肥可減小土壤容重，提高土壤田間持水量；可顯著提高小麥、玉米、馬鈴薯、蔬菜、甜瓜、葡萄和桃的產(chǎn)量，并可提升甜瓜、葡萄和桃的品質(zhì)。

新型肥料；雙螯合多微復混肥；土壤性狀；肥效試驗

雙螯合多微復混肥是針對當前我國化肥生產(chǎn)與應用中存在的營養(yǎng)元素比例不協(xié)調(diào)、中微量元素缺失、土壤pH制約各種養(yǎng)分充分發(fā)揮作用三大問題，結(jié)合各種作物對大量元素的吸收利用比例，目標產(chǎn)量對中微量元素、各種氨基酸、腐殖酸的吸收消耗與土壤供給能力，土壤中有機質(zhì)、黃腐酸等對作物發(fā)育的影響程度，以氮、磷、鉀三大元素1.0∶0.3～0.5∶1.0的最佳質(zhì)量配比，輔以螯合態(tài)微量元素，配以氨基酸、腐殖酸、黃腐酸等活性物質(zhì)開發(fā)而成。為了驗證施用雙螯合多微復混肥對土壤農(nóng)化性狀和農(nóng)作物產(chǎn)量的影響，開展了田間試驗研究。

1 對土壤農(nóng)化性狀的影響

1.1 試驗材料與方法

本試驗研究以灃田寶農(nóng)業(yè)科技有限公司生產(chǎn)的雙螯合多微復混肥為基本材料，重點選用N- P2O5- K2O為15- 5- 10或18- 8- 12的配比組方，同時添加10%雙螯合多微添加劑，與目前農(nóng)戶習慣施用的N- P2O5- K2O為15- 15- 15的復混肥進行對比。

試驗材料的投入采用2種方法：①等價法，即示范區(qū)和對照區(qū)等價投入雙螯合多微復混肥和農(nóng)戶習慣施用的復混肥；②等量法，即示范區(qū)與對照區(qū)投入同等質(zhì)量的化肥。

鑒于本研究所采用的材料在2010年前已完成多點多地四因素三重復小區(qū)試驗，本次試驗研究僅設(shè)置大區(qū)對照。

1.2 試驗結(jié)果與分析

通過對內(nèi)蒙古、山東和河北6個不同地區(qū)的土壤連續(xù)施用5年試驗材料的地塊進行取樣分析，雙螯合多微復混肥不僅表現(xiàn)出增產(chǎn)、抗逆性強的效果，而且可以改善土壤容重、緩解土壤板結(jié)，試驗結(jié)果如表1和表2所示。

表1 不同地區(qū)不同土壤施用雙螯合多微復混肥后土壤容重變化

g/cm3

注：1)試驗點1為河北玉田縣楊家套鄉(xiāng)高馬頭村，試驗點2為河北玉田縣玉田鎮(zhèn)東姚莊村，試驗點3為河北玉田縣陳家鋪鄉(xiāng)張于鋪村，試驗點4為山東萊州市郭家店鎮(zhèn)丁家河村，試驗點5為山東萊西市南墅鎮(zhèn)東芝下村，試驗點6為內(nèi)蒙古赤峰市太平地鎮(zhèn)傲包土村

表2 施用雙螯合多微復混肥后土壤田間持水量變化

g/cm3

注：1)試驗點同表1

從表1可看出，示范區(qū)不同類型土壤0～20 cm耕層的土壤容重比施用其他化肥有所減??；綜合各試驗點的測定結(jié)果，施用雙螯合多微復混肥后，不僅耕層的土壤容重發(fā)生變化，而且隨著種植茬口、施用次數(shù)的增加，底層土壤的容重也發(fā)生了相應變化。土壤容重變小代表著土壤團粒結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，即土壤變松，土壤的保水能力增強，為抗旱打下了基礎(chǔ)。

