專用緩釋肥結(jié)合延緩收獲對夏玉米產(chǎn)量的調(diào)控效應(yīng)

薛艷芳 張慧 高英波 錢欣 蔣麗萍 李國方 韓小偉 齊世軍 劉開昌 郭興臻 李宗新

摘要：以玉米品種登海605為供試材料，以魯西南當(dāng)?shù)剞r(nóng)民習(xí)慣模式（習(xí)慣施肥和習(xí)慣收獲時間，模式A）為對照，探析專用緩釋肥+農(nóng)民習(xí)慣收獲時間（模式B）、專用緩釋肥+延緩收獲時間至10月10日（模式C）和專用緩釋肥+延緩收獲時間至10月18日（模式D）4種處理模式對該地區(qū)夏玉米產(chǎn)量的調(diào)控效應(yīng)。結(jié)果表明，與模式A相比，模式B可使玉米增產(chǎn)2.1%～27.0%，平均增產(chǎn)14.2%，產(chǎn)量增加主要原因是施用專用緩釋肥增加了穗粒數(shù)，并且在玉米晚播條件下（6月25日）也可增加千粒重;模式C的產(chǎn)量較模式A和模式B分別平均提高24.7%和 16.0%，模式D的產(chǎn)量較模式C降低13.3%。本研究結(jié)果顯示，專用緩釋肥結(jié)合適時晚收（10月10日）適宜在魯南夏玉米種植區(qū)推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：專用緩釋肥;夏玉米;延緩收獲;產(chǎn)量

中圖分類號：S513.062 ?文獻(xiàn)標(biāo)識號：A ?文章編號：1001-4942（2019）06-0102-06

Abstract The maize cultivar Denghai 605 was used as material to study the effects of four different treatment patterns on the grain yield of summer maize in southwest Shandong Province. The four treatment patterns were as follows： conventional fertilizer application and harvest time （mode A）， combination of special slow-release fertilizer and conventional harvest time （mode B）， combination of special slow-release fertilizer and delayed harvest on October 10 （mode C）， and combination of special slow-release fertilizer and delayed harvest on October 18 （mode D）. The results showed that compared with mode A， the grain yield increased by 2.1%～27.0% with the mean as 14.2% under mode B. The main reasons for the increase in yield under mode B were the increase of kernel number per ear by special slow-release fertilizer which could also increase the 1 000-kernel weight under late sowing on June 25. Mode C resulted in a 24.7% and 16.0% of increases in the average yield compared with mode A and B， respectively. Mode D， however， resulted in a 13.3% of decrease in yield compared with mode C. All the results suggested that the combination of special slow-release fertilizer and delayed harvest on October 10 （mode C） was more suitable for popularization and application in summer maize area of southwest Shandong Province.

Keywords Special slow-release fertilizer; Summer maize; Delayed harvest; Yield

玉米是中國第一大糧食作物，其種植面積約占全國農(nóng)作物總面積的1/4，產(chǎn)量則達(dá)全國農(nóng)作物總產(chǎn)量的1/3。夏玉米整個生育期需要持續(xù)吸收氮素，拔節(jié)期至大喇叭口期和吐絲期至灌漿期需氮量最多[1]。但玉米生育后期追肥困難，一次性施肥（一炮轟）即一次性施入底肥、后期不再追肥的現(xiàn)象較為普遍。農(nóng)村勞動力轉(zhuǎn)移和勞動成本增加是玉米產(chǎn)量進(jìn)一步提升的主要限制因素之一。據(jù)報道，山東省采用一次性施肥技術(shù)的農(nóng)戶高達(dá)54.5%[2]，但生育期僅施一次速效氮肥易造成肥料分配不均衡，導(dǎo)致前期氮素供應(yīng)過剩發(fā)生揮發(fā)和淋洗損失、后期供應(yīng)較少易出現(xiàn)脫氮現(xiàn)象，進(jìn)而降低玉米產(chǎn)量和氮肥利用效率[3]。

