四種復合肥對春玉米植株磷吸收轉運的影響

張玉芹，楊恒山，張瑞富，范秀艷，李瑩瑩，劉志雄

(1.內蒙古民族大學 農學院，內蒙古飼用作物工程技術研究中心，內蒙古 通遼 028042； 2.通遼市科爾沁區農業技術推廣中心，內蒙古 通遼 028000；3.內蒙古農牧業科學院，內蒙古 呼和浩特 010031)

四種復合肥對春玉米植株磷吸收轉運的影響

張玉芹1，楊恒山1，張瑞富1，范秀艷1，李瑩瑩2，劉志雄3

(1.內蒙古民族大學 農學院，內蒙古飼用作物工程技術研究中心，內蒙古 通遼 028042； 2.通遼市科爾沁區農業技術推廣中心，內蒙古 通遼 028000；3.內蒙古農牧業科學院，內蒙古 呼和浩特 010031)

為了探討幾種復合肥對玉米植株磷吸收與轉運的影響，于2013，2014年在通遼市遼河鎮，以常規施肥為對照1(CK1)、不施肥為對照2(CK2)，研究沃夫特(WFT)、紅四方(HSF)、奧林丹(ALD)和世紀星(SJX) 4種復合肥對玉米磷素養分吸收利用的影響。結果表明，HSF 2年產量均居第一位，SJX和WFT次之。穗粒數HSF、WFT和SJX 2年均較高，千粒質量HSF 2年均最大。除大喇叭口期外，莖和籽粒中磷含量各生育期均為SJX最高，葉片中磷含量CK1和SJX較高，穗部磷含量各生育期為CK1最高，植株磷積累量各生育時期均為SJX最高。吐絲前植株磷吸收比例WFT和ALD較高，吐絲后植株磷吸收比例SJX最高；磷轉運量及轉運率莖中CK1最高，葉片SJX最高，轉運對子粒的貢獻率莖和葉片均為SJX最高。所以，HSF產量較高，可作為西遼河平原高產復合肥選擇之一，SJX可促進玉米植株對磷素養分的吸收，尤其生育后期吸收比例較高，生育后期葉片磷轉運率亦較高，亦可作為提高磷肥效率的復合肥選擇之一。

復合肥料；春玉米；磷素；吸收轉運

通遼市是我國春玉米區中光溫生產潛力和超高產潛力最大的地區，也是全國玉米施肥水平最高的地區之一[1]。近年來，隨著玉米產量不斷提高，生產中的磷肥投入也逐漸增大，導致肥料利用率降低，既浪費資源又污染環境[2]。肥料搭配與比例不合理、施用時期不當是制約單產提高的主要制約因素之一。目前，肥料市場玉米專用復合肥料、有機肥、緩釋肥品種繁多，養分含量各不相同，如何在保證高產目標實現的同時，合理挑選肥料品種，提高肥料利用，實現高產高效是亟待解決的問題[3]。本研究選用一次性施入的緩釋肥奧磷丹、通遼市施用面積較大的2種玉米專用肥紅四方和沃夫特、一種含有腐殖酸成分的世紀星復合肥為供試肥料，以常規施肥為對照1，不施肥為對照2，研究4種復合肥對玉米磷素養分吸收轉運的影響，以期為西遼河平原玉米高產推薦磷高效適宜肥料提供理論依據。

1 材料和方法

1.1 試驗地自然概況

西遼河平原總面積4.37萬km2，為典型的溫帶大陸性季風氣候，光照充足，年均日照時數2 800～3 100 h，年均氣溫5.0～6.8 ℃，≥10 ℃活動積溫3 200 ℃，平均無霜凍期154 d，年均降水量399 mm，其中玉米生長季內(4-9月)降水量占全年降水量的89%，年均蒸發量1 800～2 000 mm。

試驗于2013，2014年在通遼市科爾沁區遼河鎮進行。試驗田具有井灌條件，試驗地土壤為灰色草甸土，為當地主要土壤類型。播前試驗地耕層(0～20 cm)土壤養分狀況為全氮0.812 g/kg、全磷0.315 g/kg、全鉀79.17 g/kg、堿解氮65.48 mg/kg、速效磷13.28 mg/kg、速效鉀84.12 mg/kg、有機質10.15 g/kg。

