施用硫酸銨對(duì)飼料玉米養(yǎng)分吸收和產(chǎn)量構(gòu)成的影響

馬紅紅，張敏娜，馬興旺，楊濤，牛新湘，王金鑫，李青軍，余契武

(1.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料與農(nóng)業(yè)節(jié)水研究所/農(nóng)業(yè)部西北綠洲農(nóng)業(yè)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，烏魯木齊 830091；2.浙江興源投資有限公司/浙江省水利電力物資有限公司，浙江杭州 310000)

施用硫酸銨對(duì)飼料玉米養(yǎng)分吸收和產(chǎn)量構(gòu)成的影響

馬紅紅1，張敏娜2，馬興旺1，楊濤1，牛新湘1，王金鑫1，李青軍1，余契武2

(1.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料與農(nóng)業(yè)節(jié)水研究所/農(nóng)業(yè)部西北綠洲農(nóng)業(yè)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，烏魯木齊 830091；2.浙江興源投資有限公司/浙江省水利電力物資有限公司，浙江杭州 310000)

【目的】研究等氮量情況下，硫酸銨和尿素在為飼料玉米供應(yīng)氮素方面是否存在差異。【方法】設(shè)置4個(gè)處理，測(cè)定基礎(chǔ)土壤有機(jī)質(zhì)、pH、速效N、P、K，飼料玉米成熟期各處理0～20 cm土壤速效N含量，飼料玉米各器官養(yǎng)分吸收量，飼料玉米產(chǎn)量?！窘Y(jié)果】處理OPT下速效氮含量最低，處理FT下速效氮含量最高；不同處理下穗軸干物質(zhì)無(wú)顯著差異，玉米葉、整株干物質(zhì)、莖干物質(zhì)、穗皮和籽粒均有差異；施用硫酸銨肥料能夠顯著促進(jìn)飼料玉米對(duì)N、P2O5、K2O的吸收；在相同施氮量條件下，施用硫酸銨顯著促進(jìn)了飼料玉米對(duì)P2O5的吸收比例，對(duì)K2O的吸收比例明顯低于CF、OPT和OPT處理；不同處理間飼料玉米穗行數(shù)、行粒數(shù)無(wú)顯著差異；等氮條件下，施用硫酸銨肥料能夠增加飼料玉米產(chǎn)量，全程供氮時(shí)能夠顯著增產(chǎn)?！窘Y(jié)論】與尿素相比，在等量供氮條件下，施用硫酸銨肥料能夠增加飼料玉米產(chǎn)量。

飼料玉米；硫酸銨；品質(zhì)；產(chǎn)量

0 引 言

【研究意義】硫酸銨，作為傳統(tǒng)意義上的氮肥，包含20.6%的農(nóng)作物生長(zhǎng)所必須的營(yíng)養(yǎng)元素—氮素，但是長(zhǎng)期以來(lái)新疆基層農(nóng)民已經(jīng)形成了施用氮肥用尿素，對(duì)硫酸銨認(rèn)可程度很低，基本不用硫酸銨或想不到用硫酸銨作為氮肥。從適用性來(lái)看，新疆的土壤更適合施用硫酸銨，因?yàn)榱蛩徜@為酸性，新疆的土壤為堿性，同時(shí)硫酸銨含硫成份，更適合大多數(shù)作物的養(yǎng)分需求。從經(jīng)濟(jì)方面來(lái)看，硫酸銨價(jià)格低廉，便于長(zhǎng)途運(yùn)輸，是氮肥首選?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】目前，有關(guān)飼料玉米的研究主要集中在不同施肥處理、不同施肥時(shí)期、一次性施肥、飼料玉米的吸肥規(guī)律、不同灌水量對(duì)飼料玉米產(chǎn)量的影響等方面，且所施氮肥均采用的是尿素[1-8]，有關(guān)硫酸銨的研究主要集中在對(duì)除草劑草甘膦的除草活性、對(duì)廢物焚燒過(guò)程中多種途徑生成氯苯類的抑制作用、對(duì)土壤CO2釋放、土壤硝化和酸化作用的影響等[9-16]?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】基于硫酸銨研究主要是對(duì)土壤性質(zhì)、焚燒、除草的影響，而把硫酸銨作為肥料施用對(duì)作物產(chǎn)量的影響研究較少。研究等氮量情況下，硫酸銨和尿素在為飼料玉米供應(yīng)氮素方面是否存在差異?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】對(duì)比施用硫酸銨和尿素對(duì)土壤速效氮含量、飼料玉米干物質(zhì)積累和各器官分配、飼料玉米養(yǎng)分吸收、飼料玉米產(chǎn)量及構(gòu)成等影響，研究等氮量條件下，硫酸銨和尿素在為飼料玉米供應(yīng)氮素方面是否存在差異，對(duì)二者在氮素供應(yīng)方面能否通用具有理論和實(shí)踐意義。

