不同緩/控釋肥對玉米產(chǎn)量·經(jīng)濟(jì)效益及肥料利用率的影響

溫國昌 李保軍 史明山 楊璞 范子洋 張娜娜

摘要 [目的]探究冀南平原玉米種植的緩/控釋肥的應(yīng)用效果。[方法]以邯玉398為材料，選取3種常見的玉米緩/控釋復(fù)合肥進(jìn)行田間試驗，分析了不同類型緩/控釋肥對玉米產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益及肥料利用率的影響。[結(jié)果]施用硫包衣緩/控釋復(fù)合肥的玉米產(chǎn)量、利潤及農(nóng)學(xué)利用效率較常規(guī)復(fù)合肥分別降低1.95%、3.27%、8.27%～31.21%；施用樹脂包衣緩/控釋復(fù)合肥的玉米產(chǎn)量提高0.65%，但利潤、總養(yǎng)分量、磷、鉀偏生產(chǎn)力和總養(yǎng)分量農(nóng)學(xué)利用效率分別降低了1.45%、22.59%、49.67%、49.67%、20.09%；施用脲甲醛緩/控釋復(fù)合肥的玉米產(chǎn)量、利潤及總養(yǎng)分量偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)利用效率較常規(guī)復(fù)合肥分別提高5.98%、5.50%、5.99%、25.22%，且產(chǎn)量、利潤顯著提高。[結(jié)論]綜合分析，脲甲醛緩/控釋復(fù)合肥可作為冀南平原玉米種植中的優(yōu)先推薦。

關(guān)鍵詞 玉米；緩/控釋肥；產(chǎn)量；經(jīng)濟(jì)效益；肥料利用率

中圖分類號 S14-33 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

文章編號 0517-6611（2024）02-0136-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.02.030

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Effects of Different Slow/Controlled Release Fertilizers on Yield， Economic Benefit and Fertilizer Efficiency of Maize

WEN Guo-chang， LI Bao-jun，SHI Ming-shan et al

（1.Handan Academy of Agricultural Sciences， Handan，Hebei 056001;2.Hebei Key Laboratory of Crop Heterosis Research and Utilization，Handan，Hebei 056001）

Abstract [Objective]In order to explore the application effect of slow/controlled release fertilizer suitable for corn planting in the southern Hebei plain. [Method]The maize variety Hanyu 398 and three common slow/controlled release compound fertilizers of maize were selected as materials for field experiment.The effects of different types of slow/controlled release fertilizers on maize yield， economic benefit and fertilizer efficiency were analyzed. [Result]The yield， profit， and agronomic utilization efficiency of corn treated with sulfur coated slow/controlled release compound fertilizer decreased by 1.95%， 3.27%， and 8.27%-31.21% compared to conventional compound fertilizer， respectively;the application of resin coated slow/controlled release compound fertilizer increased corn yield by 0.65%， but reduced profit， total nutrient content， phosphorus and potassium partial productivity， and total nutrient agronomic utilization efficiency by 1.45%， 22.59%， 49.67%， 49.67%， and 20.09%， respectively;the application of urea formaldehyde slow-release/controlled-release compound fertilizer increased corn yield， profit， partial productivity， and agronomic utilization efficiency by 5.98%， 5.50%， 5.99%， and 25.22%， respectively， compared to conventional compound fertilizer， and significantly increased yield and profit.[Conclusion]Based on comprehensive analysis， urea formaldehyde slow-release/controlled release compound fertilizer can be recommended as a priority for corn cultivation in the southern Hebei Plain region.