從表2可看出，與對照區(qū)相比，施用雙螯合多微復混肥的示范區(qū)的田間持水量有所增大，其中：0～20 cm增加1.4 g/cm3，20～40 cm以及40～60 cm均增加1.9 g/cm3。

相關(guān)數(shù)據(jù)表明，土壤容重變小后，土壤的空氣補充量和空氣通換量增多，有助于有益微生物的繁殖，化肥的溶化移動吸收和有機質(zhì)的分解轉(zhuǎn)化加快，促進了作物根系的生長發(fā)育。

2 對農(nóng)作物產(chǎn)量和生育性狀的影響

2.1 對小麥產(chǎn)量和生育性狀的影響

如表3所示，通過2013—2015年3年的定位觀測調(diào)查，在等價肥料投入條件下，施用雙螯合多微復混肥的小麥畝(1畝=666.67 m2，下同)增穗數(shù)3 950 穗，每穗粒數(shù)增加1.88粒，千粒重增加1.3 g，每畝增產(chǎn)59.4 kg，增產(chǎn)率11.0%。按小麥市價2.4元/kg計，投入增加1元，收入增加142.56元。

2.2 對玉米產(chǎn)量和生育性狀的影響

如表4所示，通過在山東、河南、河北、黑龍江等8個省區(qū)的61個點(戶)100.2 hm2示范區(qū)試驗，與常規(guī)復合肥相比，施用雙螯合多微復混肥的玉米空桿率減少0.71%，千粒重增加30.9 g，畝產(chǎn)量增加54.4 kg，增產(chǎn)率11.82%。

表3 雙螯合多微復混肥對小麥產(chǎn)量和生育性狀的影響

試驗點類別畝穗數(shù)/穗每穗粒數(shù)/粒千粒重/g畝產(chǎn)量/kg增產(chǎn)率/%投入/元1示范區(qū)44030030.2045.8609.0128對照區(qū)44800027.7045.0558.4126示范區(qū)較對照區(qū)增減-77002.500.850.69.122示范區(qū)56010027.7137.9588.1120對照區(qū)54450026.4536.1520.1120示范區(qū)較對照區(qū)增減156001.261.868.013.10綜合平均示范區(qū)50020028.9641.9598.6124對照區(qū)49625027.0840.6539.2123示范區(qū)較對照區(qū)增減39501.881.359.411.01

注：1)試驗點1為河北玉田縣陳家鋪鄉(xiāng)張于鋪村，示范區(qū)面積0.2 hm2，試驗時間為2013—2014年；試驗點2為河北玉田縣孤樹鎮(zhèn)東辛莊村，示范區(qū)面積0.33 hm2，試驗時間為2014—2015年

表4 雙螯合多微復混肥對玉米產(chǎn)量和生育性狀的影響(平均值)

試驗點作物類型類別示范區(qū)樣點數(shù)畝株數(shù)/株空稈率/%畝實收穗數(shù)/穗每穗粒數(shù)/粒千粒重/g畝產(chǎn)量/kg增產(chǎn)率/%1春玉米示范區(qū)對照區(qū)示范區(qū)較對照區(qū)增減2228301.522787536.3412.0523.428202.602747563.0366.3481.410-1.0840-26.745.742.08.722套玉米示范區(qū)對照區(qū)示范區(qū)較對照區(qū)增減1940844.083917418.7415.1578.635573.453435489.6337.4482.35270.63482-70.977.796.319.973夏玉米示范區(qū)對照區(qū)示范區(qū)較對照區(qū)增減2035720.003572513.3283.4441.631991.683145495.9314.3416.7373-1.6842717.4-30.924.95.98綜合平均示范區(qū)對照區(qū)示范區(qū)較對照區(qū)增減6134951.873425489.4370.2514.531922.583109516.2339.3460.1303-0.71316-26.830.954.411.82

注：1)試驗點1為山東、河南、內(nèi)蒙古、黑龍江、吉林和河北6個省區(qū)，示范區(qū)面積合計為42.7 hm2；試驗點2為河北、天津、山西3個省市，示范區(qū)面積合計為21.9 hm2；試驗點3為河北、天津、河南、山東4個省市，示范區(qū)面積合計為35.6 hm2

