控釋氮肥施用位置對夏玉米產量及養分利用的影響

李子雙++譚德水++趙同凱++李洪杰++王薇++趙文路++張桂祥++王薔

摘要：為探討控釋氮肥一次性施用位置對夏玉米產量和養分利用的影響，通過兩年田間定位試驗，與普通氮肥優化施肥進行對比，研究了在不同位置一次性施用控釋氮肥對夏玉米產量、養分積累與利用等方面的作用效果。結果表明，與優化施肥（T2）相比， 分層次施控釋肥（T5）可有效提高夏玉米產量，2015年和2016年實收產量分別增加5.64%和3.97%；氮素積累量提高25.07 kg/hm2，且提高氮素向籽粒的轉運比例達5.41個百分點，氮肥利用率增加29.96%，農民純收益增加達1 137.27元/hm2。

關鍵詞：夏玉米；控釋氮肥；施肥位置；氮肥利用率

中圖分類號：S513.062文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2017）06-0079-04

AbstractIn order to investigate the effect of one-time application location of controlled release nitrogen fertilizer on yield and nutrient utilization of summer maize， through the field location experiments for two years， compared with the ordinary optimal nitrogen fertilization， the effects of different locations of one-time application of controlled release nitrogen fertilizer on yield， nutrient accumulation and utilization of summer maize were studied. The results showed that compared with the optimized fertilization （T2）， the hierarchical application of controlled release fertilizer （T5） could effectively increase the yield of summer maize. In 2015 and 2016， the harvest yield increased by 5.64% and 3.97%； the amount of nitrogen accumulation increased by 25.07 kg/hm2； the ratio of nitrogen translocation to grain increased by 5.41 percentage points； the nitrogen utilization rate increased by 29.96%； the net income of farmers increased by 1 137.27 yuan/hm2.

KeywordsSummer maize； Controlled release nitrogen fertilizer； Fertilization position； N use efficiency

中國是世界上的肥料消耗大國，長期以來，農民為提高產量盲目施肥現象嚴重，肥料利用率低，我國氮肥的當季利用率僅為30%～35%，農業生產成本增加，環境污染嚴重，這一系列的問題已經引起各界的關注[1-3]。隨著經濟的發展，很多農民播種后就進城打工，夏玉米后期追肥沒有保證，大部分農戶選擇了“一炮轟”和大面積撒施的施肥方式，這無疑進一步降低了當前的肥料利用率。因此如何在保證產量的同時提高肥料利用率成為目前研究的重點問題之一[4]。控釋肥因具有養分釋放與作物吸收同步的特點而成為提高作物產量和氮肥利用效率的有效途徑之一[5-8]?？蒯尫蕦崿F了一次性施肥技術，這項技術不僅簡化生產操作環節，減少勞動力投入，而且在保證作物穩產的條件下可以增加農民收入。為實現一次性施肥的精準性以滿足作物不同生育期的養分需求并提高肥料利用效率，本試驗研究了不同層次不同位置施用控釋肥對夏玉米產量及養分利用的影響，旨在探討德州市夏玉米的合理施肥模式，為控釋肥在生產上的應用提供技術參考。

1材料與方法

1.1試驗地概況

試驗于2015—2016年在山東省德州市農業科學研究院科技園（E116°20′35.7″、N37°21′24.5″）進行。該地區屬于溫帶大陸性季風氣候，年平均日照時數2 724.8 h，年平均氣溫12.9℃，年平均降水量439.5～593.5 mm，資源豐富，雨熱同季。供試土壤類型為潮土，砂質壤土，有機質含量1.12%，耕層土壤基本理化性狀為：pH值8.1，全氮2.868 g/kg，速效鉀59.54 mg/kg，有效磷21.66 mg/kg。

1.2供試材料

供試玉米品種為鄭單958。供試肥料為控釋氮肥（水性樹脂包膜，膜可以生物降解，山東省農業科學院自行研制，N含量44%），普通肥料包括尿素（N含量46%）、過磷酸鈣（P2O5含量12%）、硫酸鉀（K2O含量50%）。

1.3試驗設計

試驗設5個處理，隨機區組排列，重復3次，小區面積40 m2。T1處理：不施氮肥，只施磷鉀肥，P2O5投入量為 105 kg/hm2，K2O投入量為75 kg/hm2； 〖HJ*4/9〗T2處理：優化施肥（當地測土配方施肥推薦用量），尿素（純N用量為240 kg/hm2），基追比為1∶2，基肥實行種肥同播（在種子側面10 cm），追肥地面撒施； T3處理：全部控釋氮肥（純N用量為240 kg/hm2，下同）在播種玉米時一次性溝施（在種子正下方與地表垂直8～10 cm）；T4處理：全部控釋氮肥在播種玉米時一次性溝施（在種子下與地表垂直距離為8～10 cm，在播種行一側橫向距離10～12 cm）；T5處理：全部控釋氮肥在播種玉米時一次性溝施（在種子下與地表垂直距離為8～10 cm和20 cm兩層，在播種行一側橫向距離10～12 cm處施用，上層氮占總氮的30%左右，下層氮占總氮的70%左右）。所有處理的磷鉀肥用量相同，且全部在播種前統一基施。

