滴灌條件下新型水溶肥對(duì)制種玉米產(chǎn)量及效益的影響

崔云玲 張立勤 張志成 崔增團(tuán)

摘要：為了促進(jìn)新型水溶肥的推廣應(yīng)用，以制種玉米LY263為指示作物，在河西綠洲灌區(qū)研究了新型水溶肥料、普通肥料和普通水溶肥對(duì)制種玉米產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響。結(jié)果表明，在化肥用量較普通肥料減少26.2%的條件下，施用新型水溶肥系列產(chǎn)品玉米高效專用水溶肥Ⅰ型168～240 kg/hm2+Ⅱ型336～480 kg/hm2+Ⅲ型105～150 kg/hm2（70%～100%新型水溶肥），較常規(guī)施肥模式制種玉米增產(chǎn)0.5%～7.1%，純收益增加1470.3～? 2 647.2元/hm2；較普通水溶肥模式增產(chǎn)0.7%～8.8%，純收益增加1 979.6～3 156.5元/hm2。與普通水溶肥模式相比，施用80%新型水溶肥和100%新型水溶肥可實(shí)現(xiàn)制種玉米顯著增產(chǎn)，70%新型水溶肥可確保制種玉米不減產(chǎn)，均可在河西灌區(qū)應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：滴灌水肥一體化；制種玉米；新型水溶肥；產(chǎn)量；效益

中圖分類號(hào)：S513；S147? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號(hào)：2097-2172（2022）03-0235-05

doi：10.3969/j.issn.2097-2172.2022.03.010

Effects of New Water-soluble Fertilizer on Yield and Economic

Benefit of Seed Corn under Drip Fertigation

CUI Yunling 1， 2， ZHANG Liqin 1， 2， ZHANG Zhicheng 3， CUI Zengtuan 2

（1. Institute of Soil， Fertilizer and Water Saving， Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China;

2. Gansu Farmland Conservation and Agricultural Environment Science Observation and Experiment Station， the Ministry

of Agriculture and Rural Affairs， Lanzhou Gansu 730070， China; 3. General Station of Gansu Cultivated Land Quality

Construction and Protection， Lanzhou Gansu 730020， China）

Abstract： To promote the utilization of water-soluble fertilizers， using seed corn LY263 as the material， effects of using new water-soluble fertilizer， chemical fertilizer and traditional water-soluble fertilizer on yield and economic return of seed corn in the Hexi Oasis irrigation district were studied. Results showed that when 26.2% of less chemical fertilizer was used， high-efficiency special water-soluble fertilizer Ⅰ for corn of 168 to 240 kg/ha plusⅡof 336 to 480 kg/ha plus Ⅲ of 105 to 150 kg/ha （70% to 100% new water-soluble fertilizer） showed an increase in yield of 0.5% to 7.1% compared with that of the conventional fertilization mode， which delivered an increase in net income of 1 470.3 to 2 647.2 RMB/ha， it also showed on increase in yield of 0.7% to 8.8%， compared with that of the traditional water-soluble fertilizer mode， which delivered an increase in net income of 1 979.6 to 3 156.5 RMB/ha. Compared with the traditional water-soluble fertilizer， 80% of new water-soluble fertilizerand 100% of new water-soluble fertilizer could achieve the significant increase in yield while 70% of new water-soluble fertilizercould maintain the yield with no significant reduction， which could all be applied in the Hexi Oasis irrigation district.

Key words： Drip fertigation; Seed corn; New water-soluble fertilizer; Yield; Economic benefit