Key words Maize;Slow/controlled release fertilizers;Yield;Economic benefit;Fertilizer efficiency

基金項目 國家玉米產(chǎn)業(yè)體系項目（CARS-02-49）；邯鄲市科學(xué)技術(shù)研究與發(fā)展計劃項目（21422012093） 。

作者簡介 溫國昌（1989—），男，河北武安人，助理研究員，碩士，從事土壤肥料與作物栽培研究。*通信作者，研究員，從事土壤肥料與作物栽培研究。

收稿日期 2022-10-26；修回日期 2023-03-07

玉米是我國主要的糧食作物，提高玉米的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益是目前研究的方向之一。隨著我國城鎮(zhèn)化發(fā)展的加快，從事農(nóng)業(yè)的勞動力數(shù)量及質(zhì)量逐漸下降，我國農(nóng)業(yè)逐步向輕簡化模式發(fā)展，新型肥料、新技術(shù)等逐漸應(yīng)用于玉米生產(chǎn)中。緩/控釋肥是一種高效且對環(huán)境有益的新型肥料，其原理通過不同的方式減緩或控制肥料養(yǎng)分在土壤中的釋放速度，達(dá)到肥料養(yǎng)分釋放時間和強(qiáng)度與作物養(yǎng)分需求基本同步，進(jìn)而降低化肥養(yǎng)分在土壤中揮發(fā)、淋洗、反硝化損失，最終實(shí)現(xiàn)作物高產(chǎn)高效。緩/控釋肥作為一種新型長效肥料，符合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向，其能持續(xù)不斷釋放養(yǎng)分，養(yǎng)分釋放模式與作物生長規(guī)律一致；一次性施入緩/控釋肥，不僅能保證作物整個生長發(fā)育期的養(yǎng)分需要，提高肥料的利用率，同時可以減少人工投入。玉米施用緩/控釋肥能夠提高肥料利用率，增加玉米產(chǎn)量，同時減少追肥次數(shù)，減少人工投入，節(jié)約成本，實(shí)現(xiàn)玉米的高效生產(chǎn)，增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

目前，緩/控釋氮肥按照不同的生產(chǎn)工藝可分為物理型、化學(xué)型和物理化學(xué)型。由于生產(chǎn)工藝和緩/控釋原理的差異，不同類型緩/控釋氮肥在不同氣候、土壤環(huán)境、作物種類與栽培模式等條件下養(yǎng)分釋放速度也存在明顯不同。為此，筆者在冀南平原玉米大面積種植區(qū)域選取常規(guī)復(fù)合肥和3種常見玉米緩/控釋肥類型，通過田間試驗研究不同緩/控釋肥對玉米產(chǎn)量、肥料利用率及經(jīng)濟(jì)效益的影響，以期為該地區(qū)玉米的綠色高效生產(chǎn)提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2020年6—10月在河北省邯鄲市肥鄉(xiāng)縣東荊科村進(jìn)行，前茬為小麥。試驗地為壤質(zhì)潮土，0～20 cm耕層土壤pH 7.63，有機(jī)質(zhì)20.16 g/kg，水解性氮128.71 mg/kg，有效磷20.87 mg/kg，速效鉀132.72 mg/kg。

1.2 試驗材料

供試玉米品種為邯玉398。供試肥料為4種，分別為常規(guī)復(fù)合肥（28-6-6）、硫包衣緩/控釋復(fù)合肥（28-6-8）、樹脂包衣緩/控釋復(fù)合肥（28-12-12）、脲甲醛緩/控釋復(fù)合肥（28-6-6）。

1.3 試驗設(shè)計

試驗處理按如下設(shè)計，CK：不施肥，T：常規(guī)復(fù)合肥（28-6-6），T：硫包衣緩/控釋復(fù)合肥（28-6-8），T：樹脂包衣緩/控釋復(fù)合肥（28-12-12），T：脲甲醛緩/控釋復(fù)合肥（28-6-6），共5個處理。每處理重復(fù)3次，共15個小區(qū)，小區(qū)面積3.6×20=72 m，行距0.6 m，玉米種植密度67 500株/hm。各處理肥料施用量見表1，隨播施肥。各處理的投入、產(chǎn)出費(fèi)用見表2。

