緩控釋肥對玉米氮磷鉀養分分配及產量的影響

王安臻 皇甫呈惠 高占 賈志越 柯妍檸 劉樹堂

摘要：為明確玉米氮磷鉀養分高效分配及高產穩產的氮肥運籌，利用池栽試驗，以青農11號玉米品種為材料，設置6個處理，分別為不施肥（對照）、不施氮肥、普通復合肥、脲緩控釋肥、自制緩控釋肥60天和自制緩控釋肥90天，研究不同施肥處理對玉米氮磷鉀養分分配及產量的影響。結果表明：自制緩控釋肥更有利于玉米的生長和產量提高，與對照相比緩控釋肥60天處理的玉米穗行數、行粒數、千粒重、穗長、小區粒重分別增加31.7%、28.9%、13.9%、15.9%、53.9%。緩控釋肥60天、90天處理的氮磷鉀養分分配差異不明顯。施用緩控釋肥60天的處理，玉米根、莖、葉、籽粒中氮素含量依次為12.77、46.10、50.36、107.80 kg/hm2，分別比對照提高2.51、1.81、1.59、1.26倍;磷素含量依次為3.21、10.06、4.99、72.50 kg/hm2，分別比對照提高1.28、1.23、1.26、1.60倍;鉀素含量依次為18.19、96.12、24.44、44.84 kg/hm2，分別比對照提高2.03、2.10、1.67、1.13倍。可見施用緩控釋肥60天，玉米可得到氮磷鉀養分的高效分配。

關鍵詞：緩控釋肥;氮磷鉀養分分配;產量構成因素;玉米

中圖分類號：S513.062：S143?文獻標識號：A?文章編號：1001-4942（2019）12-0058-05

Abstract?In order to clarify the distribution of nitrogen， phosphorus and potassium nutrients in maize and the nitrogen fertilizer requirement of maize with high-stable yield， the pool-loading experiment was carried out with Qingnong 11 as the research material. Six treatments including control（no fertilizer）， no nitrogen fertilizer， common compound fertilizer， urea slow-controlled release fertilizer， 60-day slow-controlled release fertilizer and 90-day slow-controlled release fertilizer were set to study their effects on nitrogen， phosphorus and potassium nutrient distribution and yield of maize. The results showed that the slow-controlled release fertilizer was more conducive to the growth and yield of maize. Compared with the control， the spike row number， line grain number， 1 000-grain weight， spike length and grain weight of the plot of maize treated by 60-day slow-controlled release fertilizer increased by 31.7%， 28.9%， 13.9%， 15.9% and 53.9%， respectively. There were no significant differences in NPK nutrient distribution between 60-day slow-controlled release fertilizer and 90-day slow-controlled release fertilizer. Under the treatment of 60-day slow-controlled release fertilizer，the nitrogen content of root， stem， leaves and grain of maize were 12.77， 46.10， 50.36 and 107.80 kg/hm2， respectively， and were 2.51，1.81，1.59 and 1.26 times more than that of the control;the phosphorus content of the above maize organs were 3.21， 10.06， 4.99 and 72.50 kg/hm2， respectively， and were 1.28， 1.23， 1.26 and 1.60 times more than that of the control;the potassium content of the above maize organs were 18.19，96.12，24.44 and 44.84 kg/hm2， respectively， and were 2.03， 2.10， 1.67 and 1.13 times more than that of the control. It could be concluded that 60-day slow-controlled release fertilizer could meet the efficient distribution of nitrogen， phosphorus and potassium nutrients of maize.

