專用緩釋肥結合延緩收獲對夏玉米產量的調控效應

薛艷芳 張慧 高英波 錢欣 蔣麗萍 李國方 韓小偉 齊世軍 劉開昌 郭興臻 李宗新

摘要：以玉米品種登海605為供試材料，以魯西南當地農民習慣模式（習慣施肥和習慣收獲時間，模式A）為對照，探析專用緩釋肥+農民習慣收獲時間（模式B）、專用緩釋肥+延緩收獲時間至10月10日（模式C）和專用緩釋肥+延緩收獲時間至10月18日（模式D）4種處理模式對該地區夏玉米產量的調控效應。結果表明，與模式A相比，模式B可使玉米增產2.1%～27.0%，平均增產14.2%，產量增加主要原因是施用專用緩釋肥增加了穗粒數，并且在玉米晚播條件下（6月25日）也可增加千粒重;模式C的產量較模式A和模式B分別平均提高24.7%和 16.0%，模式D的產量較模式C降低13.3%。本研究結果顯示，專用緩釋肥結合適時晚收（10月10日）適宜在魯南夏玉米種植區推廣應用。

關鍵詞：專用緩釋肥;夏玉米;延緩收獲;產量

中圖分類號：S513.062 ?文獻標識號：A ?文章編號：1001-4942（2019）06-0102-06

Abstract The maize cultivar Denghai 605 was used as material to study the effects of four different treatment patterns on the grain yield of summer maize in southwest Shandong Province. The four treatment patterns were as follows： conventional fertilizer application and harvest time （mode A）， combination of special slow-release fertilizer and conventional harvest time （mode B）， combination of special slow-release fertilizer and delayed harvest on October 10 （mode C）， and combination of special slow-release fertilizer and delayed harvest on October 18 （mode D）. The results showed that compared with mode A， the grain yield increased by 2.1%～27.0% with the mean as 14.2% under mode B. The main reasons for the increase in yield under mode B were the increase of kernel number per ear by special slow-release fertilizer which could also increase the 1 000-kernel weight under late sowing on June 25. Mode C resulted in a 24.7% and 16.0% of increases in the average yield compared with mode A and B， respectively. Mode D， however， resulted in a 13.3% of decrease in yield compared with mode C. All the results suggested that the combination of special slow-release fertilizer and delayed harvest on October 10 （mode C） was more suitable for popularization and application in summer maize area of southwest Shandong Province.

Keywords Special slow-release fertilizer; Summer maize; Delayed harvest; Yield

玉米是中國第一大糧食作物，其種植面積約占全國農作物總面積的1/4，產量則達全國農作物總產量的1/3。夏玉米整個生育期需要持續吸收氮素，拔節期至大喇叭口期和吐絲期至灌漿期需氮量最多[1]。但玉米生育后期追肥困難，一次性施肥（一炮轟）即一次性施入底肥、后期不再追肥的現象較為普遍。農村勞動力轉移和勞動成本增加是玉米產量進一步提升的主要限制因素之一。據報道，山東省采用一次性施肥技術的農戶高達54.5%[2]，但生育期僅施一次速效氮肥易造成肥料分配不均衡，導致前期氮素供應過剩發生揮發和淋洗損失、后期供應較少易出現脫氮現象，進而降低玉米產量和氮肥利用效率[3]。

控釋肥具有養分釋放緩慢、肥效持久穩定、養分利用率高、一次性施用等優點[4-6]。為了滿足當前農業節肥增效綠色生產的需要，控釋肥在玉米上一次性施用對促進農業資源高效利用和農業可持續發展具有重要意義。研究表明，一次性施用普通肥用量80%的控釋肥，可以達到省工、高產、高效、節肥的目的，適宜在黃淮海夏玉米生產區推廣應用[7]。此外，諸多研究表明，包膜尿素與普通尿素配施可顯著提高玉米產量、實現簡化施肥[8-10]。但隨著肥料生產工藝的發展，各種養分配比的復混肥料、功能型復混肥、緩/控釋肥料及玉米專用肥等化肥品種日漸增多，各類化肥性質和效果各異[11-13]，這給農民對肥料的選擇帶來了困擾。因此，有針對性研制和推廣高效、適合機械化操作的玉米專用配方肥，對于提高夏玉米產量和增加農民收入具有重要意義[14]。

收獲期也是影響玉米產量和品質的因素之一， 選擇適宜的收獲期是獲得高產優質的關鍵[15]。黃淮海平原是我國典型的兩熟制區域，冬小麥—夏玉米為該區主要種植模式。黃淮海地區農民習慣在9月25—30日收獲，農戶多以果穗苞葉變黃、籽粒頂部變硬作為玉米成熟的標志，但魯西南地區實際生產傾向于9月20日前后收獲。此時籽粒乳線形成尚不到50%，籽粒含水量在30%左右，較正常收獲時偏高15%及以上，嚴重限制玉米產量和品質的提高[16]，并且造成光溫資源的浪費。隨著農業綜合生產條件的改善，特別是近年來農業機械化作業的應用縮短了農耗時間，為推廣玉米延遲收獲創造了一定條件[17]，也為“雙晚技術”（小麥適當晚播、玉米適當晚收）推廣提供了保障。研究表明，“雙晚技術”較農民習慣模式使小麥玉米周年平均增產7.8%，其產量的增加主要來自于夏玉米季，且冬小麥晚播并未造成減產[18]。

