硫基復合肥在玉米上的試驗示范效果

王應，徐建文，孫樹榮，王俊英

（1.忻州市土壤肥料工作站，山西 忻州 034000；2.忻州市忻府區農委，山西 忻州 034000；3.忻州市忻府區農技中心，山西 忻州 034000；4.山西農業大學信息學院，山西 太谷 030800）

硫是作物生長發育不可缺少的營養元素，其需要量僅次于氮磷鉀，是蛋白質的組成成分，在光合、固氮等反應中起重要作用，還具有固定能量、穩定蛋白質空間結構等作用[1]。隨著近年來農業生產的發展，作物產量不斷提高，復種指數增加，作物從土壤中帶走的硫量越來越多，但有機肥和含硫化肥（硫酸銨、普通過磷酸鈣）的施用量卻在不斷下降。投入和產出的不均衡使得土壤含硫量下降，缺硫面積不斷擴大，進而影響作物產量的提高[2-3]。合理施用硫肥已經引起重視。山西省主要土壤的含硫量在全國屬于中等偏下水平[4]。

為了提高耕地肥力，加快復合肥推廣，客觀評價最佳配方施肥加硫、最佳配方施肥不加硫的施肥效果和施肥效益，本研究選擇忻府區、原平市、定襄縣不同含硫地塊，對玉米進行了系統的硫基復合肥小區試驗和較大面積示范推廣。

1 材料和方法

1.1 研究區域概況

試驗在山西省忻州市的忻府區、原平市、定襄縣進行，其位于山西省中北部，屬溫帶大陸性季風氣候，全年平均氣溫在4.3～9.2℃之間，年降水量為345～588 mm。供試土壤的基本理化性質如表1所示。

表1 供試土壤的基本理化性質

1.2 試驗設計

供試作物為忻州市主要栽培作物玉米。其中，忻府區供試品種為先玉335，定襄縣供試品種為大豐26號，原平市供試品種為先玉335。試驗設最佳施肥加硫、最佳施肥不加硫、習慣施肥、對照（不施肥）4個處理。忻府區、定襄縣、原平市小區面積均為40m2。各試驗點小區均為隨機排列，重復3次。

處理1.空白試驗；處理2.根據當地農民習慣進行施肥；處理3.根據試驗點土壤供肥特性、作物需肥規律與肥料效應，提出的氮磷鉀適宜用量和比例；處理4.在處理3配方施肥的基礎上增加硫肥，經計算所得的硫基復合肥用量。其他田間管理都相對一致。施肥、播種、灌水、中耕除草等田間操作均在同一天進行。試驗設計如表2所示。

表2 不同處理試驗設計 kg/hm2

1.3 結果測定及數據處理

據試驗方案要求，收獲時按小區單收單打，并將考種結果、小區單收單打結果進行詳細整理與統計分析。

應用方差分析（ANOVA）、回歸分析、相關分析對數據進行處理，處理間差異的多重比較采用LSD法完成。所有數據分析均采用Microsoft Excel 2003和SPSS13.0軟件進行。

2 結果與分析

2.1 玉米產量分析

從表3可以看出，不同處理在不同試驗點的玉米產量大小均依次為處理4＞處理3＞處理2＞處理1，即最佳配方加硫處理4單產最高，比對照（處理1）增產25.8%～32.8%，比習慣施肥（處理2）增產8%～15%，比不加硫最佳配方處理3增產4.8%～8.8%。

經LSR檢驗，忻府區試驗點處理4與處理3之間差異不顯著，與處理2之間差異達顯著水平，與處理1之間差異達極顯著水平；處理3與處理2之間差異不顯著，與處理1之間差異達極顯著水平；處理2與處理1之間差異達極顯著水平。定襄縣試驗點處理4與處理3之間差異不顯著，與處理2之間差異達顯著水平，與處理1之間差異達極顯著水平；處理3與處理2之間差異不顯著，與處理1之間差異達極顯著水平；處理2與處理1之間差異不顯著。原平市試驗點的處理4與處理3和處理2之間差異達顯著水平，與處理1之間差異達極顯著水平；處理3與處理2之間差異不顯著，與處理1之間差異達到了極顯著水平；處理2與處理1之間差異達到了極顯著水平。