1.2 試驗材料

供試玉米：鄭單958，通遼市種子市場購買。

供試肥料：沃夫特生產廠家為金正大生態工程集團股份有限公司，氮、磷、鉀含量分別為17%，17%和17%；紅四方生產廠家為中鹽安徽紅四方股份有限公司，氮、磷、鉀含量分別為16%，18%和11%；奧磷丹(控釋肥)生產廠家為山東奧磷丹化肥有限公司，氮、磷、鉀含量分別為24%，12%和12%；世紀星(含腐殖酸)生產廠家吉林省世紀星肥業有限公司，氮、磷、鉀含量分別為16%，10%和14%。

1.3 試驗方法

以生產調查和前期試驗為依據，以常規施肥(磷酸氫二銨 330 kg/hm2，硫酸鉀270 kg/hm2，追施尿素525 kg/hm2)為對照1(CK1)、不施肥為對照2(CK2)、設2種玉米專用復合肥紅四方和沃夫特、1種控釋肥奧林丹以及1種含腐殖酸的世紀星復合肥料4個處理；施肥量以氮、磷、鉀肥純量等量為原則，考慮到常規施肥純氮量為300 kg/hm2和控釋肥奧磷丹不再追施氮肥的實際情況，優先確定奧磷丹的施量，磷鉀施量以過磷酸鈣和硫酸鉀為供體，調整4種復合肥的氮磷鉀施量一致。所有處理均采用大犁開溝，人工擺籽，播后澆水，出苗后撒施地蟲三尺絕防地老虎和螻蛄，大喇叭口期呋喃丹灌心葉防玉米螟。隨機排列，3次重復，小區面積為30 m2。試驗田種植密度均為7.5萬株/hm2，等行距(60 cm)條播。

1.4 測定項目與方法

1.4.1 地上生物量的測定 分別在吐絲期和成熟期測定，每個處理取代表性植株3 株，3次重復，按器官分離，105 ℃殺青30 min，65 ℃烘干至恒重后測定干物質重。

1.4.2 植株器官磷養分的測定 按器官分離植株，105 ℃下殺青30 min后，65 ℃下烘干至恒重，測定干物質重。留小樣粉碎后，用釩鉬黃比色法測定植株中P含量。

1.5 相關參數計算公式

吐絲前養分吸收比例=吐絲期養分積累量/收獲時養分積累量×100%

①

吐絲后養分吸收比例=吐絲后養分積累量/收獲時養分積累量×100%

②

養分轉運量/(g/株)=吐絲后器官養分積累量-收獲期器官養分積累量

③

養分轉運效率=養分轉運量/吐絲期器官養分積累量×100%

④

吐絲后養分轉運對子粒的貢獻率=養分轉運量/粒重×100%

⑤

2 結果與分析

2.1 器官養分含量

由表1可知，莖中磷含量隨生育進程而下降，除大喇叭口期外，均以SJX含量最高，差異隨生育進程而增加，其中，成熟期分別較WFT、HSF、ALD、CK1和CK2 高 6.5%，11.6%，22.8%，9.0%，37.8%；葉片磷含量CK1較高，SJX與CK1差異不顯著，與其他處理差異均顯著，在乳熟期差異最大，其中SJX分別較WFT、HSF、ALD和CK2高16.8%，17.2%，9.2%,23.7%；穗部營養體磷含量CK1最高，且成熟期差異最大，分別較WFT、HSF、ALD、SJX和CK2高18.8%，37.6%，23.6%、12.2%，54.3%；籽粒中磷含量為SJX最高，各處理在乳熟期差異較小，在成熟期CK1與SJX差異不顯著，均高于其他處理，其中SJX分別較WFT、HSF、ALD和CK2高14.2%，15.1%，6.5%，32.1%。

表1 不同處理下春玉米各器官磷含量Tab.1 The percent content of P of each organ in different treatment of spring maize mg/g

注：數據后不同字母表示同一指標不同處理間差異達0.05顯著水平。

Note：Value within a column followed by different letters are significantly different at the 0.05 probability levels，respectively.