控釋肥具有養(yǎng)分釋放緩慢、肥效持久穩(wěn)定、養(yǎng)分利用率高、一次性施用等優(yōu)點[4-6]。為了滿足當(dāng)前農(nóng)業(yè)節(jié)肥增效綠色生產(chǎn)的需要，控釋肥在玉米上一次性施用對促進(jìn)農(nóng)業(yè)資源高效利用和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。研究表明，一次性施用普通肥用量80%的控釋肥，可以達(dá)到省工、高產(chǎn)、高效、節(jié)肥的目的，適宜在黃淮海夏玉米生產(chǎn)區(qū)推廣應(yīng)用[7]。此外，諸多研究表明，包膜尿素與普通尿素配施可顯著提高玉米產(chǎn)量、實現(xiàn)簡化施肥[8-10]。但隨著肥料生產(chǎn)工藝的發(fā)展，各種養(yǎng)分配比的復(fù)混肥料、功能型復(fù)混肥、緩/控釋肥料及玉米專用肥等化肥品種日漸增多，各類化肥性質(zhì)和效果各異[11-13]，這給農(nóng)民對肥料的選擇帶來了困擾。因此，有針對性研制和推廣高效、適合機(jī)械化操作的玉米專用配方肥，對于提高夏玉米產(chǎn)量和增加農(nóng)民收入具有重要意義[14]。

收獲期也是影響玉米產(chǎn)量和品質(zhì)的因素之一， 選擇適宜的收獲期是獲得高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的關(guān)鍵[15]。黃淮海平原是我國典型的兩熟制區(qū)域，冬小麥—夏玉米為該區(qū)主要種植模式。黃淮海地區(qū)農(nóng)民習(xí)慣在9月25—30日收獲，農(nóng)戶多以果穗苞葉變黃、籽粒頂部變硬作為玉米成熟的標(biāo)志，但魯西南地區(qū)實際生產(chǎn)傾向于9月20日前后收獲。此時籽粒乳線形成尚不到50%，籽粒含水量在30%左右，較正常收獲時偏高15%及以上，嚴(yán)重限制玉米產(chǎn)量和品質(zhì)的提高[16]，并且造成光溫資源的浪費。隨著農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)條件的改善，特別是近年來農(nóng)業(yè)機(jī)械化作業(yè)的應(yīng)用縮短了農(nóng)耗時間，為推廣玉米延遲收獲創(chuàng)造了一定條件[17]，也為“雙晚技術(shù)”（小麥適當(dāng)晚播、玉米適當(dāng)晚收）推廣提供了保障。研究表明，“雙晚技術(shù)”較農(nóng)民習(xí)慣模式使小麥玉米周年平均增產(chǎn)7.8%，其產(chǎn)量的增加主要來自于夏玉米季，且冬小麥晚播并未造成減產(chǎn)[18]。

前人就緩控釋肥料產(chǎn)品的篩選、用量以及不同收獲時期對夏玉米產(chǎn)量影響的研究較多[1，4-8，12，16，19]，但其交互作用對夏玉米產(chǎn)量的調(diào)控效應(yīng)研究鮮見報道。本試驗選用夏玉米中晚熟品種登海605為供試材料，以當(dāng)?shù)剞r(nóng)民習(xí)慣模式（習(xí)慣施肥和習(xí)慣收獲時間）為對照，探析施用專用緩釋肥結(jié)合延緩收獲對夏玉米產(chǎn)量的調(diào)控效應(yīng)，以期為夏玉米專用緩釋肥的應(yīng)用以及“雙晚技術(shù)”的推廣提供可靠的參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2018年6—10月在山東省棗莊市的3個試驗點進(jìn)行。試驗點分別位于棗莊市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院試驗基地（嶧城區(qū)吳林）、滕州市張汪鎮(zhèn)洛莊村和棗莊市中區(qū)西王莊鎮(zhèn)西王莊村。各試驗點播前0～30 cm土層基礎(chǔ)理化性狀見表1。

pH值棗莊市農(nóng)科院（嶧城區(qū)吳林）60.0151.0198.713.36.1滕州市張汪鎮(zhèn)洛莊村45.959.0214.29.75.8棗莊市中區(qū)西王莊鎮(zhèn)西王莊村41.037.1105.612.95.7

1.2 試驗設(shè)計

每個試驗點設(shè)置2～4種處理模式（見表2）。模式A：當(dāng)?shù)剞r(nóng)民習(xí)慣模式，即農(nóng)民習(xí)慣用肥和習(xí)慣玉米收獲時間;模式B：根據(jù)當(dāng)?shù)赝寥婪柿顩r和產(chǎn)量水平設(shè)計并由山東谷豐源生物科技集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的玉米專用緩釋肥，玉米收獲時間同模式A，專用肥中N-P2O5-K2O=26-11-8，30%的氮肥為60天釋放期的樹脂包膜尿素（含氮量≥44%），剩余70%的氮肥為普通尿素（含氮量≥46%），肥料用量750 kg/hm2;模式C： 在施用玉米專用緩釋肥的基礎(chǔ)上，玉米收獲時間延遲至10月10日;D：在施用專用緩釋肥的基礎(chǔ)上，玉米收獲時間延遲至10月18日。3個試驗點的供試玉米品種均為登海605，每公頃播種密度為6.3萬株，60 cm 等行距種植，免耕貼茬機(jī)械種肥同播（隨播種一次性施入全部肥料，后期均無追肥）。大區(qū)處理便于機(jī)械作業(yè)，各試驗點每種模式的面積均為666.7m2。病蟲草害防治按照常規(guī)大田統(tǒng)一管理。