Keywords?Slow-controlled release fertilizer; Nitrogen， phosphorus and potassium nutrient distribution; Yield component;Maize

玉米生產上常存在施肥量過多或重施氮肥等不科學的施肥方式，肥料利用率普遍不高。傳統化肥由于揮發、淋洗、流失等途徑不斷損耗，在給人們造成經濟損失的同時還引發環境污染等一系列問題[1]。近年來緩/控釋肥料一直是國內外相關領域研究的熱點[2-4]。緩控釋型肥料具有可控制養分釋放，滿足作物對養分的需求，提高肥料利用率、節省勞動力、降低環境污染等優點[5，6]。鄭圣先[7]、杜建軍[8]、趙營[9]等研究表明，緩控釋肥具有玉米苗期肥效釋放緩慢、生長旺盛期快速釋放的特性，可滿足玉米在不同生長時期對養分的需求，并能控制有效養分的流失和有效延長肥效釋放時間。

氮磷鉀在作物器官中的養分積累分配對作物生長發育及產量具有重要作用。土壤類型、玉米品種、肥料的運籌方式等都能影響玉米對氮磷鉀的吸收和利用。了解玉米養分吸收積累特性是合理施肥的重要依據[10]，目前關于緩控釋肥對玉米氮磷鉀養分分配影響的研究較少。本試驗設置6個不同施肥處理研究緩控釋肥對玉米的產量構成因素及氮磷鉀在器官中分配的影響，以期為玉米合理施肥提供參考。

1?材料與方法

1.1?試驗地概況及材料

試驗于2018年5月在青島農業大學萊陽校區進行。本區位于東經 120.7°，北緯 36.9°，屬暖溫帶半濕潤季風氣候，1月份平均氣溫 -4.2℃，年均氣溫 11.2℃，無霜期 209～243 天，年均降水量 779.1 mm，年均蒸發量約 2 000 mm，降雨大多集中于6—9月份，雨熱同期。試驗地為棕壤，土壤有機質含量10.16 g/kg，全氮0.67 g/kg，堿解氮51.42 mg/kg，速效鉀86.43 mg/kg，速效磷55.19 mg/kg，pH值 6.8。

供試肥料：脲甲醛系列螯合緩釋肥（N-P2O5-K2O=24-8-10）;普通氮磷鉀復合肥為撒可富復合肥（N-P2O5-K2O=20-10-10）;過磷酸鈣（P2O5 12%）;氯化鉀（K2O 60%）;自制緩控釋肥60天（N-P2O5-K2O=26-8-10）;自制緩控釋肥90天（N-P2O5-K2O=26-8-10）。供試玉米品種為青農11號。

1.2?試驗設計

試驗共設 6個處理，各處理施肥量如表1所示。隨機區組排列，重復3次。小區面積1 m2，深1.5 m，四周用水泥層隔離，以防處理之間水、肥的水平方向滲透影響。田間其它管理相同。各處理肥料均作基肥播前一次施用，5月26日播種，玉米每公頃種植密度為6.0萬株。

1.3?測定方法

1.3.1?養分含量的測定?采集各小區成熟期玉米全株，按照根、莖、葉、籽粒等部位分開，在105～115℃條件下殺青1 h， 75℃烘干稱重，測定植株地上部全氮、全磷、全鉀含量。測定前的預處理采用H2SO4-H2O2消煮法。氮含量用凱氏定氮法測定，磷含量用釩鉬黃比色法測定，鉀含量用火焰光度計法測定。

1.3.2?相關計算公式?植株（器官）養分積累量（kg/hm2）=植株（器官）生物量×植株（器官）養分含量（%）。

1.4?數據處理

數據分析和圖表制作采用Microsoft Excel 2010和DPS軟件進行整理和統計分析。

2?結果與分析

2.1?不同施肥處理對玉米各器官養分積累分配的影響

2.1.1?對玉米氮素積累分配的影響?由圖1可以看出，施氮區玉米植株地上部氮素積累量顯著高于不施氮對照，說明氮肥可以促進玉米對氮素的吸收，提高器官中的氮素含量。由圖1還可以看出，氮肥形態對玉米體內氮素積累也有一定影響，施用不同形態氮肥的玉米器官氮素含量存在明顯差異，各處理表現為：緩控釋肥>普通復合肥>脲緩控釋肥;緩控釋肥60天處理的玉米根、莖、葉、籽粒中氮素含量依次為12.77、46.10、50.36、107.80 kg/hm2，分別比對照提高2.51、1.81、1.59、1.26倍。說明緩控釋肥可提高玉米根、莖、葉、籽粒中的氮素含量，各器官含氮量依次為：籽粒>葉>莖>根。