2.2 不同生育時期植株磷積累量

由圖1可知，植株磷積累量隨生育進程逐漸增加。各處理間WFT和ALD差異未達顯著水平，HSF與CK1差異不顯著；各生育時期均為SJX積累量最高，HSF和CK1次之，CK2積累量最小；其中，成熟期SJX分別較WFT、HSF、ALD和CK1高45.18%，32.10%，43.90%和23.01%。

2.3 磷吸收比例

由圖2可知，吐絲前植株磷吸收比例WFT、ALD和CK2較高，三者差異不顯著，HSF次之，SJX和CK1比例較低，其中ALD較SJX和CK1分別高15.66，12.38個百分點。吐絲后SJX吸收比例最高，ALD吸收比例最低，其中，SJX分別較WFT、HSF、ALD和CK高26.34，13.86，34.08，6.24個百分點。

圖1 不同處理下不同生育時期植株磷積累量Fig.1 Accumulation amount of P at each growth stages in different treatment

2.4 植株磷轉運

2.4.1 轉運量 由圖3可知，莖中磷轉運量CK1>SJX>ALD>HSF>WFT，CK2與WFT差異不顯著；其中，CK1分別較SJX、ALD、HSF、WFT和CK2高15.9%，20.46%，26.6%，37.32%，39.5%。葉片磷轉運量為SJX>CK1>HSF>WFT>CK2，ALD與CK1差異不顯著；其中，SJX較WFT、HSF、ALD、CK1和CK2分別高29.30%，15.31%，9.57%，7.43%，51.41%。

圖2 不同處理下不同生育階段磷吸收比例Fig.2 Absorption ratio of P at different growth stages of maize in different treatment

圖3 不同處理下植株莖葉磷轉運量Fig.3 Amount of translocation of P of spring maize in different treatment

2.4.2 磷轉運率 由圖4可知，玉米莖中磷轉運率以CK1最高，SJX與CK1差異甚微，其他處理HSF>WFT>ALD，其中，CK1較WFT、HSF、ALD分別高11.6，6.9，15.4個百分點。葉片中磷轉運率WFT最高，與SJX差異甚微，其他處理為HSF>CK1>ALD，ALD與CK2差異甚微；其中，WFT較HSF、ALD、CK1和CK2分別高2.3，11.0，3.5，12.5個百分點。

2.4.3 轉運對籽粒的貢獻率 莖中磷轉運對籽粒的貢獻率為SJX和HSF差異甚微，均高于WFT、ALD、CK1和CK2，其中，SJX較WFT、ALD、CK1和CK2分別高3.3，7.0，3.7，12.1個百分點。葉片中磷轉運對籽粒的貢獻率為SJX最高，分別較WFT、HSF、ALD和CK1高2.9，3.3，8.2，2.2，9.0個百分點(圖5)。

圖4 不同處理下植株莖葉磷轉運率Fig.4 Ratio of translocation of Pof spring maize in different treatment

圖5 不同處理下植株莖葉磷轉運對籽粒的貢獻率Fig.5 Ratio of contribution of P to grain of spring maize in different treatment

2.5 產量及其構成

由表2可知，不同處理間有效穗數差異不顯著。產量、穗粒數和千粒質量2年均為HSF最高，2013年產量分別較SJX、WFT、CK1、ALD、CK2高5.23%，8.39%，23.22%，26.09%，42.74%；2014年產量分別較WFT、SJX、CK1、ALD、CK2高2.69%，6.03%，7.33%，11.26%，23.68%。穗粒數HSF、WFT和SJX 2年均較高，ALD在2013年顯著高于CK1，2014年二者差異不顯著；千粒質量HSF 2年均最大，2013年較WFT、ALD、SJX、CK1、CK2分別高4.47%，3.89%，4.46%，7.47%，12.65%，2014年分別高6.50%，7.10%，4.43%，8.65%，12.53%。

表2 不同處理下春玉米產量及其構成因素Tab.2 Yield and its component under different treatment of spring maize

3 討論與結論

3.1 新型肥料對磷素養分吸收利用的影響

適當增施磷素對于提高玉米產量具有重要作用[4-5]。但生產中為追求高產而大量施入磷肥，導致磷素生產效率下降，環境風險加大。復合肥具有適宜的氮磷鉀配比，且含有微量元素，可增加玉米對磷素養分的吸收，在美國的玉米生產中大量施用的是高效復合肥和微肥，且常年施用有機肥[6]。本研究中，除大喇叭口期外，莖和籽粒中磷含量各生育期均為SJX最高，植株磷積累量各生育時期均為SJX含量最高，尤以生育后期更為明顯，原因可能是SJX含有腐殖酸，研究表明，腐殖酸對土壤磷素具有一定的活化激發作用[7-8]，并能提高土壤磷酸酶的活性，對石灰性土壤作用尤為明顯[9-11]。

