不同濃度脲甲醛葉面緩釋氮肥對玉米生長的影響

王 準(zhǔn)， 王亮亮， 程紅頌， 郭景麗

(河南心連心化學(xué)工業(yè)集團股份有限公司 河南新鄉(xiāng) 453731)

氮素是植物生長過程中必需的大量元素之一，是作物生長和產(chǎn)量形成的限制因子之一[1]。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，我國糧食產(chǎn)量的35%是氮肥貢獻的[2]。農(nóng)田氮肥現(xiàn)多以尿素投入，其氮含量高、易儲藏。但尿素在土壤中易被脲酶轉(zhuǎn)化為銨根，進而轉(zhuǎn)化為氨，揮發(fā)進入大氣中；或經(jīng)硝化作用生成硝酸鹽，淋溶入水體。因此，氮肥的過量施用，在促進作物增產(chǎn)的同時，也會產(chǎn)生經(jīng)濟效益下降、氮肥利用率降低、環(huán)境污染、生態(tài)條件惡化等負(fù)面影響[3-4]。相關(guān)研究表明，我國的主要糧食作物小麥、水稻和玉米的平均氮肥利用率為28%～41%，明顯低于世界平均水平[5]。提高氮肥利用率、減少氮肥投入是目前亟需解決的問題。

脲甲醛是由尿素和甲醛在一定條件下縮合而成的一系列鏈形縮合物，難于揮發(fā)[6]。脲甲醛葉面緩釋氮肥具有氮緩釋功能，可通過葉面給作物持續(xù)提供養(yǎng)分并被作物葉面高效吸收，實現(xiàn)向作物補充氮營養(yǎng)[7-8]；高濃度噴施不燒苗，混配性能好，施肥不受根系、土壤等條件限制；適用于飛防等現(xiàn)代化施肥設(shè)備，省時省工；能夠降低傳統(tǒng)尿素的施用量，提高氮肥利用率；不僅適用于經(jīng)濟作物追肥，而且可用于大田作物追肥[9-11]。為順應(yīng)目前國家“雙減”政策要求，促進土壤生態(tài)環(huán)境的保護和恢復(fù)[12]，開展了玉米噴施脲甲醛葉面緩釋氮肥的盆栽試驗。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料：脲甲醛葉面緩釋氮肥(HSN)、普通復(fù)合肥(18-18-18)，河南心連心化學(xué)工業(yè)集團股份有限公司。

供試玉米：滄玉76。

1.2 試驗設(shè)計

試驗地點位于河南省新鄉(xiāng)市心連心國家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)溫室5號棚，供試土壤為壤土。

供試玉米于2021年4月28日播種，共設(shè)6個處理，每個處理重復(fù)5次，共計30株。選用上端直徑為25 cm、底面直徑為15 cm、高為20 cm的塑料缽，每缽裝風(fēng)干土8 kg。采用底肥+葉面噴施的方式，每缽點播種植玉米5株，在4葉期進行間苗，留大小基本一致且健壯的苗各1株。于播后第28天、第53天葉面噴施不同濃度的HSN稀釋液各1次(見表1)，每次噴施量為500 g/畝(1畝=667 m2)，對照處理(CK)噴施等量清水。

表1 試驗方案設(shè)計

1.3 測定項目

葉綠素相對含量(SPAD值)：播后第22天開始每7 d測定一次功能葉SPAD值，使用KONICA MINOLTA SPAD-502Plus型手持葉綠素儀進行測定。

株高：播后第22天開始每7 d使用卷尺測定一次，并記錄數(shù)據(jù)。

莖粗：播后第22天開始每7 d使用游標(biāo)卡尺測定一次，并記錄數(shù)據(jù)。

鮮質(zhì)量：用剪刀從作物基部剪開，分別稱量地上部及地下部鮮質(zhì)量，并記錄數(shù)據(jù)。

干質(zhì)量：地上部、地下部植株鮮樣分別于105 ℃殺青30 min，在80 ℃烘干48 h，分別稱量地上部及地下部干質(zhì)量，并記錄數(shù)據(jù)。

根系指標(biāo)：使用MICROTEK ScanMaker i800plus MRS-9600TFU2L型掃描儀(上海中晶科技有限公司)進行根系掃描；使用RhizoPheno系統(tǒng)(浙江托普云農(nóng)科技股份有限公司)分析測定根系體積、根系表面積。

播種前、收獲后分別測定土壤養(yǎng)分含量：土壤自然風(fēng)干，研磨后過篩，測定有機質(zhì)、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、有效磷、速效鉀、中微量元素等含量及pH；用酸度計測定土壤pH(土水體積比為1.0∶2.5)，靛酚藍比色法測定銨態(tài)氮、硝態(tài)氮含量，0.5 mol/L碳酸氫鈉溶液浸提比色法測定有效磷含量，火焰光度計法測定速效鉀含量，Superfloc 127溶液法測定有機質(zhì)含量。