2.3 對馬鈴薯產(chǎn)量和生育性狀的影響

2014年在河北玉田縣東姚莊村進行了馬鈴薯示范試驗，每個小區(qū)面積8.7 m2。試驗設(shè)3個處理：處理1，畝施雙螯合多微復混肥100 kg；處理2，畝施雙螯合多微復混肥150 kg；對照，畝施常規(guī)復合肥200 kg。每個小區(qū)各取3點進行實產(chǎn)實收現(xiàn)場稱重調(diào)查，測產(chǎn)結(jié)果見表5。

表5 不同用量雙螯合多微復混肥對馬鈴薯產(chǎn)量的影響

處理小區(qū)產(chǎn)量/kg123平均折合畝產(chǎn)量/kg畝增產(chǎn)/kg增產(chǎn)率/%處理135.9534.8837.3236.052763.8190.87.42處理247.7336.0442.8442.203235.3662.325.74對照33.7632.6534.2833.562573.0

由表5可見，施用雙螯合多微復混肥的處理1和處理2比對照分別增產(chǎn)190.8 kg和662.3 kg，增產(chǎn)率分別為7.42%和25.74%。按馬鈴薯當時市場價格1.6元/kg計算，畝分別增收305.28元和1 059.68元。

為進一步驗證雙螯合多微復混肥在馬鈴薯上的應用效果，2015年在河北張家口市沽源縣小廠子鄉(xiāng)石柱子村設(shè)置了等投入示范區(qū)，示范區(qū)與對照區(qū)面積各33.33 hm2。2015年9月18日調(diào)查，示范區(qū)合格品(150 g以上)質(zhì)量分數(shù)為80.77%，對照區(qū)合格品質(zhì)量分數(shù)為78.41%，平均增產(chǎn)率為13.10%，試驗結(jié)果見表6和表7。

表6 等價雙螯合多微復混肥與常規(guī)復合肥對馬鈴薯產(chǎn)量的影響

項 目檢測株數(shù)/株總質(zhì)量/kg單株產(chǎn)量/kg畝株數(shù)/株畝產(chǎn)量/kg增產(chǎn)率/%檢測點1示范區(qū)3330.50.9224422257-34.41對照區(qū)3746.51.2627383441檢測點2示范區(qū)4959.01.203626436655.87對照區(qū)4242.01.0028012801檢測點3示范區(qū)3760.51.642738449625.27對照區(qū)3748.51.3127383589平均示范區(qū)50.01.252935370613.09對照區(qū)45.71.1927593277

2.4 對部分蔬菜產(chǎn)量和生育性狀的影響

為驗證雙螯合多微復混肥在蔬菜上的應用效果，于2014—2015年在河北玉田縣的大蔥、甘藍、白菜上進行對比試驗，示范區(qū)施用N- P2O5- K2O為15- 5- 10的雙螯合多微復混肥，對照區(qū)施用N- P2O5- K2O為15- 15- 15的常規(guī)復合肥，試驗結(jié)果見表8。

表7 等價雙螯合多微復混肥與常規(guī)復合肥對馬鈴薯生育性狀的影響

項 目≥200g合格品質(zhì)量/kg數(shù)量/個單個質(zhì)量/kg質(zhì)量分數(shù)/%≥150g合格品質(zhì)量/kg數(shù)量/個單個質(zhì)量/kg質(zhì)量分數(shù)/%合格品合計質(zhì)量/kg質(zhì)量分數(shù)/%<150g不合格品質(zhì)量/kg質(zhì)量分數(shù)/%檢測點1示范區(qū)17.50560.3157.388.25490.16827.0525.7584.434.7515.57對照區(qū)31.501050.3067.744.50260.1739.6836.0077.4210.5022.58檢測點2示范區(qū)36.501300.2861.8611.00630.17518.6447.5080.5011.5019.50對照區(qū)22.25820.2752.9813.50860.15732.1435.7585.126.2514.88檢測點3示范區(qū)38.251270.3062.968.75520.16814.4047.0077.3613.7522.64對照區(qū)27.251040.2656.198.00470.17016.4935.2572.6813.2527.32合計/平均示范區(qū)92.253130.3060.7328.001640.17020.03120.2580.7630.0019.24對照區(qū)81.002910.2858.9726.001590.16719.44107.0078.4130.0021.59

