不同控釋肥在夏玉米種植中的應(yīng)用效應(yīng)

朱金英，張書良，李升東，王旭清，裴艷婷

（1.德州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，山東 德州 253015；2.山東農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所，濟(jì)南 250100）

氮肥合理施用是提高玉米產(chǎn)量的重要技術(shù)措施之一［1］。隨著高氮復(fù)合復(fù)混肥的普遍使用和農(nóng)村勞動力的城市轉(zhuǎn)移，玉米（ZeamaysL.）一次性施肥已經(jīng)逐漸成為北方地區(qū)玉米栽培中主要的施肥方式。前人開展了底肥一次施用的試驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)不同肥料不僅肥效的高低有差異，其肥效的持續(xù)時間也有差異［2］。普通尿素的肥效快但持續(xù)時間相對較短，而控釋氮肥養(yǎng)分釋放和作物吸收同步，肥效長而穩(wěn)定，可以實(shí)現(xiàn)一次性施肥就能滿足作物全生育期對養(yǎng)分的需求，可不同程度減少氮素淋溶和揮發(fā)，降低氮素流失對農(nóng)田生態(tài)環(huán)境的影響，提高氮肥利用率［3-6］。但控釋氮肥價格偏高，應(yīng)用范圍受限［7］，前期可能會出現(xiàn)因肥效慢而影響壯苗等問題［8］，不一定能起到既增產(chǎn)又增收的效果［9］。本試驗(yàn)通過研究不同控釋氮肥的不同氮素施用水平，探討了其對玉米產(chǎn)量和氮素利用效率的影響，以期為控釋氮肥的合理施用和推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗(yàn)于2017年6—9月在德州市農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技示范基地（山東省德州市德城區(qū)黃河涯鎮(zhèn)黃河涯村）進(jìn)行。土壤為壤土，是典型的黃河沖擊平原土壤，土質(zhì)肥沃，排灌方便。試驗(yàn)地肥力中等，0～20 cm土層含有機(jī)質(zhì)13.55 g/kg、全氮0.75 g/kg、全磷2.32 g/kg、堿解氮59.15 mg/kg、有效磷28.69 mg/kg、速效鉀77.38 mg/kg、鹽分0.68%、pH 7.75。

供試控釋肥料有3種，分別為金正大玉米專用控釋肥（N、P2O5、K2O含量分別為28%、8%和8%）、施可豐玉米專用控釋肥（N、P2O5、K2O含量分別為26%、11%和11%）和住商玉米專用控釋肥（N、P2O5、K2O含量分別為26%、6%和8%）；尿素（N含量為46%），硫酸鉀（K2O含量為50%），過磷酸鈣（P2O5含量為12%）。供試品種為鄭單958，種植密度為60 000株/hm2，行距60 cm，2017年6月18日播種，6月23日出苗，7月14日進(jìn)入拔節(jié)期，7月30日進(jìn)入大口期，8月10日開花，10月1日成熟，收獲測產(chǎn)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計

試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計，主區(qū)為3種不同的控釋肥料類型，分別為金正大玉米專用控釋肥、施可豐玉米專用肥和住商玉米專用控釋肥；副區(qū)為不同施氮量，設(shè)置3個N水平，分別為288 kg/hm2（N1）、240 kg/hm2（N2）、192 kg/hm2（N3）；以不施氮肥為對照（CK），共10個處理，3次重復(fù)。各處理的磷、鉀養(yǎng)分用量均一致，P2O5用量為122 kg/hm2、K2O用量為122 kg/hm2。不同處理設(shè)置情況詳見表1。

表1 玉米不同處理施肥量

1.3 測定項(xiàng)目

1.3.1 葉面積系數(shù)調(diào)查 每個處理選定10株玉米進(jìn)行標(biāo)記，分別于拔節(jié)期、大口期、開花期、乳熟期和成熟期測量并計算葉面積。展開葉葉面積=長×寬×0.75；未展葉葉面積=長×寬×0.50；葉面積指數(shù)=單株葉面積×單位土地面積內(nèi)株數(shù)/單位土地面積［10］。

1.3.2 干物質(zhì)積累動態(tài)調(diào)查及各器官氮素積累測定 在拔節(jié)期、大口期、開花期、乳熟期和成熟期，每處理選有代表性的植株3株，取地上部于105℃下殺青1 h，80℃烘至恒重后，稱重，將烘干樣品粉碎，充分混勻，H2SO4-H2O2消煮，凱氏定氮法測其全氮含量，計算不同處理的氮素吸收量與氮肥利用效率。

氮素積累量=干物重×氮素含量；

氮肥利用率=（施氮區(qū)地上部含氮量-不施氮區(qū)地上部含氮量）/施氮量×100%；

氮肥農(nóng)學(xué)利用率=（施氮區(qū)作物產(chǎn)量-不施氮區(qū)作物產(chǎn)量）/施氮量；

氮肥偏生產(chǎn)力=施氮區(qū)產(chǎn)量/施氮量［10］。

1.3.3 田間測產(chǎn) 每小區(qū)選取中部連續(xù)3行，乳熟后期田間調(diào)查總株數(shù)、空稈率、雙穗率、倒伏率和倒折率。成熟時將這3行全部收獲，風(fēng)干晾曬后稱量穗重，然后脫粒稱量粒重；從中取3份200 g小樣，每份小樣中計數(shù)3份100粒子粒，將上述小樣和計數(shù)的子粒在75℃下烘干至恒重（含水量7%），稱量小樣干重，折算子粒含水量為14%時的單位面積產(chǎn)量。