隨著水肥一體化技術(shù)的大面積推廣應(yīng)用和肥料行業(yè)的快速發(fā)展，以水溶性肥料為代表的新型肥料備受關(guān)注，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的用量日益增加，已逐漸替代傳統(tǒng)化肥，成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中主要施用的肥料之一［1 - 3 ］。相關(guān)研究表明，施用大量元素水溶肥可促進(jìn)制種玉米的生長(zhǎng)發(fā)育，改善玉米植株性狀，促進(jìn)玉米早抽雄散粉，提高結(jié)實(shí)率，增強(qiáng)玉米光合性能，增加光合產(chǎn)物的積累，且吐絲期下層根系生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)明顯，增產(chǎn)增收效果顯著［4 - 13 ］。前人的研究多集中在水溶肥用量及不同品牌水溶肥對(duì)作物產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益影響等方面，而水肥一體化條件下新型水溶肥減量對(duì)玉米生長(zhǎng)、產(chǎn)量及效益影響的研究少見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道。我們針對(duì)河西綠洲灌區(qū)水肥一體化技術(shù)在制種玉米生產(chǎn)應(yīng)用中存在的水肥脫節(jié)、施肥方式方法不合理，以及常見(jiàn)水溶肥價(jià)格偏高、養(yǎng)分比例固定，施用后容易引起養(yǎng)分比例失衡，導(dǎo)致連作障礙頻發(fā)、病蟲草害加劇等問(wèn)題［14 - 15 ］，以河西走廊灌區(qū)制種玉米為研究對(duì)象，在膜下滴灌條件下，通過(guò)研究不同施肥模式對(duì)制種玉米產(chǎn)量、性狀和經(jīng)濟(jì)效益的影響，將自主研發(fā)的新型高效水溶肥與普通肥料和普通水溶肥進(jìn)行肥效比較并分析其減肥效應(yīng)，評(píng)價(jià)不同施肥模式及新型水溶肥的減肥潛力，為河西綠洲灌區(qū)制種玉米產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和水肥一體化技術(shù)應(yīng)用提供支撐。

1? ?材料與方法

1.1? ?試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)設(shè)在位于武威市涼州區(qū)的甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院武威綠洲農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站。試驗(yàn)區(qū)位于37° 43′ Ｎ，102°35′ Ｅ，屬溫帶大陸性干旱氣候區(qū)。海拔1 465 m，年均氣溫7.7 ℃，日照時(shí)數(shù)3 023 h，≥10 ℃有效積溫為3 016 ℃，年太陽(yáng)輻射總量140～158 kJ/cm2，年均降水量200 mm，蒸發(fā)量2 021 mm，無(wú)霜期150 d，屬典型的綠洲灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)。供試土壤類型為灌漠土，質(zhì)地中壤，土壤肥力水平中等。耕層土壤含有機(jī)質(zhì)12.32 g/kg、堿解氮65.3 mg/kg、有效磷25.6 mg/kg、速效鉀156.0 mg/kg，pH 8.16。

1.2? ?供試材料

供試肥料制種玉米高效專用水溶肥Ⅰ型（N-P2O5-K2O為32-16-3）、制種玉米高效專用水溶肥Ⅱ型（N-P2O5-K2O為 36-15-4）、制種玉米高效專用水溶肥Ⅲ型（N-P2O5-K2O為33-7-12）均由甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料與節(jié)水農(nóng)業(yè)研究所研制并提供。普通水溶肥（N-P2O5-K2O為15-15-15）由甘肅星碩生物科技有限公司提供。尿素（N 46%），甘肅劉家峽化工集團(tuán)有限責(zé)任公司生產(chǎn)；磷酸二銨（N-P2O5為 18-46），云南云天化股份有限公司生產(chǎn)；磷酸一銨（N-P2O5 為11-53），嘉施利（宜城）化肥有限公司生產(chǎn)；氯化鉀（含K2O為60%），青海鹽湖鉀肥股份有限公司生產(chǎn)。指示制種玉米品種為L(zhǎng)Y263，由甘肅五谷種業(yè)股份有限公司提供。