3.2 西遼河平原玉米施肥種類推薦

不同氮、磷、鉀肥配施，均可在不同程度上增加植株對磷素養分的吸收和積累，提高產量[12]。根據本研究產量結果，4種復合肥中HSF產量較高，原因可能是HSF含有較高的磷鉀比例(特別是磷含量)，也有可能是HSF自身釋放養分與玉米對養分的吸收利用基本一致，可作為西遼河平原玉米施肥首選推薦肥料。

腐殖酸對土壤速效養分具有一定的活化激發作用，本研究中，SJX作為一種含有腐殖酸的復合肥，氮、磷、鉀利用效率僅次于HSF。西遼河平原屬石灰性土壤，腐殖酸對石灰性土壤作用尤為明顯[13-15]，所以SJX可以作為西遼河平原灌區提高肥料利用效率較好的復合肥選擇之一，但SJX產量較HSF低，建議進一步研究與其他肥料等配施，提高產量的同時實現養分高效利用。

一次性施用緩/控釋肥料能滿足夏玉米后期的養分需求，是實現后肥前施的輕簡化施肥技術[16]，一次性基施硫包衣尿素的施肥方式替代普通尿素基肥加追肥是可行的，能達到省時省工、節肥、增效的目的[17-19]。

也有研究表明，在同一年份和等量養分供應的條件下，一次性施肥效果不如分次施肥，同時玉米一次性施肥的不穩定，不同的地力水平條件施肥效果影響較大[20]。本研究中，ALD為一次性施入緩釋肥，磷素養分吸收相對較低，由于玉米一次性施肥模式受土壤的保水、保肥能力的影響，試驗結果可能與研究區土壤及種植方式有關。

[1] 包額爾敦嘎，張建華，張晉純，等.通遼市玉米高產種植技術[J].北方農業學報，2008(1)：105-106.

[2] 張福鎖，王激清，張衛峰，等.中國主要糧食作物肥料利用率現狀與提高途徑[J].土壤學報，2008，45(5) ：915 -924.

[3] 黨久占，樊秀榮，薄中華，等.河套灌區玉米一穴雙株高密度栽培最佳施肥量的研究[J].北方農業學報，2017，45(2)：7-10.

[4] 耿玉輝，曹國軍，葉 青，等. 磷肥不同施用方式對土壤速效磷及春玉米磷素吸收和產量的影響[J].華南農業大學學報，2013，34(4)：470-474.

[5] Zhu X K，Li C Y，Jiang Z Q，et al． Responses of phosphorus use efficiency，grain yield，and quality to phosphorus application amount of weak-gluten wheat[J]． J Integr Agric，2012，11(7)：1103-1110.

[6] 戰秀梅，李亭亭，韓曉日，等.不同施肥方式對春玉米產量、效益及氮素吸收和利用的影響[J].植物營養與肥料學報，2011，17(4)：861-868.

[7] Andrade F V，Mendonca E S，Silva I R，et al．Dry-matter production and phosphorus accumulation by maize plants inresponse to the addition of organic acids in oxisols[J]．Communications in Soil Science and Plant Analysis，2007,38(19/20)：2733-2745.

[8] Hua Q X，Li J Y，Zhou J M．Enhancement of phosphorus solubility by humic substances in ferrosols[J]．Pedosphere，2008,18(4)：533-538.

[9] 李春越，黨廷輝，王萬忠，等．腐殖酸對農田土壤磷素吸附行為的影響研究[J].水土保持學報，2011,25(3)：77-82.

[10] 王利賓，王曰鑫.腐植酸肥對土壤養分與微生物活性的影響[J].腐植酸，2011(4)：6-9.

[11] 張玉蘭，王俊宇，馬星竹．提高磷肥有效性的活化技術研究進展[J].土壤通報，2009(1)：194-201.

