氮肥減量與緩釋氮肥替代玉米田間效應(yīng)研究

濮永賽 陳曉明 劉體靖 尹勝鑫 祁 俊 莽 斌

（1.保山市土壤肥料工作站 云南保山 678000；2.保山市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所 云南保山 678000；3.保山市種子管理站 云南保山 678000；4.保山市畜牧工作站 云南保山 678000；5.云南省施甸縣太平鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心 云南施甸 678205）

玉米屬于高光效作物[1]，需肥量大，施肥是提高玉米產(chǎn)量的主要手段， 氮磷鉀肥合理運(yùn)籌能增加玉米籽粒干物質(zhì)積累量[2]和肥料利用率[3]，特別是氮肥能顯著提高玉米產(chǎn)量[4]。 多年來，保山市通過推廣玉米新品種、新技術(shù)、新產(chǎn)品等，促進(jìn)了當(dāng)?shù)赜衩桩a(chǎn)業(yè)穩(wěn)步提升， 但施肥技術(shù)改革對玉米提質(zhì)增效仍有極大空間。 本試驗(yàn)通過探索減施氮肥、緩釋氮肥替代對玉米生物學(xué)性狀、產(chǎn)量和效益的影響，為玉米高效施肥提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地基本情況

試驗(yàn)地為施甸縣太平鎮(zhèn)東蚌村小水井小組蔣啟能農(nóng)戶承包田，位于北緯24.843 99°、東經(jīng)99.019 76°，海拔1 850 m，土壤類型為水稻土，中等肥力水平。 前作為大麥，施尿素（N≥46.3%）600 kg/hm2，籽粒產(chǎn)量6.1 t/hm2。

1.2 供試材料

1.2.1 供試肥料 氮肥分別為普通尿素 （N ≥46.3%）、緩釋尿素（N≥46.0%，脲酶抑制劑有效成分≥360 mg/kg）； 磷肥為增效磷肥 （P2O5≥16%）； 鉀肥為農(nóng)業(yè)用硫酸鉀（K2O≥50%）。 肥料價格：普通尿素3.75 元/kg、緩釋尿素3.80 元/kg、增效磷肥0.90 元/kg、硫酸鉀4.80 元/kg。

1.2.2 供試作物 供試作物為玉米，品種為金秋玉45。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)， 共設(shè)置7 個處理，3 次重復(fù)。 處理1（CK1）：普通氮肥（按測土配方施肥技術(shù)確定N、P2O5、K2O 用量）；處理2：處理1 減氮10%；處理3：處理1 減氮20%；處理4：等養(yǎng)分緩釋氮肥（N、P2O5、K2O 用量與處理1 相同）；處理5（CK2）：緩釋氮肥+普通氮肥+磷鉀推薦配方（N、P2O5、K2O 用量與處理1 相同， 氮肥總量中緩釋氮肥占70%、普通氮肥占30%）；處理6：處理5 減氮10%；處理7：處理5 減氮20%。 各處理施肥量見表1。

表1 不同處理肥料用量

1.3.2 小區(qū)設(shè)置 小區(qū)面積30 m2（4.80 m×6.25 m）,玉米種植采用寬窄行雙行條播方式，大行距80 cm、小行距40 cm、株距25 cm，每小區(qū)種植8 行，每行定植22 株，每小區(qū)定植176 株，種植密度58 665 株/hm2。

1.3.3 施肥方法 緩釋尿素、磷肥、鉀肥及處理5～處理7 中的普通尿素一次性作基肥施用，處理1～處理3中的普通尿素30%作基肥、20%作提苗肥、50%作穗肥施用。

1.3.4 試驗(yàn)過程 2022 年5 月24 日機(jī)械整地；5 月28 日起壟、穴施基肥、播種；6 月22 日挖溝排水，噴施90%莠去津+15%硝磺草酮進(jìn)行玉米苗后除草，噴施10%高效氯氟氰菊酯（懸浮劑）+10%甲維·蟲螨腈（可濕性粉劑）+80%四聚乙醛（可濕性粉劑）防治金針蟲、夜蛾、蝸牛；7 月5 日人工除草、定苗；7 月6 日穴施提苗肥；7 月7 日噴施12%甲維·蟲螨腈防治金針蟲和草地貪夜蛾；8 月4 日噴施5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽水分散粒劑+棉鈴蟲核型多角體病毒懸浮劑防治草地貪夜蛾；8 月12 日穴施穗肥、培土；10 月12 日收獲，調(diào)查生物學(xué)性狀和秸稈產(chǎn)量。玉米全生育期138 d。