與對照相比，處理4顯著提高了玉米的產量。但是與當地測土配方施肥的最佳施肥處理3相比，只有原平市試驗點達到了顯著差異，忻府區和定襄縣試驗點差異不顯著。

表3 不同處理對玉米產量的影響

前人研究普遍認為，隨著硫肥用量的增加，玉米產量有增加的趨勢[3，5-6]，但是過高、過低的施硫量均不利于產量的提高，施硫量超過90kg/hm2的處理增產不顯著[7]。究其原因，可能是硫素直接或間接地參與作物的碳、氮代謝，影響某些物質的組分和結構，從而影響到作物的產量和品質[8]。劉存輝等[9]研究認為，雖然葉綠素不含硫，但葉綠體內的蛋白質含硫，施用硫影響了合成葉綠體的蛋白質含量，從而提高了玉米葉片中的葉綠素含量。施用硫肥可使玉米植株的綠葉面積、葉綠素含量和單葉光合速率提高，從而保證玉米維持較高的光合勢，使植株能生產出更多的同化產物，促進玉米高產。

2.2 玉米農學性狀分析

從表4可以看出，各處理間在不同生育階段無明顯差異。忻府區試驗點最佳配方施肥加硫處理4的株高比不施肥對照（處理1）增加13 cm，比最佳配方施肥處理3增加11 cm；次生根數比對照（處理1）增加5條，比習慣施肥處理2增加1.5條，比最佳配方施肥處理3增加0.2條。定襄試驗點最佳配方處理3比不施肥對照（處理1）株高增加8 cm，比習慣施肥處理2增加2 cm；最佳配方加硫處理4比不施肥對照（處理1）株高增加11 cm，比習慣施肥處理2增加5 cm，比最佳配方處理3增加3 cm；次生根數最佳配方加硫處理4比對照增加5.4條，比習慣施肥處理2增加2.7條，比最佳配方處理3增加0.3條。原平試驗點最佳配方處理3比不施肥對照（處理1）株高增加24 cm，比習慣施肥處理2增加3 cm；最佳配方加硫處理4比不施肥對照（處理1）株高增加23 cm，比習慣施肥處理2增加2 cm；次生根數最佳配方處理3和最佳配方施肥加硫處理4分別比對照（處理1）增加3.4條和3.9條，比習慣施肥處理2分別增加0.2條和0.7條。

表4 不同處理對玉米農學性狀的影響

對于含硫肥料對促進玉米株高和穗位高的提高作用，前人研究結果不一。有人研究認為，含硫肥料對促進玉米株高增長作用有限[10]；有人研究認為，硫肥可顯著增加玉米的株高，對穗位高沒有顯著效果[11]。在本研究中，各處理間在玉米不同生育階段農學性狀無明顯差異，硫基肥在一定程度上提高了玉米的株高和穗位高度，但均未達到顯著水平。

玉米的根系與其他作物相比，具有數量多、生物量大的特點。入土次生根條數對倒伏率影響最大，增加莖粗和入土次生根條數均有利于提高植株抗倒伏能力。也有研究認為，硫肥對玉米的增產效應主要是通過促進根系發育、擴大葉面積和葉綠素形成來實現[12]。在本研究各試驗點，處理4的次生根數均在一定程度上多于對照，但未造成顯著差異，可能是田間試驗的變異系數太大所導致。處理4的次生根數與處理3、處理2之間無明顯差異，說明在本試驗中硫元素不是次生根的主要影響因子。另外，與其他各處理相比，處理4的空稈率也未得到有效降低。

2.3 玉米產量構成要素分析

由表4可知，構成產量要素的公頃穗數，忻府區試驗點處理4比處理1增加5400 穗，比處理2增加4650 穗，比處理3增加600穗；定襄縣試驗點處理4比處理1增加1200 穗，比處理2增加600穗，與處理3基本持平；原平市試驗點各處理之間沒有明顯差別。穗粒數忻府區試驗點處理4比處理1增加189粒，比處理2增加150粒，比處理3增加143粒；定襄縣試驗點處理4比處理1增加56粒；原平市試驗點處理4比處理1增加144粒，比處理2和處理3分別增加47粒。百粒質量忻府區試驗點處理4比處理1增加1.9 g，比處理2增加1.4 g，比處理3增加0.9 g；定襄縣試驗點處理4比處理1增加3.8 g，比處理2增加3 g，比處理3增加0.2 g；原平市試驗點各處理間基本一致。穗粒質量忻府區試驗點處理4比處理1增加25.3 g，比處理3增加0.2 g；定襄縣試驗點處理4比處理1增加40g，比處理2增加22 g，比處理3增加21 g；原平市試驗點處理4比處理1增加62.5 g，比處理2和處理3分別增加18.8 g。

