磚紅壤上淋施不同聚合度的聚磷酸銨對玉米苗期生長及養(yǎng)分累積的影響

楊依彬 余柚樸 鄧蘭生 張承林 陳小娟 陳煜林

摘要 通過盆栽試驗，研究不同聚合度的聚磷酸銨（APP）和磷酸二氫銨（MAP）對玉米苗期地上部長勢以及各養(yǎng)分累積量的影響。結果表明，施用磷肥明顯提高了玉米長勢和養(yǎng)分吸收，在生物量、氮、磷、鋅、鐵養(yǎng)分累積量上，MAP肥效最為顯著，明顯促進了玉米苗期的生長，其地上部干重達12.21 g/株，磷累積量較APP增加了40%以上，鋅累積量是APP的3倍多，而不同APP之間則差異不顯著;在鉀、鈣鎂、錳養(yǎng)分累積量上，APP1肥（低聚磷酸鹽）和MAP肥（正磷酸鹽）差異不顯著。說明在磚紅壤上，MAP的作用效果最好，不同形態(tài)APP之間差異不顯著。

關鍵詞 玉米;聚磷酸銨;磷酸二氫銨;養(yǎng)分累積

中圖分類號 S147.2文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2019）13-0146-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.13.045

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Effects of Different Ammonium Polyphosphate on Growth and Nutrient Accumulation of Corn on Latosols

Abstract Pot experiments were conducted to study the effects of different degree of polymerization of ammonium polyphosphate （APP） and ammonium dihydrogen phosphate （MAP） on aboveground growth potential and nutrient accumulation of maize seedlings.The results showed that application of phosphorus fertilizer significantly improved maize growth vigor and nutrient uptake. In terms of biomass， nitrogen， phosphorus， zinc and iron nutrient accumulation， MAP fertilizer had the most significant effect， significantly promoted maize growth at seedling stage. Its shoot dry weight reached 12.21 g/plant， phosphorus accumulation increased by more than 40% compared with APP， and zinc accumulation was more than three times that of APP， but there was no significant differences between different APPs. There was no significant differences between APP1 fertilizer （oligophosphate） and MAP fertilizer （orthophosphate） in the accumulation of magnesium and manganese nutrients. The results showed that the effect of MAP was the best in latosol， and there was no significant difference among different forms of APP.

Key words Corn;Ammonium polyphosphate;Ammonium dihydrogen phosphate;Nutrient accumulation

基金項目 國家重點研發(fā)項目（2016YFD0200404）。

作者簡介 楊依彬（1989—），女，福建仙游人，農(nóng)藝師，碩士，從事植物營養(yǎng)以及新型肥料的研究與開發(fā)工作。*通信作者，教授，碩士生導師，從事作物營養(yǎng)與施肥理論和技術研究。

收稿日期 2019-01-10

磷肥施入土壤后，易與土壤中富含的鐵鋁氧化物和水化氧化物、層狀硅酸鋁鹽、碳酸鈣以及鈣、鐵、鋁等發(fā)生沉淀反應和吸附反應，導致磷肥利用率大幅降低，在磚紅壤中表現(xiàn)更明顯[1-2]。近年來，國內市場上逐漸出現(xiàn)了以聚磷酸銨（簡稱APP）為代表的新型磷肥，其磷源是由大部分正、焦、三聚和少部分四聚及其以上組成的聚合態(tài)磷銨混合物，在發(fā)達國家尤其是美國已廣泛應用于顆粒肥和液體肥料生產(chǎn)，普遍施用于農(nóng)田中[3]。

研究表明，APP具有長效速效相結合的特點，在土壤中緩慢水解為正磷酸鹽供作物吸收，而不同聚合態(tài)的聚磷酸銨在土壤中的水解吸附特性不同，對作物的養(yǎng)分吸收也會有不同的效果[4-7]，Rhue等[8]通過多年田間試驗發(fā)現(xiàn)在低磷土壤中，施用顆粒DAP與液體APP對馬鈴薯的肥效無明顯差異，但APP明顯增加了馬鈴薯對Ca、Mn、Mg、Zn等養(yǎng)分的吸收;Ghosh等[9]在酸性淋溶土上進行小麥-大豆輪作試驗，發(fā)現(xiàn)聚磷酸銨的肥效明顯優(yōu)于二銨以及其他水溶性磷肥處理的肥效。

國外對APP的肥效研究主要以石灰性、中性土或砂壤土為主，我國對聚磷酸銨在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應用研究尚處于初級階段。廣東、廣西、云南、海南等地分布大量的磚紅壤，其鐵鋁化合物高度富集，大部分磷以土壤鐵鋁氧化物固定態(tài)或有機磷形態(tài)存在，對磷的固定能力極強[10]，因此，研究APP在磚紅壤上的應用效果對于南方農(nóng)作物生產(chǎn)具有重要的參考意義。筆者在前人研究的基礎上，以磷酸一銨（MAP）為對照，探討在磚紅壤上淋施不同聚合度的APP肥料對玉米苗期生長的影響，以期為大田APP應用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試作物：玉米（品種為鄭單958）;