1.3? ?試驗(yàn)方法

試驗(yàn)共設(shè)6個(gè)處理，處理A，不施肥，空白對(duì)照（CK）；處理B，施普通肥料，即施磷酸二銨391 kg/hm2、尿素825 kg/hm2；處理C，施100%新型水溶肥，即玉米高效專用水溶肥Ⅰ型240 kg/hm2+玉米高效專用水溶肥Ⅱ型480 kg/hm2+玉米高效專用水溶肥Ⅲ型150 kg/hm2（較處理B化肥用量減少26.2%，與處理F純養(yǎng)分總量等同，但對(duì)養(yǎng)分比例進(jìn)行優(yōu)化）；處理D，施80%新型水溶肥，即玉米高效專用水溶肥Ⅰ型192 kg/hm2 + 玉米高效專用水溶肥Ⅱ型384 kg/hm2+玉米高效專用水溶肥Ⅲ型120 kg/hm2（較處理B化肥用量減少20%的純養(yǎng)分總量）；處理E，施70%新型水溶肥，即玉米高效專用水溶肥Ⅰ型168 kg/hm2+玉米高效專用水溶肥Ⅱ型336 kg/hm2+玉米高效專用水溶肥Ⅲ型105 kg/hm2（較處理B化肥用量減少30%的純養(yǎng)分總量）；處理F，施普通水溶肥，即施尿素520.5 kg/hm2、水溶肥300 kg/hm2、磷酸一銨141.5 kg/hm2。隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，小區(qū)面積72 m2（4.8 m×15.0 m）。種植密度約9.18萬(wàn)株/ hm2。灌溉水源為井水，全生育期滴水9次，灌水定額3 450 m3/hm2。除普通肥料處理外，其他各處理肥料均通過(guò)滴灌系統(tǒng)施入，各處理滴施肥料分配比例及滴肥時(shí)間相同。普通肥料處理中，全部磷酸二銨及30%的尿素基施，70%的尿素分別在拔節(jié)期和抽雄期各35%用追肥槍按株施入。其他施肥處理的肥料分7次結(jié)合滴水施入，其中制種玉米生長(zhǎng)前期（出苗期至喇叭口期）滴施2次，中期（喇叭口期至抽雄吐絲期）滴施3次，后期（抽雄吐絲期至灌漿中期）滴施2次。其他管理同大田。

1.4? ?指標(biāo)測(cè)定方法

成熟期分小區(qū)取20株母本植株，測(cè)定穗位高、穗長(zhǎng)、穗粗、穗粒數(shù)、禿頂長(zhǎng)、百粒重等經(jīng)濟(jì)性狀；每小區(qū)選取中間4行收獲，自然曬干后脫粒計(jì)產(chǎn)。

1.5? ?數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2013軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，采用DPS 7.5軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2? ?結(jié)果與分析

2.1? ?各處理對(duì)制種玉米經(jīng)濟(jì)性狀的影響

由表1可見(jiàn)，施肥后制種玉米的經(jīng)濟(jì)性狀均較CK明顯改善，且差異達(dá)顯著水平（P < 0.05）。100%新型水溶肥、80%新型水溶肥處理（優(yōu)化新型水溶肥處理減量20%以內(nèi)）制種玉米的穗長(zhǎng)、穗粗、穗粒數(shù)、百粒重均高于普通肥料處理。100%新型水溶肥處理各經(jīng)濟(jì)性狀均表現(xiàn)最優(yōu)，其次是80%新型水溶肥處理，以上2個(gè)處理的穗粒數(shù)和百粒重均增加明顯，與普通肥料處理相比穗粒數(shù)增加8～20粒，百粒重增加0.70～1.75 g；與等養(yǎng)分量的普通水溶肥處理相比穗粒數(shù)增加13～25粒，百粒重增加0.26～1.31 g。70%新型水溶肥處理各經(jīng)濟(jì)性狀與普通肥料和普通水溶肥處理基本相當(dāng)。

方差分析可知，穗長(zhǎng)、穗粗、百粒重各施肥處理均與CK差異顯著，各施肥處理間差異不顯著。穗位高100%新型水溶肥處理與其他處理間達(dá)差異顯著水平，其余各施肥處理間均差異不顯著。禿頂長(zhǎng)普通肥料處理和CK差異不顯著，均與各水溶肥處理間差異顯著。穗粒數(shù)100%新型水溶肥處理與其他各施肥處理間均達(dá)差異顯著水平，80%新型水溶肥處理與70%新型水溶肥處理、普通肥料處理間差異不顯著，與其他各施肥處理間達(dá)差異顯著水平。對(duì)于高需肥型作物玉米而言，高肥有利于經(jīng)濟(jì)性狀的改善，隨著減肥力度的增加，制種玉米的綜合經(jīng)濟(jì)性狀總體上變差，但除對(duì)穗位高和穗粒數(shù)影響較大外，其他性狀間差異均不顯著?？梢?jiàn)，不同施肥方式、肥料配比和用量主要影響的是制種玉米的穗位高和穗粒數(shù)，進(jìn)而影響其產(chǎn)量。