表8 等價雙螯合多微復混肥與常規(guī)復合肥對蔬菜產(chǎn)量和生育性狀的影響

項 目畝施肥量/kg大蔥畝產(chǎn)量/kg增產(chǎn)率/%單株質(zhì)量/kg甘藍畝產(chǎn)量/kg增產(chǎn)率/%單株質(zhì)量/kg白菜畝產(chǎn)量/kg增產(chǎn)率/%單株質(zhì)量/kg示范區(qū)4041990.409124141.7596202.735對照區(qū)5034920.308112451.6585332.599示范區(qū)較對照區(qū)增減-1070720.250.101116910.400.10108712.740.136

表8的試驗結(jié)果表明，雙螯合多微復混肥對大蔥、甘藍、白菜的單株發(fā)育有明顯的促進作用，各蔬菜品種的增產(chǎn)率均在10%以上。

2.5 對甜瓜產(chǎn)量和甜度的影響

試驗于2014—2015年在河北玉田縣虹橋鎮(zhèn)珠樹塢村進行，小區(qū)面積4畝，試驗品種為京玉甜瓜。示范區(qū)施用雙螯合多微復混肥60 kg/畝，N- P2O5- K2O為15- 5- 10，w(N+P2O5+K2O)≥30%，w(稀土+螯合態(tài)中微量元素)≥10.0%，w(有機質(zhì)+有機酸)≥10.0%；對照區(qū)為農(nóng)戶習慣施肥，施用常規(guī)復合肥60 kg/畝，N- P2O5- K2O為15- 15- 15。為了提高檢測結(jié)果的精確度，每個甜瓜均勻切開分成4份，分別對上、中、下3個部位測量其甜度并取平均值，試驗結(jié)果如表9和表10所示。

表9 雙螯合多微復混肥對甜瓜產(chǎn)量的影響

檢測點示范區(qū)畝株數(shù)/株單株結(jié)瓜數(shù)/個單瓜質(zhì)量/g畝產(chǎn)量/kg對照區(qū)畝株數(shù)/株單株結(jié)瓜數(shù)/個單瓜質(zhì)量/g畝產(chǎn)量/kg增產(chǎn)/kg增產(chǎn)率/%119604.15684564.419603.35503557.41007.028.31219604.56755953.519603.56724609.91343.629.15319604.07225660.519603.56684582.51078.023.52419603.16553979.819602.86343479.4500.414.38519603.95304051.319603.85253910.2141.13.61平均19603.96304841.919603.46104027.9814.019.79

表10 雙螯合多微復混肥對甜瓜甜度的影響

度

表9和表10表明，與對照區(qū)相比，示范區(qū)增產(chǎn)19.79%，甜度增加1.7度(增長率14.6%)，且在生長考察期內(nèi)表現(xiàn)出極強的抗病性，感病株率下降80%以上。