供試土壤：磚紅壤，質地為黏壤土，取自廣東省湛江市徐聞縣。土壤基本性質：pH 5.2，EC 131 μs/cm，有機質15.4 g/kg，堿解氮39.5 mg/kg，有效磷0.08 mg/kg，速效鉀33.3 mg/kg，有效錳8.01 mg/kg，有效鋅0.33 mg/kg，有效鐵3.56 mg/kg，有效銅0.38 mg/kg，交換性鈣2.01 cmol（1/2Ca2+）/kg，交換性鎂064 cmol（1/2Mg2+）/kg。屬嚴重缺磷土壤。

供試肥料：試驗所用配方肥由不同的磷原料配制而成，補齊氮、鉀及中微量養(yǎng)分。2種固體APP原料均由四川大學化工學院提供（APP的聚合態(tài)分布見表1），MAP為工業(yè)級磷酸二氫銨。追施所用配方肥分別為APP1配方肥（7-10-4+TE）、APP2配方肥（21-30-12+TE）、MAP配方肥（4.7-6.7-2.7+TE）、無磷配方肥（7-0-4+TE）。

供試裝置：塑料盆及配套塑料托盤。規(guī)格：上部內徑22 cm，高24 cm，下部直徑16 cm。

1.2 試驗設計

按照不同磷源設置5個追施處理，每個處理4個重復，完全隨機排列。每盆裝土5 kg，將肥料溶解后追施（等氮磷鉀養(yǎng)分）。設置5個追肥處理：不施肥（CK）、無

磷液體配方肥（P0）、APP1固體配方肥（P1）、APP2固體配方肥（P2）、MAP液體配方肥（P3）。2017年3月26日選取長勢均勻的玉米苗，移苗定植，每盆1株，2017年4月2日第一次施肥，2017年4月9日第2次施肥，2017年4月17日第3次施肥，2017年4月24日第4次施肥。4月30日收獲。各配方肥追肥用量見表2。

1.3 測定項目與方法

玉米收獲時，分別測量各處理植株的株高、地上部生物量和植株氮、磷、鉀、鋅、鈣、鎂、鐵、錳的養(yǎng)分含量。株高：垂直拉伸植株達到最高點，然后用卷尺測量從地表到植株最高點的高度，齊土面剪下地上部;莖粗：用游標卡尺測定，測定標準為距離地面 10 cm 高度的玉米莖粗度;地上部生物量：玉米植株地上部樣品于 105 ℃下殺青 30 min，75 ℃下烘干48 h稱重;玉米植株氮、磷、鉀、鈣、鎂、鐵、錳、鋅養(yǎng)分含量：參照《土壤農(nóng)業(yè)化學分析方法》測定[11]。

養(yǎng)分累積量（mg/株）=植株干物質重×植株養(yǎng)分含量。

2 結果與分析

2.1 不同處理對玉米生長性狀的影響

由表3可知，淋施不同磷肥對玉米株高和地上部干重的影響趨勢相同。施用磷肥（P1、P2、P3）的玉米生物量顯著高于未施磷肥處理（CK、P0），不同APP（P1、P2）之間在各生物量上均無顯著差異，P1（APP1肥）和P3（MAP肥）處理對株高和地上部干重均有促進作用。P3（MAP肥）處理在株高上顯著高于P2（APP2肥）處理11.8 cm。在地上部干重方面，P3處理較P2處理顯著增加了20.7%。因此，P1（APP1肥）和P3（MAP肥）對玉米生物量的作用效果無差異。

2.2 不同處理對玉米地上部氮磷鉀養(yǎng)分累積量的影響

由圖1、2可知，淋施不同磷肥對氮磷養(yǎng)分累積量影響一致，對照（CK）與無磷肥處理的氮磷養(yǎng)分累積量相同，不同APP肥處理對氮磷累積量無顯著影響。與對照相比，施用磷肥（P1、P2、P3）明顯促進了玉米地上部對氮磷養(yǎng)分的吸收，尤其是P3（MAP肥）處理，效果更為顯著。P1（APP1肥）、P2（APP2肥）處理在氮累積量方面顯著高于P0（無磷肥）處理278.1%、274.0%，P3處理的氮累積量分別較P1、P2處理顯著增加162%、17.5%;在磷累積量方面，CK和P0處理吸磷量極低，P3處理比P1、P2處理分別高42.0%、47.1%。