2.1.2?對玉米磷素積累分配的影響?由圖2可以看出，施肥處理植株磷含量顯著高于對照，說明施肥可以促進玉米對磷的吸收。玉米根、莖、葉、籽粒中的磷含量因肥料種類不同存在顯著差異，其效應大小依次為：緩控釋肥>普通復合肥>脲緩控釋肥>不施氮肥。緩控釋肥60天處理的玉米根、莖、葉、籽粒中磷素含量依次為3.21、10.06、4.99、72.50 kg/hm2，分別比對照提高1.28、1.23、1.26、1.60倍。緩控釋肥處理的玉米根、莖、葉、籽粒中磷素含量均高于其它處理，且各器官中磷含量依次為：籽粒>莖>葉>根。

2.1.3?對玉米鉀素積累分配的影響?由圖3可以看出，不同類型肥料處理對玉米根、莖、葉、籽粒中鉀素含量影響明顯不同，依次為：緩控釋肥>普通復合肥>脲緩控釋肥>不施氮肥>對照，緩控釋肥60天與緩控釋肥90天處理的玉米各器官鉀素含量存在差異，部分器官中達顯著水平。緩控釋肥60天處理的玉米根、莖、葉、籽粒中鉀素含量依次為18.19、96.12、24.44、44.84 kg/hm2，分別比對照提高2.03、2.10、1.67、1.13倍，各器官中鉀含量依次為：莖>籽粒>葉>根。

2.2?不同施肥處理對玉米產量構成要素的影響

由表2可以看出，與不施氮肥處理相比，不同類型肥料處理對玉米產量構成因素影響不同，對玉米穗行數、行粒數、千粒重、小區粒重的影響依次為：緩控釋肥>普通復合肥>脲緩控釋肥>不施氮肥。緩控釋肥處理玉米產量顯著高于其它處理，這可能除了與自制緩控釋肥保肥節肥效果好外，還與緩控釋肥在玉米生長各個時期養分的持續供應有關。施用緩控釋肥60天與施用緩控釋肥90天處理的效果無明顯差異，說明施用緩控氮肥60天時即可達到較好的效果。與對照相比，緩控釋肥60天處理的玉米穗行數、行粒數、千粒重、穗長、小區粒重分別增加31.7%、28.9%、13.9%、15.9%、53.9%。

3?討論與結論

3.1?緩控釋肥對玉米不同器官中養分積累分配的影響

本試驗結果表明，增施氮肥能顯著提高玉米籽粒氮素積累量，促進葉片和莖的氮素積累，有利于延緩衰老，這與蒿寶珍等[11]研究相一致。但是肥料種類不同，對根、莖、葉和籽粒氮素積累的影響效果不同，緩控釋肥60天、90天處理可有效促進玉米地上部氮素吸收，顯著高于它肥料處理。施用緩控釋肥60天處理玉米根、莖、葉、籽粒中氮素含量分別為：12.77、46.10、50.36、107.80 kg/hm2，分別比對照提高2.51、1.81、1.59、1.26倍，表現為籽粒>葉片>莖>根。

磷是作物生長發育不可缺少的營養元素之一，植物體內的含磷量因肥料種類、作物種類、作物生育期不同而不同。楊歡等[12]研究認為磷素主要分布在籽粒和莖稈中，與本試驗得出的結論一致。磷素在玉米各器官中的含量依次為：籽粒>莖>葉>根。施用緩控釋肥60天處理的玉米根、莖、葉、籽粒中磷素含量依次為3.21、10.06、4.99、72.50 kg/hm2，分別比對照提高1.28、1.23、1.26、1.60倍。自制緩控氮肥處理下玉米磷素含量明顯高于其它處理，說明緩控釋肥促進了根系對養分的吸收使更多的磷素向地上部轉移。