2.6 對葡萄產(chǎn)量和糖分含量的影響

試驗于2014—2015年進行，試驗點1設(shè)在河北玉田縣林頭屯鄉(xiāng)，供試品種為861芽變(樹齡3年)，棚室栽培；試驗點2設(shè)在河北遷安市菜園鎮(zhèn)，供試品種為巨豐(樹齡8年)，露地栽培；試驗點3設(shè)在遼寧北鎮(zhèn)市常興店鎮(zhèn)，供試品種為巨豐(樹齡6年)，露地栽培。示范區(qū)畝施雙螯合多微復混肥200 kg[N- P2O5- K2O為18- 12- 6，w(N+P2O5+K2O)≥36%，w(稀土+螯合態(tài)中微量元素)≥10.0%，w(有機質(zhì)+有機酸)≥10.0%，100kg；N- P2O5- K2O為18- 8- 12，w(N+P2O5+K2O)≥38%，w(稀土+螯合態(tài)中微量元素)≥10.0%，w(有機質(zhì)+有機酸)≥10.0%，100 kg]；對照區(qū)為農(nóng)戶習慣施肥，畝施用常規(guī)復合肥200 kg，N- P2O5- K2O為15- 15- 15。示范區(qū)與對照區(qū)肥料分4次施用，每次施用50 kg/畝，田間其他管理相同，試驗結(jié)果見表11和表12。

從表11和表12可看出：施用雙螯合多微復混肥的示范區(qū)較施用常規(guī)復合肥的對照區(qū)平均畝增產(chǎn)478.6 kg，增產(chǎn)率27.30%，畝可增收千余元；糖分含量增加1.2%，增幅8.33%。

表11 雙螯合多微復混肥對葡萄產(chǎn)量的影響

試驗點類 別畝株數(shù)/株平均單株結(jié)果穗數(shù)/個平均單穗質(zhì)量/g畝產(chǎn)量/kg畝增產(chǎn)/kg增產(chǎn)率/%1示范區(qū)8904.00499.71778.9397.128.74對照區(qū)8903.08504.11381.82示范區(qū)1488.561752.32220.0353.418.93對照區(qū)1487.471688.41866.63示范區(qū)2227.681581.52696.4685.234.07對照區(qū)2226.261447.22011.2綜合平均示范區(qū)4206.751277.82231.8478.627.30對照區(qū)4205.601213.21753.2示范區(qū)較對照區(qū)增減1.1564.6478.6

表12 施用雙螯合多微復混肥對葡萄糖分含量的影響

%

注：1)每組檢測10個果穗

2.6 對桃產(chǎn)量和糖分含量的影響

試驗于2014—2015年進行，試驗點1和試驗點2均設(shè)在河北豐潤區(qū)火石營鎮(zhèn)，供試品種分別為白鳳和久保，樹齡分別為6年和10年；試驗點3設(shè)在北京平谷區(qū)劉家店鎮(zhèn)，供試品種為北京14，樹齡為7年。示范區(qū)畝施雙螯合多微復混肥150 kg，N- P2O5- K2O為18- 8- 12，w(N+P2O5+K2O)≥38%，w(稀土+螯合態(tài)中微量元素)≥10.0%，w(有機質(zhì)+有機酸)≥10.0%；對照區(qū)為農(nóng)戶習慣施肥，畝施用常規(guī)復合肥200 kg，N- P2O5- K2O為15- 15- 15。示范區(qū)與對照區(qū)肥料分4次施入，每次50 kg/畝，田間其他管理相同，試驗結(jié)果見表13和表14。

表13 施用雙螯合多微復混肥對桃產(chǎn)量的影響

試驗點類別畝株數(shù)/株株產(chǎn)量/kg畝產(chǎn)量/kg畝增產(chǎn)/kg增產(chǎn)率/%1示范區(qū)11126.82974.8399.615.5對照區(qū)11123.22575.22示范區(qū)5542.62343.0225.510.6對照區(qū)5538.52117.53示范區(qū)45105.04725.0549.013.1對照區(qū)4592.84176.0綜合平均示范區(qū)3347.6391.413.2對照區(qū)2956.2

注：1)每個處理取連續(xù)10株實際收獲測產(chǎn)

從表13和表14可看出，施用雙螯合多微復混肥的示范區(qū)較施用常規(guī)復合肥的對照區(qū)平均畝增產(chǎn)391.4 kg，增產(chǎn)率13.2%，按常年市場價格測算，畝增收近千元；糖分含量增加1.2%，增幅12%。