[12] 王 峰，王順霞，王占軍，等．不同施肥水平與組合對玉米生產性能的影響研究[J]．干旱區資源與環境，2005，19(4)：167-171.

[13] 李春越，黨廷輝，王萬忠，等．腐殖酸對農田土壤磷素吸附行為的影響研究[J].水土保持學報，2011，25(3)：77-82.

[14] 王利賓，王曰鑫.腐植酸肥對土壤養分與微生物活性的影響[J].腐植酸，2011(4)：6-9.

[15] 黃長江．玉米氮磷鉀不同配施水平的肥料效應[J]．貴州農業科學，2012，40(11)：58-62.

[16] 樊小林，劉 芳，廖照源，等.我國控釋肥料研究的現狀和展望[J].植物營養與肥料學報，2009，15(2)：463-473.

[17] 王宜倫，李潮海，韓燕來，等.超高產夏玉米植株氮素積累特征及一次性施肥效果研究[J].中國農業科學，2010，43(15)：3151-3158.

[18] 谷佳林，王崇旺，李玉泉，等.包膜尿素氮素釋放特性及其采用接觸式施肥對春玉米生長的影響[J].植物營養與肥料學報，2010，16(6)：1486-1491.

[19] 古慧娟，石元亮，下閣杰，等.我國緩/控釋肥的應用效應研究進展[J].土壤通報，2011，42(1)：220-224.

[20] 高 強，李德忠，汪娟娟，等.春玉米一次性施肥效果研究[J].玉米科學，2007，15(4)：125-128.

Effect of Compound Fertilizer on Phosphorus Absorption and Utilization of Spring Maize

ZHANG Yuqin1，YANG Hengshan1，ZHANG Ruifu1，FAN Xiuyan1，LI Yingying2，LIU Zhixiong3

(1.College of Agronomy，Innner Monglia University for Nationalities，Engineering Research Center of Forage Crops in Inner Mongolia，Tongliao 028042，China; 2.Agro-Technical Extension and Service Center of Horqin District of Tongliao City，Tongliao 028000，China； 3. Inner Mongolia Academy of Agricultural & Animal Husbandry Sciences，Huhhot 010031，China)

In order to explore effect of compound fertilizer on phosphorus absorption and utilization of spring maize,this study was set in the West Liaohe plain in 2013 and 2014，setting no fertilizer (CK2)，control group (CK1)，composite fertilizer of maize Wofute (WFT)，Hongsifang(HSF)，slow released fertilizer Aolindan(ALD) and contains humus Shijixing(SJX) 6 treatments，the effects of different types of compound fertilizer on maize absorption and utilization of phosphorus were studied. The results showed that，HSF output ranking first in two years，SJX′s and WFT′s yield were second. The spike of HSF，WFT and SJX were higher in 2013 and 2014，1000-grain weight of HSF were the biggest in these two years. In addition to trumpeting stage,the phosphorus content in stem and grain were the highest of SJX in the growth period，the phosphorus content in leaf of CK1 and SJX reached the maximum，and the phosphorus content in spike was highest of CK1.The phosphorus accumulation amount of SJX was the highest of the plant in each growth stage. The highest absorption ratio of the SJX after silking，the stem of CK1 had the highest amount of transportation and transportation rate of phosphorus，SJX was the highest in leaf，stem and leaf had the highest rate of SJX about the contribution ratio to grain of translocation. So HSF′s yield was higher，and it could be one of the compound fertilizer for high yield in the West Liaohe plain. SJX promoted the absorption of phosphorous nutrients in maize plants，the phosphorus proportion and transfer rate of leaf was higher in the late growth stage，and it also could be one of the compound fertilizer for increasing efficiency of phosphate in the West Liaohe plain.

Compound fertilizer; Spring maize; Phosphorus; Absorption and utilization

2016-07-06

國家自然科學基金項目(31360308)；內蒙古民族大學校級課題(NMDGP1409)；內蒙古高等學校科學研究項目(NJZC13185);內蒙古自治區飼用作物工程技術中心(MDK2016027)

張玉芹(1977-)，女，內蒙古赤峰人，副教授，博士，主要從事玉米高產高效栽培研究。

S143.2

A

1000-7091(2017)04-0137-05

10.7668/hbnxb.2017.04.022