前人就緩控釋肥料產品的篩選、用量以及不同收獲時期對夏玉米產量影響的研究較多[1，4-8，12，16，19]，但其交互作用對夏玉米產量的調控效應研究鮮見報道。本試驗選用夏玉米中晚熟品種登海605為供試材料，以當地農民習慣模式（習慣施肥和習慣收獲時間）為對照，探析施用專用緩釋肥結合延緩收獲對夏玉米產量的調控效應，以期為夏玉米專用緩釋肥的應用以及“雙晚技術”的推廣提供可靠的參考依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2018年6—10月在山東省棗莊市的3個試驗點進行。試驗點分別位于棗莊市農業科學研究院試驗基地（嶧城區吳林）、滕州市張汪鎮洛莊村和棗莊市中區西王莊鎮西王莊村。各試驗點播前0～30 cm土層基礎理化性狀見表1。

pH值棗莊市農科院（嶧城區吳林）60.0151.0198.713.36.1滕州市張汪鎮洛莊村45.959.0214.29.75.8棗莊市中區西王莊鎮西王莊村41.037.1105.612.95.7

1.2 試驗設計

每個試驗點設置2～4種處理模式（見表2）。模式A：當地農民習慣模式，即農民習慣用肥和習慣玉米收獲時間;模式B：根據當地土壤肥力狀況和產量水平設計并由山東谷豐源生物科技集團有限公司生產的玉米專用緩釋肥，玉米收獲時間同模式A，專用肥中N-P2O5-K2O=26-11-8，30%的氮肥為60天釋放期的樹脂包膜尿素（含氮量≥44%），剩余70%的氮肥為普通尿素（含氮量≥46%），肥料用量750 kg/hm2;模式C： 在施用玉米專用緩釋肥的基礎上，玉米收獲時間延遲至10月10日;D：在施用專用緩釋肥的基礎上，玉米收獲時間延遲至10月18日。3個試驗點的供試玉米品種均為登海605，每公頃播種密度為6.3萬株，60 cm 等行距種植，免耕貼茬機械種肥同播（隨播種一次性施入全部肥料，后期均無追肥）。大區處理便于機械作業，各試驗點每種模式的面積均為666.7m2。病蟲草害防治按照常規大田統一管理。

1.3 測定項目與方法

成熟期各試驗點的每種模式均隨機收獲5 m雙行測實產。考慮到同一試驗點同一播期下，有效穗數和穗粒數不受收獲期的影響[16]，因此每個試驗點僅在農民習慣收獲時間點，將樣方內所有穗進行考種，調查穗長、穗粗、穗行數、行粒數后，脫粒稱重，并換算為水分含量14%的產量。另外，由于不同收獲時間對玉米籽粒的千粒重和含水率影響較大[16， 19]，各個試驗點每次收獲時均調查千粒重和籽粒含水率。

肥料偏生產力（PFP， kg/kg）= 籽粒產量/施肥量（氮磷鉀肥總投入量）。

1.4 數據統計與分析

采用Microsoft Excel 2016處理數據及作圖;采用SPSS 23.0軟件進行數據分析，并用LSD法進行多重比較（P<0.05）。 ?表2 不同試驗點的處理模式與肥料用量

27-8-99/301624854264B種肥同播專用肥26-11-89/301958360338 ?注：a為普通復合肥，用量 600 kg/hm2;b為金正大生態工程集團股份有限公司生產的復合肥，用量 600 kg/hm2。

2 結果與分析

2.1 不同處理模式對夏玉米產量的影響

由圖1看出，不同試驗點，夏玉米產量變化范圍在 6.1～10.8 t/hm2，平均產量為 8.8 t/hm2。同一處理模式下，夏玉米產量表現為試驗點2≥試驗點1>試驗點3。試驗點1，模式B產量較模式A提高2.1%，模式C產量較模式A和模式B分別提高22.9%和20.4%，模式D產量較模式C降低13.3%，即模式C條件下產量最高。試驗點2，模式B產量較模式A提高13.5%，模式C產量較模式A和模式B分別提高26.5%和11.5%，即模式C條件下產量最高。試驗點3，模式B產量較模式A提高27.0%。不同試驗點條件下，模式B產量較模式A平均增產14.2%，模式C產量較模式A和模式B分別平均增產24.7%和16.0%。