1 材料與方法

1.1 材 料

2015年4～10月在新疆昌吉州金強(qiáng)農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行。試驗(yàn)區(qū)為典型的大陸性干旱氣候，年≥10℃積溫為3 450℃，其中年平均氣溫6.8℃，1月平均氣溫為-15.6℃，7月平均氣溫為24.5℃；年平均降水量為190 mm，夏季降水量明顯多于冬季；年無(wú)霜期為175 d。供試土壤有機(jī)質(zhì)含量為11.303 g/kg，速效氮為26.3 mg/kg，速效磷為8.8 mg/kg，速效鉀為121 mg/kg，土壤pH為7.53。供試飼料玉米品種為登海3735。試驗(yàn)用硫酸銨(含N、S分別為21%和24%)由浙江省水利電力物資有限公司提供，尿素(含N 46%)為新疆石化生產(chǎn)。試驗(yàn)區(qū)田間管理同大田高產(chǎn)管理。

1.2 方 法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)4個(gè)處理。處理1∶施用尿素(底追比1∶1，CK)；處理2∶硫酸銨(與處理1等氮量)常規(guī)施肥量(底追比1∶1，CF)；處理3∶優(yōu)化施肥量(1.5倍施N量，底追比1∶1，OPT)；處理4∶優(yōu)化施肥量(1.5倍施N量，底追比1∶2，F(xiàn)T)。表1

列出各處理施肥時(shí)期及肥料用量。各處理的磷、鉀肥全部基施。試驗(yàn)處理設(shè)3次重復(fù)，共計(jì)12個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積為39.22×17 m2=667 m2。各處理下的生育期灌溉量均為350 m3/667 m2，分6次滴灌；灌水時(shí)間分別為：5月5日、6月10日、6月25日、7月15日、8月2日、8月16日。表1，表2

表1 各處理施肥量

Table 1 Fertilizer application amount (kg/hm2)

表2 各處理施肥時(shí)期及肥料用量

Table 2 Fertilization period and fertilizer application amount(kg)

施肥時(shí)期Fertilizationperiod基肥Base大喇叭口期Trumpetstage抽雄期Malestage吐絲期Silkingstage灌漿期Grainfillingstage乳熟期MilkystageCK2 821 882 82—1 88—CF6 294 196 29—4 19—OPT5 033 355 03—3 35—FT4 193 144 194 193 142 10

1.2.2 測(cè)定指標(biāo)

1.2.2.1 土壤樣品

施肥前采集0～20 cm土壤測(cè)定基礎(chǔ)土壤有機(jī)質(zhì)、pH、速效N、P、K；飼料玉米成熟期采集各處理0～20 cm樣品，測(cè)定土壤速效N含量。土壤有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀-外加熱法測(cè)定; 土壤速效N采用堿解-擴(kuò)散法測(cè)定；速效磷采用0.5 mol/L NaHCO3浸提法測(cè)定；速效鉀采用NH4OAc浸提法測(cè)定；pH 值采用電極電位法測(cè)定[17]。

1.2.2.2 飼料玉米及氮磷鉀養(yǎng)分

測(cè)定飼料玉米關(guān)鍵生育期的主要農(nóng)藝性狀：莖、葉、穗皮、穗軸、籽粒以及整株干物質(zhì)積累量及植株養(yǎng)分含量。

1.2.2.3 飼料玉米產(chǎn)量

收獲期測(cè)定各試驗(yàn)小區(qū)的飼料玉米產(chǎn)量構(gòu)成因素指標(biāo)，計(jì)算產(chǎn)量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

運(yùn)用Excel 2010將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，利用SPSS 16.0 one-way ANOVA 進(jìn)行單因素方差分析，采用Duncan新復(fù)極差法在顯著性水平為α= 0.05下比較各指標(biāo)不同處理的差異性。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)土壤速效氮含量的影響