3 結(jié)語

通過改善土壤農(nóng)化性狀和作物個體發(fā)育，達到增產(chǎn)效果，是開發(fā)新型肥料的主要方向。灃田寶農(nóng)業(yè)科技有限公司通過創(chuàng)新肥料添加劑與新工藝，實現(xiàn)肥料在生產(chǎn)工藝中復合優(yōu)質(zhì)的有機酸、有機質(zhì)，這些物源中含有膠體物，在螯合劑的作用下，在土壤中分解各元素的同時，也促使該膠體物源活動，逐漸黏成一個大粒級團粒，這個新的團粒

表14 施用雙螯合多微復混肥對桃糖分含量的影響

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數(shù)量增多就會使土壤由板結(jié)轉(zhuǎn)松變軟，這就是其土壤改造的機理。

通過田間試驗，雙螯合多微復混肥具有如下特點：①產(chǎn)品中富含氨基酸、腐殖酸，能夠促進土壤團粒結(jié)構(gòu)的形成，可改善土壤結(jié)構(gòu)。②當土壤團粒結(jié)構(gòu)好轉(zhuǎn)后，其容重減小、空隙度增大，具備了良好的通透性，又因所含氨基酸、腐殖酸肥料為深色，有利于對太陽熱能的吸收。當含氨基酸、腐殖酸肥料受到微生物的作用分解時放出熱量，尤其是早春季節(jié)作物幼苗剛出土時，能使地溫提高而起到抗春寒作用，同時土壤孔隙度的增大使田間持水量增加，作物根系發(fā)育有充足的水、氣空間，使作物抗旱能力增強。③由于氨基酸、腐殖酸的酸性可與鹽堿土的堿性中和，長期堅持施用含氨基酸、腐殖酸肥料可調(diào)節(jié)土壤的酸堿度，達到治理鹽堿地的效果。④在土壤中施用含氨基酸、腐殖酸肥料后，可促進土壤中微生物的活動，尤其是土壤自生固氮菌顯著增多，使硝酸鹽含量明顯增加，豐富了土壤的氮素營養(yǎng)，改善作物根系的營養(yǎng)條件。

肥料的復合化、多樣化，工藝的螯合化是肥料發(fā)展趨勢。研究表明，施用雙螯合多微復混肥對發(fā)展可持續(xù)農(nóng)業(yè)、無公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)更顯重要，特別是品質(zhì)改善，但其影響程度有待進一步研究。

Effect of Double Chelated Multi- Microelement Compound Fertilizer on Soil Properties and Crop Yield

WANG Lianlin1, YANG Quanqing2, ZHANG Zhicheng2, CAO Lianzhi2, JIANG Yao2, CHEN Tiecheng3

(1.Agriculture Planning Office of Yutian Country, Hebei Province, Yutian 064100, China;2.Agriculture and Animal Husbandry Bureau of Yutian Country, Hebei Province, Yutian 064100, China；3.Fengtianbao Agricultural Science and Technology Co., Ltd., Yutian 064109, China)

In order to verify the effect of application of double chelated multi- microelement compound fertilizer on soil agrochemical properties and crop yield, field experimental study is carried out. Experimental results show that applying double chelated multi- microelement compound fertilizer can reduce soil bulk density, increase field water holding capacity; it can promote significantly the yield of wheat, corn, potato, vegetable, muskmelon, grape and peach, and improve the quality of muskmelon, grape and peach, too.

new type of fertilizer; double chelated multi- microelement compound fertilizer; soil properties; fertilizer efficiency experiment

河北省科技廳科技計劃項目子課題，項目編號15227533

王連林(1962—)，男，高級農(nóng)藝師，河北省玉田縣農(nóng)業(yè)區(qū)劃辦公室主任，主要從事農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃、農(nóng)業(yè)遙感監(jiān)測與農(nóng)業(yè)資源調(diào)查等工作；ytwll2008@126.com

S147.5

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1006- 7779(2017)01- 0072- 07

2016- 05- 20)