鉀是植物生長發育所必需的營養元素，具有品質元素之稱，植物體內的含鉀量常因作物種類和器官的不同而存在較大差異。王曉慧等[13]研究認為鉀素主要分布在籽粒和莖稈中，這與本試驗研究結論一致。緩控釋肥可提高玉米根、莖、葉、籽粒中的鉀素含量，施用緩控釋肥60天處理的玉米根、莖、葉、籽粒中鉀素含量依次為18.19、96.12、24.44、44.84 kg/hm2，分別比對照提高2.03、2.10、1.67、1.13倍，且各器官中含鉀量依次為莖>籽粒>葉>根。

3.2?緩控釋肥對玉米產量構成因素的影響

施肥玉米穗行數、行粒數、穗長、千粒重、小區粒重都有增加，但增加的幅度因肥料種類不同而存在差異，整體來說緩控釋肥增幅最高，依次為：緩控氮肥>普通復合肥>脲緩控釋肥。緩控氮肥60天與90天處理效果無明顯差異，說明施用緩控氮肥60天處理即可達到較好效果。

參?考?文?獻：

[1]?高鵬，張睿.玉米緩控釋肥的產量效應研究[J].陜西農業科學，2018，65（2）：15-16，20.

[2]?李宗新，王慶成，齊世軍，等. 控釋肥對玉米高產的應用效應研究進展[J]. 華北農學報，2007，22（S1）：127-130.

[3]?呂嬌，李淑敏，潘明陽，等. 不同包膜控釋氮肥對玉米的影響[J]. 天津農業科學，2012，18（1）：46 -50.

[4]?趙秉強，張福鎖，廖宗文，等. 我國新型肥料發展戰略研究[J]. 植物營養與肥料學報， 2004，10（5）：536-545.

[5]?王空軍，張吉旺，郭玉秋，等. 我國北方玉米品種個體產量潛力與氮利用效率研究[J]. 應用生態學報，2005，16（5）：879-884.

[6]?劉軼. 控釋肥氮釋放對小麥玉米產量及氮素利用率的影響[D]. 泰安：山東農業大學， 2016.

[7]?鄭圣先，聶軍，熊金英，等. 控釋肥料提高氮素利用率的作用及對水稻效應的研究[J]. 植物營養與肥料學報，2001，7（1）：11-16 .

[8]?杜建軍，毋永龍，田吉林，等. 控/緩釋肥料減少氨揮發和氮淋溶的效果研究[J]. 水土保持學報，2007，21（2）：49-52.

[9]?趙營，趙天成，王世榮. 緩/控釋肥料在土壤中的氮素釋放特征及其對春玉米氮吸收的影響[J].中國農學通報，2015，31（17）：163-168 .

[10]Schmidt J， Beegle D， Zhu Q， et al. Improving in season nitrogen recommendations for maize using an active sensor[J]. Field Crops Res.，2011，120：94-101.

[11]蒿寶珍，姜麗娜，方保停，等. 限水灌溉冬小麥冠層氮分布與轉運特征及其對供氮的響應[J]. 生態學報， 2011， 31（17）：4941-4951.

[12]楊歡，趙浚宇，施凱，等. 磷素施用對鮮食糯玉米養分積累分配和產量的影響[J]. 玉米科學， 2016，24（1）：148-155.

[13]王曉慧，任英，曹玉軍，等. 東北春玉米區不同耕作方式對玉米鉀素積累分配的影響[J/OL]. 玉米科學：http：//kns.cnki.net/kcms/detail/22.1201.s.20170406.1740.030.html.1-8.