未施用尿素和硫酸銨之前，該試驗(yàn)地土壤呈弱堿性，為石灰性土壤；土壤速效磷、速效鉀含量較低，有機(jī)質(zhì)及速效氮含量中等，播前土壤肥力處于中等偏下水平。到了成熟期，不同處理下的土壤速效氮含量高于播前土壤，播前土壤速效氮含量為26.3 mg/kg，而處理OPT下速效氮含量最低，為28.8 mg/kg，可能是由于硫酸銨減氮20%，速效氮含量隨之降低；處理FT下速效氮含量最高，為35.8 mg/kg，可能是由于該處理下飼料玉米整個(gè)生育時(shí)期全程施肥，造成土壤中氮的積累。

2.2不同處理對(duì)飼料玉米干物質(zhì)積累與各器官分配的影響

不同處理下穗軸干物質(zhì)無(wú)顯著差異。玉米葉及整株干物質(zhì)規(guī)律相同，均為FT處理顯著高于CK、CF、OPT處理，而其余處理間差異不顯著；FT、CK處理顯著高于CF、OPT，以CK處理莖干物質(zhì)最高，而OPT處理干物質(zhì)最低；就穗皮而言，F(xiàn)T處理顯著高于CK、CF，而OPT處理與其他處理無(wú)顯著差異；就籽粒而言，CF處理顯著低于FT處理，而顯著高于CK、OPT處理。表3

表3 飼料玉米干物質(zhì)累積及分配(g)

Table 3 Accumulation and distribution of dry matter in Forage Maize

處理Treatment莖Stem葉Leaf穗皮Earskin穗軸Cob籽粒Grain整株ThewholeplantCK64 9±0 02a48 2±0 14b14 0±0 21b22 1±0 04a171 1±0 01c320 4±0 05bCF58 3±0 01b47 5±0 05b14 9±0 10b23 2±0 01a180 2±0 06b324 0±0 11bOPT57 8±0 02b47 4±0 01b16 7±0 11ab24 5±0 03a169 8±0 04c316 2±0 13bFT63 8±0 12a53 2±0 22a18 6±0 01a24 0±0 01a186 7±0 05a346 3±0 15a

注：不同小寫字母表示同一指標(biāo)在5%水平差異顯著，下同

Note： Data in each column with different lowercase indicate significant difference at 5% level. The same as below

2.3不同處理對(duì)飼料玉米養(yǎng)分吸收及各器官分配的影響

OPT處理對(duì)N的吸收量最高，其次是FT處理，以CF處理最低；而FT處理對(duì)P2O5、K2O吸收量最高。研究表明，相對(duì)于施用尿素而言，施用硫酸銨肥料能夠顯著促進(jìn)飼料玉米對(duì)N、P2O5、K2O的吸收?？傮w而言，飼料玉米對(duì)N的吸收以O(shè)PT、FT處理顯著高于其他兩個(gè)處理，籽粒中以O(shè)PT處理最高，而莖葉中FT處理顯著高于OPT處理；飼料玉米對(duì)P2O5、K2O的吸收，F(xiàn)T處理顯著高于其余處理，其中施用尿素的CK處理飼料玉米對(duì)P2O5的吸收最少，而CF處理下飼料玉米對(duì)K2O的吸收最少。表4～6

表4 飼料玉米N吸收及分配

Table 4 N absorption and distribution of Forage Maize (kg/hm2)

表5 飼料玉米P2O5吸收及分配

表6 飼料玉米K2O吸收及分配

2.4不同處理對(duì)飼料玉米養(yǎng)分吸收比例的影響

在相同施氮量條件下，施用硫酸銨顯著促進(jìn)了飼料玉米對(duì)P2O5的吸收比例，而施用尿素玉米對(duì)P2O5的吸收比例最低，可能是由于硫酸銨作為酸性肥料在土壤中提高了P2O5的有效性。在減氮20%條件下(FP處理)，同樣提高了飼料玉米對(duì)P2O5的吸收比例，因此用硫酸銨替代尿素可以提高土壤P2O5的利用效率；相對(duì)于CK處理(施用尿素)，飼料玉米對(duì)K2O的吸收比例明顯低于CF、OPT和OPT處理(施用硫酸銨肥料)，其中以FT處理最高，這可能是由于硫酸銨全程施肥促進(jìn)了氮磷鉀肥料的協(xié)調(diào)供應(yīng)。表7