由圖3可知，不同磷肥處理對鉀累積量的影響不同，隨著供試磷肥正磷酸鹽含量的升高而增加，MAP肥處理對玉米鉀累積量的增加最為明顯。鉀累積量表現(xiàn)為P3（MAP肥）>P1（APP1肥）>P2（APP2肥）>P0（無磷肥）>CK。與CK相比，P0處理顯著高92.7%，P2處理的鉀累積量較無磷肥處理顯著增加了2倍，P1處理較P2處理顯著增加45.85 mg/株，P3處理的鉀累積量顯著高于P1處理13.7%。

綜上所述，在玉米苗期，正磷酸鹽更能促進玉米氮磷鉀養(yǎng)分的吸收，聚合態(tài)磷酸鹽限制了玉米地上部對土壤內大量元素的吸收。

2.3 不同處理對玉米地上部中微量養(yǎng)分累積量的影響

由表4可知，施用磷肥促進了玉米地上部鈣鎂養(yǎng)分的累積，P3（MAP肥）處理的鈣累積量最高，P1（APP1肥）和P3（MAP肥）處理對玉米地上部鎂養(yǎng)分的吸收效果一致。在鈣養(yǎng)分吸收效果上，P3處理較P1處理顯著增加了14.0%，P1處理顯著高于P2處理17.3%;P3、P1處理對玉米鎂養(yǎng)分的吸收較P2處理分別提高了39.6%、26.7%。

淋施磷肥明顯促進玉米地上部對鋅、鐵、錳的吸收，其中，P3（MAP肥）處理對玉米鋅鐵的吸收效果最佳，P3和P1（APP1肥）處理對玉米錳的吸收效果相同。P1、P2（APP2 肥）處理的玉米鋅累積量分別為P0（無磷肥）的1.9倍、1.8倍，P3處理的鋅累積量則為P1處理的3.0倍、P2處理的3.3倍;P3處理對鐵累積量較P1、P2處理增加了49.7%、59.7%;P3、P1處理的錳累積量顯著高于P2處理20.7%、22.4%。

3 結論與討論

該試驗中，在磚紅壤上進行玉米種植時，施磷不僅促進作物生長發(fā)育，也增加作物干重，還能促進植株體內各養(yǎng)分累積量，提高土壤有效磷。與前人施磷肥增加產(chǎn)量結果一致。邢月華等[12]研究表明玉米施磷處理比不施磷處理增產(chǎn)3.25%～21.50%，施用磷肥在一定程度上促進了玉米對氮磷鉀養(yǎng)分的吸收利用;田間玉米試驗結果顯示增施磷肥可以顯著增加土壤微生物數(shù)量、蔗糖酶和堿性磷酸酶活性，進而增加玉米干物質量，顯著提高玉米產(chǎn)量[13]。

國外研究普遍認為，聚磷酸銨肥效與土壤理化性質、土壤溫度及作物種類有關，部分研究認為25 ℃條件下，不同土壤上不同聚合態(tài)磷水解很快，基本不影響作物對磷的吸收利用，且聚磷酸鹽和正磷酸鹽在酸土中的供磷能力一致[8，14];在堿性土上進行的玉米苗期盆栽試驗發(fā)現(xiàn)聚磷酸銨與磷酸氫二銨合理配比對玉米的生長效果最好，施用聚磷酸銨可有效提高玉米地上部磷和鋅累積量以及根系鋅累積量[15]。然而，該研究發(fā)現(xiàn)，不同APP在生物量、氮、磷、鋅、鐵養(yǎng)分累積量上無顯著差異，而MAP肥處理的玉米在養(yǎng)分累積上效果最佳;在鉀、鈣、鎂、錳累積量上，APP1肥（低聚磷酸鹽）和MAP肥（正磷酸鹽）顯著高于APP2肥（中高聚磷酸鹽），說明正磷酸鹽或低聚磷酸鹽含量高更能促進作物對玉米的養(yǎng)分吸收。該試驗結果可能與土壤理化性質有關，前人研究多選用砂壤土、粉壤土、壤土或堿性壤土，APP肥效與MAP肥效等同，甚至效果更好，更能促進作物對養(yǎng)分的吸收利用，該試驗則采用強酸性磚紅壤，固磷能力較強，對聚磷酸鹽的吸附能力更強，且聚磷酸鹽度水解為正磷酸鹽根據(jù)條件的不同需要4～100 d[7]，各影響因素的不同導致肥效結果的差異。

該研究結果表明，在磚紅壤上，磷肥的施用明顯提高了玉米的長勢，促進了玉米地上部對養(yǎng)分的吸收，聚磷酸銨的玉米苗期肥效明顯低于磷酸一銨的肥效，并未在苗期表現(xiàn)出促進作物生長、提高養(yǎng)分吸收的優(yōu)勢，說明聚磷酸銨可能并不適用于磚紅壤上，或是由于其水解吸附特性，可能在苗期很難表現(xiàn)出其肥效優(yōu)勢，需要在不同土壤上或是進行作物整個生長期的肥效試驗來進一步驗證聚磷酸銨的肥效，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供更多參考與指導。

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