1.3.4 室內(nèi)考種 成熟時田間選取有代表性的連續(xù)的20穗，風(fēng)干晾曬后室內(nèi)考察穗粗、穗長、禿頂長、穗行數(shù)、行粒數(shù)和百粒重。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)利用Microsoft Excel 2003與DPS軟件進(jìn)行整理分析，采用LSD多重比較法進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理的夏玉米葉面積系數(shù)動態(tài)變化

由圖1可見，不同肥料處理的夏玉米葉面積系數(shù)都呈單峰曲線變化，生育期前期先增大，在開花期或乳熟期達(dá)峰值后緩慢下降，對照在各時期的葉面積系數(shù)多小于同時期其他肥料處理。開花期T4的葉面積系數(shù)最大，為4.05，T7次之，為3.94；乳熟期T7的葉面積系數(shù)最大，為4.06，T4次之，為3.89。

圖1 不同處理的夏玉米葉面積系數(shù)動態(tài)變化

2.2 不同處理對夏玉米干物質(zhì)積累的影響

由圖2可知，不同處理干物質(zhì)積累趨勢是一致的，均隨時間的推移逐漸增大。T7的地上部干物質(zhì)量在開花期、完熟期均較其他處理的干物質(zhì)積累量大，完熟期T7的干物質(zhì)積累量最大，為389.31 g/株，比CK高38.31%，T1次之，為377.14 g/株，比CK高33.99%。

圖2 不同處理對夏玉米地上部干物量的影響

2.3 不同處理對夏玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量因子的影響

由表2可知，不同肥料處理對夏玉米產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素均有不同程度的影響。各肥料處理之間穗長差異不顯著，但穗粗差異顯著，各肥料處理的穗粗均顯著大于CK，T8最大，為52.99 mm；各施肥處理的禿尖長雖然都小于CK，但差異不顯著；CK的穗行數(shù)顯著低于其他肥料處理，T1穗行數(shù)最多，為15.3行，T1、T2、T3、T5、T7、T8和T9間差異均不顯著；各施肥處理之間的行粒數(shù)差異不顯著，但T1、T2、T3、T8和T9的行粒數(shù)顯著高于CK；各施肥處理的百粒重均顯著高于CK，其中T7最大，為34.91 g，T8次之，為34.44 g，T7與T8之間差異不顯著，但均顯著高于其他處理；各處理的出子率存在較大差異，T2的出子率最高，為91.46%，T1、T2、T9的出子率顯著高于CK，T8、T3的出子率略高于CK，但差異不顯著，T7出子率最低，為83.66%。

從表2還可以看出，各施肥處理的夏玉米產(chǎn)量均高于CK，T3、T5和T6的產(chǎn)量略高于CK，差異不顯著，其他處理產(chǎn)量均顯著高于CK，T7產(chǎn)量最高，為11.15 t/hm2，比CK高20.93%。由于玉米生長后期遭遇強(qiáng)風(fēng)，倒折率較高，造成不同程度的減產(chǎn)，但各施肥處理的倒折率均低于CK。T8、T2的空稈率略高于CK，其他施肥處理的空稈率均低于CK，差異均不顯著。由于種植密度較小，大多有不同程度的雙穗率，但差異不顯著。

表2 不同處理對夏玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量因子的影響

2.4 不同處理對夏玉米氮素利用效率的影響

由表3可見，隨著施氮量的增加，氮肥利用率提高，T4的氮肥利用率最高，為23.44%，T7為22.41%，T1為22.00%。隨著施氮量的增加，氮肥偏生產(chǎn)力降低，T9的氮肥偏生產(chǎn)力最高，為53.68 kg/kg。氮肥農(nóng)學(xué)利用率普遍偏低，T8的氮肥農(nóng)學(xué)利用率最高，為7.48 kg/kg，T6最低，僅為1.10 kg/kg。比較3個不同施氮水平的3種不同肥料的肥料利用率可以發(fā)現(xiàn)，在相同施氮量時，施可豐的氮肥利用率高于或接近金正大和住商肥料，住商的農(nóng)學(xué)利用率和偏生產(chǎn)力高于金正大和施可豐肥料。

3 結(jié)論

一次性施肥模式下，T7的產(chǎn)量最高，T8、T1次之，T7、T8和T1處理之間差異不顯著，其產(chǎn)量均在10.5 t/hm2以上。金正大肥料處理中，隨著氮用量的遞增，產(chǎn)量上升，T1產(chǎn)量最高，且顯著高于T3，T2和T3之間產(chǎn)量差異不顯著；施可豐肥料處理中，也是隨著氮用量的遞增，產(chǎn)量有上升趨勢，T4產(chǎn)量最高，顯著高于T6，但是T4與T5差異不顯著，T5與T6差異不顯著；住商肥料處理中也是隨著氮用量的遞增，產(chǎn)量有上升趨勢，T7產(chǎn)量最高，顯著高于T9，但與T8差異不顯著。比較金正大、施可豐與住商3種控釋肥料分別在288、240、192 kg/hm23個不同施氮水平的利用效率可發(fā)現(xiàn)，在相同施氮量時，施可豐的氮肥利用率高于或接近金正大和住商肥料，住商的氮肥農(nóng)學(xué)利用率和偏生產(chǎn)力高于金正大與施可豐肥料。綜合比較不同處理的產(chǎn)量和肥料利用效率，在魯北地區(qū)的夏玉米生產(chǎn)中，推薦施用住商玉米專用控釋肥，推薦氮用量為240 kg/hm2，可以有效提高玉米產(chǎn)量和氮素利用效率。