2.2? ?各處理對(duì)制種玉米產(chǎn)量的影響

由表2可看出，施肥可顯著增加制種玉米產(chǎn)量（P < 0.05）。各施肥處理的制種玉米產(chǎn)量為6 364.7～6 926.4 kg/hm2，較CK增產(chǎn)1 723.8～2 285.5 kg/hm2，增幅37.1%～49.2%。100%新型水溶肥、80%新型水溶肥處理（優(yōu)化新型水溶肥處理減量20%以內(nèi)）較普通肥料處理分別增產(chǎn)456.5、243.5 kg/hm2，增幅分別為7.1%、3.8%；較普通水溶肥處理分別增產(chǎn)561.7、348.7 kg/hm2，增幅分別為8.8%、5.5%。70%新型水溶肥處理（優(yōu)化新型水溶肥處理減量30%）的產(chǎn)量與普通肥料和普通水溶肥相當(dāng)。優(yōu)化施肥量后用新型水溶肥替代普通肥料和普通水溶肥對(duì)制種玉米的生長(zhǎng)均有一定的促進(jìn)作用，表現(xiàn)為隨著肥料減量程度的增加制種玉米的產(chǎn)量呈持續(xù)降低趨勢(shì)。與100%新型水溶肥處理相比，優(yōu)化新型水溶肥處理減量20%時(shí)產(chǎn)量差異不顯著，減量30%時(shí)達(dá)差異顯著水平，但與普通肥料處理和普通水溶肥處理間差異未達(dá)顯著水平。由此可見(jiàn)，與普通水溶肥相比，優(yōu)化新型水溶肥在減量不超過(guò)20%時(shí)可實(shí)現(xiàn)制種玉米增產(chǎn)增收、減量30%時(shí)可確保制種玉米不減產(chǎn)。

2.3? ?各處理對(duì)制種玉米經(jīng)濟(jì)效益的影響

在商品價(jià)格相同的條件下，產(chǎn)值與產(chǎn)量呈正相關(guān)關(guān)系，因此產(chǎn)值的表現(xiàn)結(jié)果與產(chǎn)量是一致的，純收益的高低由產(chǎn)值和成本投入確定。由表3可看出，各施肥處理產(chǎn)值為35 642.3～38 787.8 kg/hm2，較CK增加9 653.3～12 798.8 kg/hm2，各處理產(chǎn)值由高到低依次為100%新型水溶肥 > 80%新型水溶肥 > 普通肥料 > 70%新型水溶肥 > 普通水溶肥 > CK，普通水溶肥、70%新型水溶肥和普通肥料處理的產(chǎn)值相當(dāng)。5個(gè)施肥處理中肥料投入由高到低依次為普通肥料、普通水溶肥、100%新型水溶肥、80%新型水溶肥、70%新型水溶肥。總投入與肥料投入表現(xiàn)相同，新型水溶肥處理均較普通肥料處理投入減少90.8～1 293.3元/hm2。除去肥料、種子、地膜、農(nóng)藥、灌水費(fèi)用等純收益為21 152.4～22 329.3元/hm2，較普通肥料處理增加1 470.3～2 647.2元/hm2，較普通水溶肥處理增加1 979.6～3 156.5元/hm2。水溶肥處理的產(chǎn)投比均高于普通肥料處理，產(chǎn)投比由高到低依次為80%新型水溶肥 > 70%新型水溶肥 > 100%新型水溶肥 > 普通肥料 > 普通水溶肥 > CK。