1.3.5 調(diào)查項(xiàng)目與分析方法 株高、穗位高：每小區(qū)隨機(jī)抽取10 株進(jìn)行測量，計(jì)算平均值；籽粒產(chǎn)量：采用按小區(qū)實(shí)收的方式，將玉米果穗收盡、去苞葉、稱鮮重（含穗軸），按每穗平均質(zhì)量抽取10 穗樣品，待樣品風(fēng)干脫粒，稱量干籽粒質(zhì)量，計(jì)算籽粒產(chǎn)量；秸稈產(chǎn)量：每小區(qū)隨機(jī)抽取10 株玉米植株地上部分樣品（含玉米苞葉），待樣品風(fēng)干后稱量，計(jì)算秸稈產(chǎn)量。 結(jié)果分析按《田間試驗(yàn)及統(tǒng)計(jì)分析》進(jìn)行[5]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對玉米生物學(xué)性狀的影響

2.1.1 不同處理對玉米株高的影響 CK1 玉米株高299.8 cm；CK2 玉米株高311.0 cm，居第1 位。 處理4和CK2 玉米株高較CK1 分別增加8.9 cm 和11.2 cm，增幅分別為2.97%和3.74%；處理2 和處理3 玉米株高較CK1 分別降低1.7 cm 和11.4 cm， 降幅分別為0.57%和3.80%；處理6 和處理7 玉米株高較CK1 分別增加5.9 cm 和3.5 cm， 增幅分別為1.97%和1.17%，較CK2 分別降低5.3 cm 和7.7 cm，降幅分別為1.70%和2.48%。 不同處理玉米株高見表2。

表2 不同處理玉米株高和穗位高

2.1.2 不同處理對玉米穗位高的影響 CK1 玉米穗位高145.1 cm；CK2 玉米穗位高148.1 cm， 居第1 位。 處理4 和CK2 玉米穗位高較CK1 分別增加0.4 cm 和3.0 cm，增幅分別為0.28%和2.07%；處理2和處理3 玉米穗位高較CK1 分別降低4.0 cm 和10.4 cm， 降幅分別為2.76%和7.17%； 處理6 和處理7 玉米穗位高較CK1 分別增加5.9 cm 和8.1 cm，增幅分別為4.07%和5.58%，較CK2 分別降低8.9 cm和11.1 cm，降幅分別為6.01%和7.49%。 不同處理玉米穗位高見表2。

2.1.3 不同處理對玉米穗粒數(shù)的影響 CK1 玉米穗粒數(shù)416.6 粒；CK2 玉米穗粒數(shù)432.6 粒， 居第1 位。處理4 和CK2 玉米穗粒數(shù)較CK1 分別增加8.3 粒和16.0 粒，增加1.99%和3.84%；處理2 和處理3 玉米穗粒數(shù)較CK1 分別減少39.3 粒和82.8 粒，降幅分別為9.43%和19.88%； 處理6 和處理7 玉米穗粒數(shù)較CK1 分別減少8.7 粒和19.1 粒，降幅分別為2.09%和4.58%，較CK2 分別減少24.7 粒和35.1 粒，降幅分別為5.71%和8.11%。 不同處理玉米穗粒數(shù)見表3。

表3 不同處理玉米穗粒數(shù)和秸稈產(chǎn)量結(jié)果

2.2 不同處理對玉米產(chǎn)量的影響

2.2.1 不同處理對玉米秸稈產(chǎn)量的影響 CK1 秸稈產(chǎn)量13 311.0 kg/hm2，CK2 秸稈產(chǎn)量14 021.9 kg/hm2，居第1 位。 處理4 和CK2 較CK1 秸稈產(chǎn)量分別增加3.84%和5.34%；處理2 和處理3 較CK1 秸稈產(chǎn)量分別減少7.06%和17.06%；處理6 和處理7 較CK1 秸稈產(chǎn)量分別減少978.7 kg/hm2和1214.7 kg/hm2，降幅分別為7.35%和9.13%， 較CK2 分別減少12.05%和13.73%。 不同處理玉米秸稈產(chǎn)量見表3。