從構成產量的主要因素來看，公頃穗數、穗行數、穗粒數、百粒質量、穗粒質量均與產量有很大關聯。王磊等[12]研究表明，對產量影響的重要性依次為穗長＞行粒數＞禿頂長＞穗行數＞穗粗＞千粒質量＞株高＞穗位高。其中，與產量關聯較大的性狀為穗長和行粒數。灰色關聯度分析結果[13]顯示，葉數、行粒數、株高性狀與產量的關聯度較高，對產量影響較大。谷佳林等[10]認為，在硫肥試驗上，導致產量存在差異的主要原因是穗粒數和穗粒質量。劉存輝等[9]的研究結果則表明，硫肥顯著提高了穗粒數，各處理間的千粒質量差異不顯著。于天富等[14]認為，土壤中的硫含量下降會影響作物的產量和品質，施用硫肥可以促進作物對磷素的吸收。

本試驗表明，各試驗點處理4的公頃穗數、穗行數、穗粒數、百粒質量、穗粒質量均比其他處理明顯增加，與處理3之間差異未達顯著水平。但是，處理4的產量顯著高于處理1和處理2，且原平市試驗點的處理4產量顯著高于處理3，說明硫肥在一定程度上影響了構成產量的各個因子，并最終對玉米產生顯著的增產作用。

3 硫基復合肥示范情況及效益

3.1 硫基復合肥在玉米上示范情況及效益

硫基復合肥在玉米上的示范試驗與推廣安排在原平市西鎮鄉田家莊村、定襄縣宏道鎮咀子村。（1）原平市田家莊村示范面積10hm2，涉及46個農戶，供試品種為先玉335，土壤類型為潮土。示范區內設3個處理，分別為對照（不施肥）、最佳施肥不加硫、最佳施肥加硫。（2）定襄縣宏道鎮咀子村示范面積6.67 hm2，供試玉米品種為大豐26號，土壤類型為潮土。設硫基復合肥、當地習慣施肥（對照）2個處理。示范田其他田間管理如施肥方法、播種、灌水、中耕除草等都相對一致。示范過程中進行詳細的觀察記載。在田間調查的同時，選用5點采樣法，每小區選15株玉米進行室內考種（表5）。

表5 示范區不同處理對玉米產量性狀的影響

從表5可以看出，各示范點各處理生育階段無明顯差別，原平市試驗點硫基肥處理株高比對照增加73 cm，比配方處理增加3 cm。

構成產量要素的公頃穗數定襄縣示范試驗點硫基復合肥處理比習慣施肥對照增加300穗；原平市示范試驗點最佳配方加硫處理比對照增加645穗，與最佳配方處理無明顯差別。穗粒數定襄縣試驗點最佳配方加硫處理比習慣施肥對照增加40粒；原平市試驗點最佳配方加硫處理比對照增加127粒，比最佳配方處理增加25粒。百粒質量定襄縣試驗點最佳配方加硫處理比習慣施肥對照增加1.1 g；原平市試驗點最佳配方加硫處理比最佳配方施肥處理增加2 g；穗粒質量定襄縣試驗點最佳配方加硫處理比習慣施肥對照增加16.7 g；原平市試驗點最佳配方加硫處理比最佳配方施肥處理增加22.2 g，比對照增加48.6 g。收獲時按小區進行了單收單打，并進行了統計分析（表6）。

表6 不同處理對玉米產量及產值的影響

試驗顯示，缺硫土壤使用硫基復合肥對玉米有一定的增產作用。原平市示范試驗點最佳施肥加硫比最佳施肥不加硫增產945 kg/hm2，增產率為8.3%，增收1890 元/hm2；最佳施肥加硫處理比對照增產2460 kg/hm2，增產率為25%，增收4920 元/hm2；最佳施肥不加硫處理比對照增產1515kg/hm2，增產率為15.4%，增收3030元 /hm2。定襄縣示范試驗點施用硫基復合肥平均產量9108 kg/hm2比常規施肥平均產量8094 kg/hm2增產1014 kg/hm2，增產率為12.5%，增加產值2028 元 /hm2。

3.2 試驗示范的結論建議

試驗示范結果表明，在缺硫土壤上施用硫基復合肥，對玉米有一定的增產作用。最佳配方加硫比最佳配方不加硫增產玉米945 kg/hm2，增產率為8.3%，增收1890 元/hm2，比當地習慣施肥增產玉米1014 kg/hm2，增產率12.5%，增加產值2028 元/hm2，增產增收效果十分顯著。建議在繼續搞好試驗示范的同時，有計劃地逐步擴大推廣面積，特別要拓寬到其他作物，擴大其應用范圍。

4 結論

玉米小區試驗中，部分試點的配方加硫處理試驗產量顯著高于最佳配方處理的產量。所有試點的配方加硫產量均高于習慣施肥處理和對照處理。增施硫肥并未顯著改變玉米的生育期天數及其他農學性狀。

試驗示范結果表明，在缺硫土壤上施用硫基復合肥，對玉米有一定的增產作用，并可觀地提高了經濟效益。

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