1.4測定項目與方法

1.4.1樣品采集與測定玉米成熟后實收小區中間三行測產，并進行考種。植株干物質重及全氮含量采用均勻布五點取樣，105℃殺青30 min，80℃烘干稱植株重，粉碎保留，用自動定氮儀（KDY-9830） 測定樣品全氮，重復3次。

1.4.2氮肥利用率的計算方法參考文獻[9-11]的方法，氮肥利用率（%）=（施氮區地上部吸氮量-不施氮區地上部吸氮量）/施氮量×100。

1.5數據處理

采用Micrsofot Excel 2007軟件對數據進行處理和作圖，采用DPS 7.05統計軟件進行方差分析和多重比較。

2結果與分析

2.1不同施肥處理對夏玉米產量及其構成因素的影響

由表1可以看出，2015年與2016年T2、T3、T4與T5處理夏玉米的千粒重、穗行數、行粒數以及產量均顯著高于不施氮肥的T1處理；2015年施用氮肥的處理在千粒重、穗行數和行粒數間無顯著差異；2016年施用氮肥的處理在穗行數和行粒數間無顯著差異；無論是從理論產量還是從實際產量看，施用控釋肥的T4和T5兩處理的平均產量高于優化施肥（T2）處理；連續兩年T5處理的實際產量均顯著高于其他處理；與優化施肥（T2）相比， T5處理兩年實際產量分別增加5.64%和3.97%，T3和T4處理的產量與T2處理差異不顯著。

2.2不同施肥處理對夏玉米植株氮素吸收與分配的影響

利用兩年試驗結果的平均值得出夏玉米植株的氮素吸收量與分配比例（表2），由表2看出，施用控釋肥處理（T3、T4、T5）的氮素吸收量要高于優化施肥處理（T2）；其中T5處理的植株氮素吸收總量最高，與T2處理相比提高25.07 kg/hm2，差異達顯著水平，其次是T4和T3處理；從各器官的氮素吸收量分配看，施氮肥處理的莖稈氮素吸收量均大于葉片的氮素吸收量，籽粒分配比例明顯高于莖稈和葉片，控釋肥處理（T3、T4、T5）籽粒氮的平均分配比例明顯高于優化施肥處理（T2），其中，T3和T5處理的氮素向籽粒轉運比例達62.34%和61.05%，比T2處理分別高6.70個百分點和5.41個百分點。

2.3不同施肥位置對夏玉米氮肥利用率的影響

由圖1看出，控釋氮肥處理（T3、T4、T5）的氮肥利用率均高于優化施肥處理（T2），其中T3與T4處理的氮肥利用率略高于T2處理，T5處理的氮肥利用率最高，比T2處理高29.96%，差異達顯著水平。

2.4不同施肥位置對夏玉米經濟效益的影響

由表3看出，在氮肥投入量一致的情況下，控釋肥處理（T3、T4、T5）的肥料成本比普通化肥處理（T2）增加132元/hm2，但一次性施肥人工費減少450元/hm2。從純收益看，控釋肥處理高于普通化肥處理2.50%～9.96%，其中分層施肥處理（T5）最高，凈增收益達1 137.27元/hm2。

3討論與結論

目前，緩/控釋肥在玉米上的應用已有很多報道，而且增產效果明顯，同時能有效提高氮肥利用率[12，13]。玉米控釋肥種類繁多[14-16]，但最佳施肥位置卻鮮有報道。植株養分吸收積累直接影響夏玉米的生長發育，進而影響產量[17，18]。本研究采用可降解水溶性包膜材料的控釋肥進行試驗，無論是價格還是環境方面都優于其他包膜材料。從產量上分析，分層次施控釋肥（T5）與其他施肥方式相比，能顯著提高夏玉米的產量。而且T5處理的植株氮素吸收總量最高，與T2處理差異顯著；從各個器官的氮素吸收量的分配看，施于根系正下方的處理（T3）與分層次施控釋肥（T5）的處理籽粒氮分配比例明顯高于優化施肥處理（T2）。氮肥利用率是氮肥利用效率的重要指標[19]，控釋氮肥處理的氮肥利用率高于普通化肥處理，其中分層次施控釋肥處理（T5）的氮肥利用率最高，比普通化肥處理（T2）提高29.96%。

控釋肥利用其控釋的原理可以實現夏玉米的一次性施肥技術，免除了繁重的人工追肥，節省人工成本，達到了節本增效的效果，符合目前我國肥料的發展趨勢和農民需求。本試驗通過對夏玉米的生產成本及效益的分析得出，在氮肥投入量一致的情況下，控釋肥處理（T3、T4、T5）的純收益高于普通化肥處理2.50%～9.96%，其中分層施肥處理（T5）最高，凈增收益達1 137.27元/hm2?？紤]到目前種植玉米的機械水平和生態環境效應，控釋肥的施肥位置還有待開展進一步研究，以達到精準施肥的目的。

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