1.4 測定項目與方法

產(chǎn)量測定：玉米成熟后，每個小區(qū)選取連續(xù)20株代表性植株，收取果穗晾干后脫粒，然后稱重及折合產(chǎn)量。

氮（磷、鉀）肥偏生產(chǎn)力（kg/kg）=籽粒產(chǎn)量（kg/hm）/施氮（磷、鉀）量（kg/hm）

氮（磷、鉀）肥農(nóng)學(xué)利用效率（kg/kg）=[施氮（磷、鉀）肥區(qū)籽粒產(chǎn)量（kg/hm）-不施肥區(qū)籽粒產(chǎn)量（kg/hm）]/ 施氮（磷、鉀）肥量（kg/hm）

凈收入=玉米季產(chǎn)出-玉米季所有投入

產(chǎn)投比=玉米季產(chǎn)出/玉米季所有投入

1.5 數(shù)據(jù)分析 數(shù)據(jù)處理采用Microsoft Excel；統(tǒng)計分析用SPSS 19.0；差異檢驗用LSD法，顯著性水平為0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對玉米產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響

由表3可知，與CK相比，其他4個處理的產(chǎn)量、利潤均顯著高于CK，而產(chǎn)投比均低于CK，且T、T、T處理的產(chǎn)投比顯著低于CK，表明施肥可顯著提高玉米產(chǎn)量和利潤，降低產(chǎn)投比。

進(jìn)一步對施肥區(qū)各處理玉米產(chǎn)量、利潤、產(chǎn)投比進(jìn)行分析，各處理玉米產(chǎn)量表現(xiàn)為T＞T＞T＞T，與T處理相比，T處理的產(chǎn)量降低1.95%，T、T處理的產(chǎn)量分別比T處理提高0.65%、5.98%，且T處理的玉米產(chǎn)量顯著高于T處理；各處理利潤表現(xiàn)為T＞T＞T＞T，與T處理相比，T、T處理的利潤分別降低3.27%、1.45%，T處理的利潤提高5.50%，且T處理的玉米利潤顯著高于T處理；各處理玉米產(chǎn)投比表現(xiàn)為T＞T＞T＞T，T處理的產(chǎn)投比較T、T、T處理分別提高0.44、0.66、0.16，且T處理的產(chǎn)投比顯著高于T、T處理。

綜上分析，T處理的肥料對提高玉米產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的效果較好，可作為該地區(qū)玉米種植種的優(yōu)先推薦。

2.2 不同處理對肥料偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)利用效率的影響

由表4可知，各處理的總養(yǎng)分量偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)利用效率表現(xiàn)為T＞T＞T＞T，與T處理相比，T、T處理的總養(yǎng)分量偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)利用效率分別降低6.62%、12.65%和22.59%、20.09%；T處理的總養(yǎng)分量偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)利用效率與T處理相比分別提高5.99%、25.22%，且T、T處理的總養(yǎng)分量偏生產(chǎn)力顯著低于T，T處理高于T處理。

進(jìn)一步對各處理的氮、磷、鉀肥偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)利用效率進(jìn)行分析，各處理的氮肥偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)利用效率表現(xiàn)為T＞T＞T＞T。與T處理相比，T處理的氮肥偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)利用效率分別降低1.96%和8.28%，T、T處理的氮肥偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)利用效率分別提高0.65%、3.91%和6.01%、25.26%；T處理的氮肥偏生產(chǎn)力顯著高于T處理。各處理的磷肥偏生產(chǎn)力表現(xiàn)為T＞T＞T＞T。與T處理相比，T、T處理的磷肥偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)利用效率分別降低1.95%、8.27%和49.67%、48.06%，T處理的磷肥偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)利用效率分別提高6.00%和25.26%，且T處理的磷肥偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)利用效率顯著低于T處理，T處理的磷肥偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)利用效率顯著高于T處理。各處理的鉀肥偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)利用效率表現(xiàn)為T＞T＞T＞T。與T處理相比，T、T處理的鉀肥偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)利用效率分別降低26.47%、31.21%和49.67%、48.06%，T處理的鉀肥偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)利用效率分別提高6.00%和25.26%，且T、T處理的鉀肥偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)利用效率顯著低于T處理，T處理的鉀肥偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)利用效率顯著高于T處理。