3? ?討論與結(jié)論

優(yōu)化平衡施肥對(duì)制種玉米生長(zhǎng)、產(chǎn)量和效益影響顯著。李龍等［16 ］研究表明，氮磷鉀配方施肥能顯著促進(jìn)玉米生長(zhǎng)，提高玉米產(chǎn)量，提升經(jīng)濟(jì)效益。王勇等［17 ］的試驗(yàn)結(jié)果表明，中量化肥（N375P150K150）足以使制種玉米產(chǎn)量水平發(fā)揮到最大，高量化肥（N525P225K225）投入增效不明顯。秦潤(rùn)玲［18 ］研究發(fā)現(xiàn)，制種玉米田氮磷肥最佳施用量為N 300 kg/hm2、P2O5 90 kg/hm2，較農(nóng)民施肥節(jié)氮42.8%、節(jié)磷50%。孫寧科等［19 ］研究表明，較農(nóng)戶施肥化學(xué)氮肥減量16.6%～33.3%后實(shí)施秸稈還田或增施有機(jī)肥，制種玉米產(chǎn)量均有不同程度增加，適宜的化肥用量為N 300 kg/hm2、P2O5 150 kg/hm2、K2O 150 kg/hm2。以上研究說(shuō)明合理施肥仍然是當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中獲得較高產(chǎn)量的關(guān)鍵措施，而兼顧化學(xué)肥料施用的產(chǎn)量效應(yīng)、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境安全是實(shí)現(xiàn)綠色增效的前提。在當(dāng)前玉米生產(chǎn)中，通過(guò)優(yōu)化施肥、滴灌水肥一體化、水溶性肥料等措施改進(jìn)水肥管理，仍可在保障產(chǎn)量的同時(shí)減少化肥投入。

本研究結(jié)果顯示，傳統(tǒng)施肥量及施肥方式方法仍有較大的改進(jìn)提升空間，改30%尿素及全部磷酸二銨基施，70%尿素分2次追施的傳統(tǒng)施肥模式為總養(yǎng)分量減量后氮磷鉀優(yōu)化的水肥一體化模式，在確保制種玉米LY263產(chǎn)量不降低的前提下實(shí)現(xiàn)節(jié)肥增效，提高肥料利用效率，用新型水溶肥料替代普通水溶肥，可在優(yōu)化肥料原料基礎(chǔ)上繼續(xù)減少30%的肥料投入量，仍然可確保制種玉米的穩(wěn)產(chǎn)高效。在本試驗(yàn)土壤養(yǎng)分含量和傳統(tǒng)施肥量（630 kg/hm2）基礎(chǔ)上，化肥減量26.2%并進(jìn)行優(yōu)化施肥處理（465 kg/hm2）較傳統(tǒng)施肥管理仍有一定的增產(chǎn)效果。優(yōu)化新型水溶肥在減量20%以內(nèi)時(shí)制種玉米綜合農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量均優(yōu)于普通肥料和普通水溶肥處理，減量30%時(shí)與普通肥料和普通水溶肥處理相當(dāng)。也就是說(shuō)普通水溶肥在較普通肥料減少施肥量26.2%、新型水溶肥在較普通肥料減量48.1%時(shí)仍可保持制種玉米平產(chǎn)，這與沈建國(guó)等［20 ］、李小波等［21 ］和劉虎成等［22 ］研究結(jié)果相同。本試驗(yàn)表明，在化肥用量較普通肥料減少26.2%的條件下，施用新型水溶肥系列產(chǎn)品玉米高效專用水溶肥Ⅰ型168～240 kg/hm2+Ⅱ型336～480 kg/hm2+Ⅲ型105～150 kg/hm2（70%～100%新型水溶肥）較常規(guī)施肥模式制種玉米增產(chǎn)0.5%～7.1%，純收益增加1 470.3～2 647.2元/hm2；較普通水溶肥模式增產(chǎn)0.7%～8.8%、純收益增加1 979.8～3 156.5元/ hm2。與普通水溶肥模式相比，施用80%新型水溶肥和100%新型水溶肥可實(shí)現(xiàn)制種玉米顯著增產(chǎn)，70%新型水溶肥可確保制種玉米不減產(chǎn)，均可在河西灌區(qū)推廣應(yīng)用。

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28（S1）：106-111.

收稿日期：2022 - 08 - 23；修訂日期：2022 - 10 - 30

基金項(xiàng)目：“十三五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題（2016YFD0200404）。

作者簡(jiǎn)介：崔云玲（1972 — ），女，甘肅永靖人，副研究員，主要從事植物營(yíng)養(yǎng)與土壤肥料方面的研究工作。Email：tfscyl@163.com。