試驗過程中，觀察是否有燒葉現(xiàn)象發(fā)生。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010軟件對數(shù)據(jù)進行處理，采用SPSS Statistics 20統(tǒng)計分析軟件對數(shù)據(jù)在0.05水平上進行處理間Duncan′s檢驗，采用Origin 2018軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 噴施不同濃度HSN處理對玉米葉片SPAD值的影響

噴施不同濃度HSN處理的玉米葉片SPAD值見表2、圖1。

SPAD值能夠反映作物葉片中氮素的含量[8]。由表2和圖1可知，各處理的玉米葉片SPAD值隨時間延長均呈先增大后降低再增大的現(xiàn)象，這可能與玉米生育期及環(huán)境因素有關(guān)[13]。播后22～64 d，噴施不同濃度HSN處理的玉米葉片SPAD值差異不明顯；從播后71 d開始，CK處理的玉米葉片SPAD值低于噴施HSN處理的。

播后天數(shù)/d

表2 噴施不同濃度HSN處理的玉米葉片SPAD值測定結(jié)果

試驗結(jié)果表明，HSN在玉米生育中后期可提高葉片SPAD值，促進氮素吸收[14]。

2.2 噴施不同濃度HSN處理對玉米株高的影響

由表3和圖2可知：各處理的玉米株高隨著生育期推移均呈現(xiàn)增大趨勢，播后50 d增長速率放緩，CK處理的株高增長速率小于噴施HSN處理的；播后第28天噴施，播后36 d開始CK處理的株高顯著低于其他處理的，因此緩釋氮肥對株高的效用更明顯；播后第53天第二次噴施后可以縮短株高增長緩慢期；播后50～64 d株高增速減緩，播后64 d后株高增速再次增大；CK處理的株高增速減緩期較長，延續(xù)至播后71 d，說明緩釋氮可加速玉米植株增高[16]；隨時間延長，株高差異增大，因此緩釋氮肥可以在生育前期增加株高，在生育后期效果更加明顯；噴施HSN的各處理在播后的前64 d株高差異不明顯，64 d后T4處理的株高最高。

播后天數(shù)/d

表3 噴施不同濃度HSN處理的玉米株高測定結(jié)果

2.3 噴施不同濃度HSN處理對玉米莖粗的影響

由圖3和表4可知：各處理的玉米莖粗隨著生育期推移均呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢[15]；噴施HSN處理的玉米莖粗增大較快并維持較長時間；噴施HSN處理的玉米莖粗在生育后期下降較少；播后50 d，CK處理的玉米莖粗達到最大，而后開始下降；播后前29 d各處理的玉米莖粗無差異，播后第36天噴施HSN處理的莖粗均大于CK處理的，表明緩釋氮對莖粗的影響相較于株高較慢[16]。試驗結(jié)果表明緩釋氮可以在生育中期顯著增加玉米莖粗，并維持較長時間。

播后天數(shù)/d

表4 噴施不同濃度HSN處理的玉米莖粗測定結(jié)果

2.4 噴施不同濃度HSN處理對土壤養(yǎng)分含量的影響

玉米收獲后，噴施不同濃度HSN處理的土壤養(yǎng)分含量測定結(jié)果見表5。

表5 噴施不同濃度HSN處理的土壤養(yǎng)分含量測定結(jié)果

2.5 噴施不同濃度HSN處理對玉米農(nóng)藝性狀的影響

噴施不同濃度HSN處理對玉米農(nóng)藝性狀的影響見圖4。

圖4 噴施不同濃度HSN處理的玉米農(nóng)藝性狀

由圖4可知：T1～T5處理的根體積、根系表面積顯著小于CK處理的；在噴施不同濃度HSN處理中，T3處理的根體積較大，T1、T3處理的根系表面積顯著大于T2、T4、T5處理的；T2、T3處理的鮮質(zhì)量較大，T3處理的干質(zhì)量顯著大于其他處理的；噴施HSN后，T1～T5處理的根冠比顯著小于CK處理的，表明葉面噴施HSN可促進地上部的生長，而CK處理的根系較大，造成根冠比顯著大于噴施HSN處理的[4]。

3 結(jié)語

噴施HSN后，可促進生育中后期葉片的活性；在生育前期顯著增加株高，在生育后期效果更加明顯；在生育中期增加莖粗，并維持較長的時間；促進養(yǎng)分的吸收利用；降低根冠比、根體積與根系表面積，促進地上部生長。T3處理顯著促進了氮、磷、鉀等養(yǎng)分的吸收，干質(zhì)量顯著大于其他處理的，根體積、根系表面積較大，因此玉米種植過程中噴施HSN 50倍稀釋液的效果較理想。