2.2 不同處理模式對夏玉米產量構成和穗部性狀的影響

表3顯示，試驗點1、2、3的模式B公頃穗數較模式A分別提高0.5%、1.3%和4.0%;模式B穗粒數較模式A分別提高2.7%、2.9%和1.3%，但兩種模式間各參數的差異未達到顯著水平。另外，兩種模式對玉米穗部性狀如穗長、穗行數和行粒數均無顯著影響。試驗點2模式B的穗粗較模式A顯著提高，但另外2個試驗點兩種模式間穗粗差異不顯著。各試驗點間，試驗點1的公頃穗數最高，其次是試驗點2，試驗點3的最低。但試驗點1的穗粒數顯著低于其他2個試驗點，主要因為試驗點1的穗長和行粒數均顯著低于其他2個試驗點。

2.3 不同處理模式對夏玉米千粒重和含水率的影響

試驗點1模式B的千粒重較模式A降低2.9%，模式C和D的千粒重較模式A分別顯著提高11.6%和12.6%，而模式D僅比模式C提高0.9%。試驗點2模式B和C的千粒重較模式A分別提高0.1%和3.8%。試驗點3模式B的千粒重較模式A顯著提高12.5%（圖2）。

不同試驗點間，模式A和模式B的籽粒含水率均無顯著差異。試驗點3的玉米播種時間較晚（6月25日），第一次收獲時籽粒含水率（43.6%）顯著高于其他兩個試驗點。但延緩收獲顯著降低籽粒含水率，試驗點1 籽粒含水率在3次收獲條件下依次為36.1%、21.7%和18.0%。試驗點2第一次和第二次收獲條件下，籽粒含水率分別為34.2%和23.1%（圖2）。

2.4 不同處理模式對夏玉米肥料偏生產力的影響

由圖3看出，不同試驗點夏玉米肥料偏生產力變化范圍為23.0～32.1 kg/kg，平均為28.1 kg/kg。試驗點1和2，盡管模式B較模式A的產量分別提高2.1%和13.5%（圖1），但模式B的肥料投入量較模式A增加25.2%（表2），因此模式B的肥料偏生產力較模式A分別降低18.5%（P<0.05）和9.4%（P>0.05）。但肥料偏生產力

在模式C與模式A間無顯著差異。模式D的肥料偏生產力較模式A降低14.9%（P<0.05）。試驗點3兩種處理模式（模式A和B）對肥料偏生產力無顯著影響，平均為23.1 kg/kg。

3 討論與結論

作物高產和資源高效利用是科學施肥的重要目標，施用緩釋肥是提高作物產量和肥料利用效率的重要技術措施。研究表明，在減氮20%的情況下，玉米一次性基施控釋氮肥仍可比普通肥料增產 18.3%[12]，在減少1/3 純氮用量的情況下施用控釋尿素仍可使夏玉米產量維持穩定[20]。王宜倫等[21]研究結果表明，施用緩釋氮的專用緩釋肥較習慣施肥增產6.4%～9.6%，高緩釋氮比例的專用緩釋肥通過提高千粒重實現增產，而低緩釋氮比例的專用緩釋肥通過增加穗粒數提高夏玉米產量。本研究表明，施用專用緩釋肥較農民習慣施肥增產 2.1%～27.0%，平均增產14.2%，產量增加主要是施用緩釋肥增加了穗粒數，并且在玉米晚播條件下（試驗點3）也可增加千粒重。楊俊剛等[3]認為，普通尿素與包膜肥料配合施用可以克服普通速效肥一次性施用帶來的減產和氮素損失的風險，主要在于控釋肥可以形成土壤氮素穩定持續的供應，減少氮素向土壤深層累積，從而保證玉米的正常生長。

除肥料類型和用量外，收獲期也是影響玉米產量和品質的因素之一。李洪梅等[22]試驗結果表明，山東兗州地區，在農民習慣收獲時間9月20日基礎上推遲 8～10 d ，在不增加任何成本情況下，夏玉米單產可提高10%以上。劉少坤等[19]研究表明，中晚熟品種（鄭單958 和登海605）在10月10日收獲時，粒重還處于增加階段，延遲收獲能顯著增加粒重和降低籽粒含水量，在不耽誤小麥播種的前提下，最好延遲到10月10日以后收獲。本研究表明，試驗點1和試驗點2，在施用專用緩釋肥基礎上，10月10日收獲（模式C）的產量較農民習慣收獲時間（較模式B）分別提高20.4%和11.5%，平均提高16.0%。但當玉米收獲時間延遲至10月18日時，試驗點1的千粒重較10月10日收獲時僅增加 0.9%，籽粒含水率降低3.7個百分點，籽粒產量不僅沒有提高，反而降低13.3%，主要是因為10月18日收獲時籽粒遭蟲食并有掉粒的現象。因此，在該地區適宜的玉米收獲時間建議在10月10日左右，但不易過晚（10月18日），收獲過晚有遭蟲食，遇陰雨霉變、發芽等風險。

綜上所述，較農民習慣模式相比，施用專用緩釋肥可使玉米平均增產14.2%，專用緩釋肥結合適時晚收（10月10日）可使玉米平均增產24.7%，并且肥料偏生產力與農民習慣模式相比無顯著差異，適宜在魯南地區推廣應用。但不同處理模式下氮素損失、殘留（NO-3-N）及對冬小麥-夏玉米周年產量和氮素吸收的影響需要進一步深入研究。

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