1.3 測定項目與方法

成熟期各試驗點的每種模式均隨機(jī)收獲5 m雙行測實產(chǎn)?？紤]到同一試驗點同一播期下，有效穗數(shù)和穗粒數(shù)不受收獲期的影響[16]，因此每個試驗點僅在農(nóng)民習(xí)慣收獲時間點，將樣方內(nèi)所有穗進(jìn)行考種，調(diào)查穗長、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)后，脫粒稱重，并換算為水分含量14%的產(chǎn)量。另外，由于不同收獲時間對玉米籽粒的千粒重和含水率影響較大[16， 19]，各個試驗點每次收獲時均調(diào)查千粒重和籽粒含水率。

肥料偏生產(chǎn)力（PFP， kg/kg）= 籽粒產(chǎn)量/施肥量（氮磷鉀肥總投入量）。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

采用Microsoft Excel 2016處理數(shù)據(jù)及作圖;采用SPSS 23.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，并用LSD法進(jìn)行多重比較（P<0.05）。 ?表2 不同試驗點的處理模式與肥料用量

27-8-99/301624854264B種肥同播專用肥26-11-89/301958360338 ?注：a為普通復(fù)合肥，用量 600 kg/hm2;b為金正大生態(tài)工程集團(tuán)股份有限公司生產(chǎn)的復(fù)合肥，用量 600 kg/hm2。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理模式對夏玉米產(chǎn)量的影響

由圖1看出，不同試驗點，夏玉米產(chǎn)量變化范圍在 6.1～10.8 t/hm2，平均產(chǎn)量為 8.8 t/hm2。同一處理模式下，夏玉米產(chǎn)量表現(xiàn)為試驗點2≥試驗點1>試驗點3。試驗點1，模式B產(chǎn)量較模式A提高2.1%，模式C產(chǎn)量較模式A和模式B分別提高22.9%和20.4%，模式D產(chǎn)量較模式C降低13.3%，即模式C條件下產(chǎn)量最高。試驗點2，模式B產(chǎn)量較模式A提高13.5%，模式C產(chǎn)量較模式A和模式B分別提高26.5%和11.5%，即模式C條件下產(chǎn)量最高。試驗點3，模式B產(chǎn)量較模式A提高27.0%。不同試驗點條件下，模式B產(chǎn)量較模式A平均增產(chǎn)14.2%，模式C產(chǎn)量較模式A和模式B分別平均增產(chǎn)24.7%和16.0%。

2.2 不同處理模式對夏玉米產(chǎn)量構(gòu)成和穗部性狀的影響

表3顯示，試驗點1、2、3的模式B公頃穗數(shù)較模式A分別提高0.5%、1.3%和4.0%;模式B穗粒數(shù)較模式A分別提高2.7%、2.9%和1.3%，但兩種模式間各參數(shù)的差異未達(dá)到顯著水平。另外，兩種模式對玉米穗部性狀如穗長、穗行數(shù)和行粒數(shù)均無顯著影響。試驗點2模式B的穗粗較模式A顯著提高，但另外2個試驗點兩種模式間穗粗差異不顯著。各試驗點間，試驗點1的公頃穗數(shù)最高，其次是試驗點2，試驗點3的最低。但試驗點1的穗粒數(shù)顯著低于其他2個試驗點，主要因為試驗點1的穗長和行粒數(shù)均顯著低于其他2個試驗點。

2.3 不同處理模式對夏玉米千粒重和含水率的影響

試驗點1模式B的千粒重較模式A降低2.9%，模式C和D的千粒重較模式A分別顯著提高11.6%和12.6%，而模式D僅比模式C提高0.9%。試驗點2模式B和C的千粒重較模式A分別提高0.1%和3.8%。試驗點3模式B的千粒重較模式A顯著提高12.5%（圖2）。

不同試驗點間，模式A和模式B的籽粒含水率均無顯著差異。試驗點3的玉米播種時間較晚（6月25日），第一次收獲時籽粒含水率（43.6%）顯著高于其他兩個試驗點。但延緩收獲顯著降低籽粒含水率，試驗點1 籽粒含水率在3次收獲條件下依次為36.1%、21.7%和18.0%。試驗點2第一次和第二次收獲條件下，籽粒含水率分別為34.2%和23.1%（圖2）。