2.5不同處理對(duì)飼料玉米產(chǎn)量及構(gòu)成因子的影響

施用硫酸銨替代尿素及減氮條件下，不同處理飼料玉米穗行數(shù)、行粒數(shù)無(wú)顯著差異；從施肥頻率看，飼料玉米生育期全程施肥FT處理百粒重顯著高于其他處理，而產(chǎn)量也顯著高于施用尿素或減氮施肥。相對(duì)于施用尿素，減氮20%后，飼料玉米產(chǎn)量?jī)H降低0.2%；在等量供氮條件下，CF處理增產(chǎn)2.0%，飼料玉米生育期全程供氮增產(chǎn)7.0%，并達(dá)到顯著水平，表明等氮條件下，施用硫酸銨肥料能夠增加飼料玉米產(chǎn)量，全程供氮時(shí)能夠顯著增產(chǎn)。表8

表7飼料玉米N、P2O5、K2O吸收比例

Table7AbsorptionratioofN,P2O5andK2OinForageMaize

處理TreatmentNPKCK10 181 16CF10 261 22OPT10 211 24FT10 281 53

表8 飼料玉米產(chǎn)量構(gòu)成因素

Table 8 Components of yield components of Forage Maize

處理Treatment穗行數(shù)Earrownumber行粒數(shù)Numberofrows百粒重Hundredkernelweight產(chǎn)量Yield(kg/hm2)增產(chǎn)率Yieldincrease(%)CK14 74±0 05a28 75±0 16a31 17±0 22b9169±5 68b—CF14 85±0 01a28 91±0 45a31 12±0 24b9353±9 15ab2 0OPT14 77±0 02a28 82±0 11a30 85±0 15b9149±3 56b-0 2FT14 96±0 03a29 15±0 15a32 33±0 18a9815±2 45a7 0

3 討 論

農(nóng)田里施用尿素和施用硫酸銨，就化肥成本而言，施用硫酸銨明顯降低了種植成本，且新疆伊寧市巴彥岱鎮(zhèn)投資興建20×108Nm3/a煤制天然氣項(xiàng)目產(chǎn)生的副產(chǎn)品包括約11.6×104t硫酸銨，而硫酸銨為低價(jià)值產(chǎn)品，長(zhǎng)距離運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)性差，通常經(jīng)濟(jì)運(yùn)輸半徑為500 km。周邊中亞國(guó)家基本沒(méi)有出口市場(chǎng)需求，且新疆無(wú)稀土生產(chǎn)企業(yè)，而研究得出施用硫酸銨可以促進(jìn)飼料玉米對(duì)氮磷鉀肥的吸收，產(chǎn)量有明顯的增加，運(yùn)輸成本低，故可以考慮將該天然氣項(xiàng)目產(chǎn)生的副產(chǎn)品—硫酸銨作為化肥在新疆本地及周邊省份銷售。

目前，有關(guān)硫酸銨的研究主要集中在藥學(xué)、化工方面[17,18]，而將硫酸銨作為化肥施用到土壤中供作物吸收利用，為作物提供氮素的研究目前較少，研究只是初步探討了施用尿素與硫酸銨相比對(duì)飼料玉米產(chǎn)量及品質(zhì)是否存在影響，二者能否在為作物提供氮素方面具有可替代性，而對(duì)其土壤基本理化性質(zhì)的變化還沒(méi)有深層次的研究，因此，尿素與硫酸銨的施用對(duì)土壤鹽堿程度變化影響、土壤微生物變化、土壤pH變化等有待進(jìn)一步研究。

有研究表明：氮肥能促進(jìn)植物吸收Cd，增加土壤Cd活性，但因氮肥種類不同，作用程度也相應(yīng)不同。其中，硫酸銨使土壤變酸的強(qiáng)度較尿素高[19]。研究中，土壤為堿性土壤，而硫酸銨可以使土壤變酸，酸堿中和，降低土壤酸性，在土壤改良方面也起到了很好的作用。研究發(fā)現(xiàn)，施用硫酸銨能夠明顯提高飼料玉米產(chǎn)量，促進(jìn)養(yǎng)分吸收，可見，硫酸銨在供應(yīng)氮素方面具有很好的替代作用。