2.2.2 不同處理對玉米籽粒產(chǎn)量的影響 CK1 籽粒產(chǎn)量10 908.6 kg/hm2，CK2 籽粒產(chǎn)量11 227.3 kg/hm2，居第1 位。 處理4 和CK2 籽粒產(chǎn)量較CK1 分別增加1.10%和2.92%； 處理2 和處理3 玉米籽粒產(chǎn)量較CK1 分別減少9.39%和20.80%； 處理6 和處理7 玉米籽粒產(chǎn)量較CK1 分別減少7.72%和12.42%，較CK2 分別減少10.34%和14.90%。不同處理玉米籽粒產(chǎn)量見表4。

表4 不同處理玉米籽粒產(chǎn)量結(jié)果

2.3 不同處理對玉米經(jīng)濟(jì)效益的影響

玉米籽粒按銷售價格3.2 元/kg 計(jì)算、玉米秸稈按0.2 元/kg 計(jì)算，CK1 產(chǎn)值37 569.7 元/hm2，CK2 產(chǎn)值38 731.7 元/hm2， 居第1 位。 處理4 和CK2 玉米產(chǎn)值較CK1 分別增加484.7 元/hm2和1 162.0 元/hm2，增幅分別為1.29%和3.09%；處理2 和處理3 玉米產(chǎn)值較CK1 分別減少3 464.1 元/hm2和7 715.2 元/hm2，減幅分別為9.22%和20.54%；處理6 和處理7 玉米產(chǎn)值較CK1 分別減少2 889.5 元/hm2和4 577.3 元/hm2，減幅分別為7.69%和12.18%， 較CK2 分別減少4 051.5 元/hm2和5 739.3 元/hm2， 減 少10.46%和14.82%。 不同處理玉米產(chǎn)值見表5。

表5 不同處理經(jīng)濟(jì)效益分析

肥料按實(shí)際購買價格計(jì)算、 小工費(fèi)按100 元/d計(jì)算（每個工可施肥5 畝），產(chǎn)值扣減施肥投入為純效益。 CK1 玉米純效益32 899.0 元/hm2， CK2 玉米純效益34 620.3 元/hm2， 居第1 位。 處理4 和CK2玉米純效益較CK1 分別增加3.12%和5.23%； 處理2和處理3 玉米純效益較CK1 分別減少9.64%和21.68%； 處理6 和處理7 玉米純效益較CK1 分別減少2 034.7 元/hm2和3 426.8 元/hm2，減幅分別為6.18%和10.42%，較CK2 分別減少10.85%和14.87%。不同處理玉米純效益見表5。

產(chǎn)投比為產(chǎn)值與施肥投入的比值。 CK1 玉米產(chǎn)投比為8.04，CK2 玉米產(chǎn)投比為9.42，居第1 位。 處理2 和處理3 玉米產(chǎn)投比較CK1 分別減少0.25 和0.74； 處理4 和CK2 玉米產(chǎn)投比較CK1 分別增加1.18 和1.38； 處理6 和處理7 玉米產(chǎn)投比較CK1 分別增加1.05 和1.33， 較CK2 分別減少0.33 和0.05。不同處理玉米產(chǎn)投比見表5。

3 討論與結(jié)論

（1）普通氮肥或緩釋氮肥減量均導(dǎo)致玉米株高、穗位高、穗粒數(shù)、秸稈產(chǎn)量和籽粒產(chǎn)量降低，產(chǎn)量結(jié)果與高素玲[6]的研究結(jié)果相吻合，降幅隨氮肥用量的減少而提高。 普通氮肥減施10%導(dǎo)致玉米穗粒數(shù)、秸稈產(chǎn)量顯著減低； 普通氮肥減施20%導(dǎo)致玉米穗位高顯著降低，穗粒數(shù)、秸稈產(chǎn)量和籽粒產(chǎn)量極顯著降低； 緩釋氮肥減施10%導(dǎo)致玉米穗位高和籽粒產(chǎn)量顯著降低、秸稈產(chǎn)量極顯著降低；緩釋氮肥減施20%導(dǎo)致玉米穗位高顯著降低、 秸稈產(chǎn)量和籽粒產(chǎn)量極顯著降低。

（2）緩釋氮肥替代或部分替代普通氮肥均能改善玉米生物學(xué)性狀， 提高其產(chǎn)量、 效益和產(chǎn)投比，這與羅敏[7]、王宜倫[8]等研究基本一致，但較普通氮肥對照相比均未達(dá)到顯著水平，符合“等養(yǎng)分等肥效”原理。

（3）緩釋氮肥70%和普通氮肥30%一次性作基肥處理玉米產(chǎn)量、效益、產(chǎn)投比最高，較等養(yǎng)分普通氮肥分別增加2.0%、5.0%和1.38 個百分點(diǎn)。