2.4 不同處理模式對夏玉米肥料偏生產(chǎn)力的影響

由圖3看出，不同試驗點夏玉米肥料偏生產(chǎn)力變化范圍為23.0～32.1 kg/kg，平均為28.1 kg/kg。試驗點1和2，盡管模式B較模式A的產(chǎn)量分別提高2.1%和13.5%（圖1），但模式B的肥料投入量較模式A增加25.2%（表2），因此模式B的肥料偏生產(chǎn)力較模式A分別降低18.5%（P<0.05）和9.4%（P>0.05）。但肥料偏生產(chǎn)力

在模式C與模式A間無顯著差異。模式D的肥料偏生產(chǎn)力較模式A降低14.9%（P<0.05）。試驗點3兩種處理模式（模式A和B）對肥料偏生產(chǎn)力無顯著影響，平均為23.1 kg/kg。

3 討論與結(jié)論

作物高產(chǎn)和資源高效利用是科學(xué)施肥的重要目標(biāo)，施用緩釋肥是提高作物產(chǎn)量和肥料利用效率的重要技術(shù)措施。研究表明，在減氮20%的情況下，玉米一次性基施控釋氮肥仍可比普通肥料增產(chǎn) 18.3%[12]，在減少1/3 純氮用量的情況下施用控釋尿素仍可使夏玉米產(chǎn)量維持穩(wěn)定[20]。王宜倫等[21]研究結(jié)果表明，施用緩釋氮的專用緩釋肥較習(xí)慣施肥增產(chǎn)6.4%～9.6%，高緩釋氮比例的專用緩釋肥通過提高千粒重實現(xiàn)增產(chǎn)，而低緩釋氮比例的專用緩釋肥通過增加穗粒數(shù)提高夏玉米產(chǎn)量。本研究表明，施用專用緩釋肥較農(nóng)民習(xí)慣施肥增產(chǎn) 2.1%～27.0%，平均增產(chǎn)14.2%，產(chǎn)量增加主要是施用緩釋肥增加了穗粒數(shù)，并且在玉米晚播條件下（試驗點3）也可增加千粒重。楊俊剛等[3]認(rèn)為，普通尿素與包膜肥料配合施用可以克服普通速效肥一次性施用帶來的減產(chǎn)和氮素?fù)p失的風(fēng)險，主要在于控釋肥可以形成土壤氮素穩(wěn)定持續(xù)的供應(yīng)，減少氮素向土壤深層累積，從而保證玉米的正常生長。

除肥料類型和用量外，收獲期也是影響玉米產(chǎn)量和品質(zhì)的因素之一。李洪梅等[22]試驗結(jié)果表明，山東兗州地區(qū)，在農(nóng)民習(xí)慣收獲時間9月20日基礎(chǔ)上推遲 8～10 d ，在不增加任何成本情況下，夏玉米單產(chǎn)可提高10%以上。劉少坤等[19]研究表明，中晚熟品種（鄭單958 和登海605）在10月10日收獲時，粒重還處于增加階段，延遲收獲能顯著增加粒重和降低籽粒含水量，在不耽誤小麥播種的前提下，最好延遲到10月10日以后收獲。本研究表明，試驗點1和試驗點2，在施用專用緩釋肥基礎(chǔ)上，10月10日收獲（模式C）的產(chǎn)量較農(nóng)民習(xí)慣收獲時間（較模式B）分別提高20.4%和11.5%，平均提高16.0%。但當(dāng)玉米收獲時間延遲至10月18日時，試驗點1的千粒重較10月10日收獲時僅增加 0.9%，籽粒含水率降低3.7個百分點，籽粒產(chǎn)量不僅沒有提高，反而降低13.3%，主要是因為10月18日收獲時籽粒遭蟲食并有掉粒的現(xiàn)象。因此，在該地區(qū)適宜的玉米收獲時間建議在10月10日左右，但不易過晚（10月18日），收獲過晚有遭蟲食，遇陰雨霉變、發(fā)芽等風(fēng)險。

綜上所述，較農(nóng)民習(xí)慣模式相比，施用專用緩釋肥可使玉米平均增產(chǎn)14.2%，專用緩釋肥結(jié)合適時晚收（10月10日）可使玉米平均增產(chǎn)24.7%，并且肥料偏生產(chǎn)力與農(nóng)民習(xí)慣模式相比無顯著差異，適宜在魯南地區(qū)推廣應(yīng)用。但不同處理模式下氮素?fù)p失、殘留（NO-3-N）及對冬小麥-夏玉米周年產(chǎn)量和氮素吸收的影響需要進(jìn)一步深入研究。

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