4 結(jié) 論

處理OPT下速效氮含量最低，處理FT下速效氮含量最高；不同處理下穗軸干物質(zhì)無(wú)顯著差異，玉米葉、整株干物質(zhì)、莖干物質(zhì)、穗皮和籽粒均有差異；施用硫酸銨肥料能夠顯著促進(jìn)飼料玉米對(duì)N、P2O5、K2O的吸收；在相同施氮量條件下，施用硫酸銨顯著促進(jìn)了飼料玉米對(duì)P2O5的吸收比例，對(duì)K2O的吸收比例明顯低于CF、OPT和OPT處理；不同處理間飼料玉米穗行數(shù)、行粒數(shù)無(wú)顯著差異；等氮條件下，施用硫酸銨肥料能夠增加飼料玉米產(chǎn)量，全程供氮時(shí)能夠顯著增產(chǎn)。硫酸銨全程施肥促進(jìn)了氮磷鉀肥料協(xié)調(diào)供應(yīng)，適量增施，能顯著增加干物質(zhì)的積累與分配，促進(jìn)玉米對(duì)N、P2O5、K2O的吸收。

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EffectsofAmmoniumSulfateonNutrientUptakeandYieldComponentsofForageMaize

MA Hong-hong1, ZHANG Min-na2, MA Xing-wang1, YANG Tao1, NIU Xin-xiang1,WANG Jin-xin1, LI Qing-jun1, YU Qi-wu2

(1.ResearchInstituteofSoil,FertilizerandAgriculturalWaterConservation,XinjiangAcademyofAgriculturalSciences/KeyLaboratoryofNorthwestOasisAgriculturalEnvironment，MinistryofAgricultureofChina,Urumqi830091,China; 2.ZhejiangXingyuanInvestmentCo.,Ltd/ZhejiangProvinceWaterResources&Electric-PowerMaterialsCo.,Ltd,Hangzhou310000,China)

【Objective】 To clarify whether the amount of nitrogen, ammonium sulfate and urea are different in the supply of nitrogen for forage maize. 【Method】4 treatments were set up to determine organic matter, pH, available N, P and K of foundation soil, the available N content of 0-20 cm soil in mature period, the nutrient content of soil, main nutrient absorption, and corn yield of forage maize. 【Result】The results showed that the available nitrogen content under OPT was the lowest, while the available nitrogen content under FT was the highest; Although there was no significant difference between the dry matter of maize leaves and the whole plant, the leaf dry matter, stem dry matter, ear skin dry matter and grain dry matter were different; The application of ammonium sulfate fertilizer could significantly promote the absorption of N, P2O5and K2O; The ammonium sulfate could significantly prompt the absorption ratio of P2O5with the same amount of nitrogen application; The absorption ratio of K2O was significantly lower than that of CF, OPT and OPT treatments; There were no significant difference between forage corn rows per ear and kernels per row; Under the condition of equal nitrogen, applying ammonium sulfate fertilizer could increase the yield of forage maize and increase the nitrogen supply during the whole period. 【Conclusion】Thus, Compared with urea, ammonium sulfate fertilizer could increase the yield of forage maize under the condition of equal nitrogen supply.

forage maize；ammonium sulphate；quality; yield

ZHANG Min-na (1968-), female, native place: Hangzhou, Master, Senior economist, research field: Agricultural technology and economic research.(E-mail)1051845405@qq.com

10.6048/j.issn.1001-4330.2017.08.007

2017-06-02

院企創(chuàng)新項(xiàng)目“硫酸銨對(duì)當(dāng)年生農(nóng)作物的增產(chǎn)提質(zhì)效果試驗(yàn)”

馬紅紅(1990-)，女，山西人，碩士，助理研究員，研究方向?yàn)橹参锷砩鷳B(tài)，(E-mail)920755983@qq.com

張敏娜(1968-)，女，杭州人，高級(jí)經(jīng)濟(jì)師，碩士，研究方向?yàn)橄嚓P(guān)農(nóng)業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)，(E-mail)1051845405@qq.com

S513；S506

：A

：1001-4330(2017)08-1429-08

Supported by: Enterprise Innovation Project "Effect of Ammonium Sulfate on Increasing Yield of Current Crops and Improving Their Quality"