綜上分析，T處理的肥料偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)利用效率最高，可作為該地區(qū)玉米種植種的優(yōu)先推薦。

3 討論與結(jié)論

目前，對于各類型緩/控釋肥料在不同作物上的效果已進(jìn)行了一些研究和應(yīng)用。王曉巍等研究不同緩/控釋肥對甜瓜生理特性、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，結(jié)果顯示，亞甲基脲控釋氮肥效果要優(yōu)于其他緩/控釋氮肥；侯云鵬等研究表明，在同一條件下，施用緩/控釋氮肥處理較普通尿素處理顯著提高了玉米產(chǎn)量、玉米灌漿至成熟期氮積累量、氮素當(dāng)季回收率、農(nóng)學(xué)利用效率和偏生產(chǎn)力，提高玉米開花期至成熟期0～30 cm土層土壤無機(jī)氮含量，顯著降低了成熟期0～90 cm土層土壤氮素表觀損失量，其中樹脂包膜尿素的效果最好。周麗平等在華北平原中低產(chǎn)田連續(xù)2年研究不同緩釋化處理氮肥對玉米產(chǎn)量、氮肥去向及氮素平衡，結(jié)果表明緩釋化氮肥處理可顯著促進(jìn)夏玉米對氮素的吸收，減少氮素?fù)p失，脲甲醛和凝膠尿素試驗效果最好。解文艷等連續(xù)4年研究表明，緩控釋肥能提高春玉米產(chǎn)量，顯著促進(jìn)春玉米對氮素的吸收，減少氮素?fù)p失，硫包衣尿素和多酶金緩釋尿素試驗效果最好。

該研究條件下，施用硫包衣緩/控釋復(fù)合肥的玉米產(chǎn)量、利潤及肥料偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)利用效率較常規(guī)復(fù)合肥的分別降低了1.95%、3.27%、1.95%～26.47%和8.27%～31.21%，這與前人的研究相反，原因可能是后期降雨較少，硫包衣緩/控釋復(fù)合肥養(yǎng)分釋放不充分；施用樹脂包衣緩/控釋復(fù)合肥的玉米產(chǎn)量、氮肥偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)利用效率較常規(guī)復(fù)合肥的分別提高了0.65%、0.65%、3.91%，但利潤及總養(yǎng)分量、磷、鉀偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)利用效率較常規(guī)復(fù)合肥的分別降低了1.45%、22.59%、49.67%、49.67%和20.09%、48.06%、48.06%，原因是氮、磷、鉀比例不合適，磷、鉀養(yǎng)分含量過高，導(dǎo)致成本增加，經(jīng)濟(jì)效益及肥料偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)利用效率降低；施用脲甲醛緩/控釋復(fù)合肥的玉米產(chǎn)量、利潤及肥料偏生產(chǎn)力和總養(yǎng)分量農(nóng)學(xué)利用效率較常規(guī)復(fù)合肥分別提高了5.98%、5.50%、6.00%～6.01%、25.22%，且產(chǎn)量、利潤顯著提高，與前人的研究一致。

綜上分析，脲甲醛緩/控釋復(fù)合肥可作為該地區(qū)玉米種植中的優(yōu)先推薦。該試驗只進(jìn)行了1個玉米生長季的研究，受天氣和地理環(huán)境的影響，其結(jié)果可能存在一定偶然性，在今后試驗中進(jìn)一步多年多點(diǎn)進(jìn)行試驗總結(jié)，結(jié)果將更具有科學(xué)性和普遍性。

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