滴灌條件下新型水溶肥對制種玉米產量及效益的影響

崔云玲 張立勤 張志成 崔增團

摘要：為了促進新型水溶肥的推廣應用，以制種玉米LY263為指示作物，在河西綠洲灌區研究了新型水溶肥料、普通肥料和普通水溶肥對制種玉米產量及經濟效益的影響。結果表明，在化肥用量較普通肥料減少26.2%的條件下，施用新型水溶肥系列產品玉米高效專用水溶肥Ⅰ型168～240 kg/hm2+Ⅱ型336～480 kg/hm2+Ⅲ型105～150 kg/hm2（70%～100%新型水溶肥），較常規施肥模式制種玉米增產0.5%～7.1%，純收益增加1470.3～? 2 647.2元/hm2；較普通水溶肥模式增產0.7%～8.8%，純收益增加1 979.6～3 156.5元/hm2。與普通水溶肥模式相比，施用80%新型水溶肥和100%新型水溶肥可實現制種玉米顯著增產，70%新型水溶肥可確保制種玉米不減產，均可在河西灌區應用。

關鍵詞：滴灌水肥一體化；制種玉米；新型水溶肥；產量；效益

中圖分類號：S513；S147? ? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2097-2172（2022）03-0235-05

doi：10.3969/j.issn.2097-2172.2022.03.010

Effects of New Water-soluble Fertilizer on Yield and Economic

Benefit of Seed Corn under Drip Fertigation

CUI Yunling 1， 2， ZHANG Liqin 1， 2， ZHANG Zhicheng 3， CUI Zengtuan 2

（1. Institute of Soil， Fertilizer and Water Saving， Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China;

2. Gansu Farmland Conservation and Agricultural Environment Science Observation and Experiment Station， the Ministry

of Agriculture and Rural Affairs， Lanzhou Gansu 730070， China; 3. General Station of Gansu Cultivated Land Quality

Construction and Protection， Lanzhou Gansu 730020， China）

Abstract： To promote the utilization of water-soluble fertilizers， using seed corn LY263 as the material， effects of using new water-soluble fertilizer， chemical fertilizer and traditional water-soluble fertilizer on yield and economic return of seed corn in the Hexi Oasis irrigation district were studied. Results showed that when 26.2% of less chemical fertilizer was used， high-efficiency special water-soluble fertilizer Ⅰ for corn of 168 to 240 kg/ha plusⅡof 336 to 480 kg/ha plus Ⅲ of 105 to 150 kg/ha （70% to 100% new water-soluble fertilizer） showed an increase in yield of 0.5% to 7.1% compared with that of the conventional fertilization mode， which delivered an increase in net income of 1 470.3 to 2 647.2 RMB/ha， it also showed on increase in yield of 0.7% to 8.8%， compared with that of the traditional water-soluble fertilizer mode， which delivered an increase in net income of 1 979.6 to 3 156.5 RMB/ha. Compared with the traditional water-soluble fertilizer， 80% of new water-soluble fertilizerand 100% of new water-soluble fertilizer could achieve the significant increase in yield while 70% of new water-soluble fertilizercould maintain the yield with no significant reduction， which could all be applied in the Hexi Oasis irrigation district.

Key words： Drip fertigation; Seed corn; New water-soluble fertilizer; Yield; Economic benefit

隨著水肥一體化技術的大面積推廣應用和肥料行業的快速發展，以水溶性肥料為代表的新型肥料備受關注，在農業生產中的用量日益增加，已逐漸替代傳統化肥，成為農業生產中主要施用的肥料之一［1 - 3 ］。相關研究表明，施用大量元素水溶肥可促進制種玉米的生長發育，改善玉米植株性狀，促進玉米早抽雄散粉，提高結實率，增強玉米光合性能，增加光合產物的積累，且吐絲期下層根系生長優勢明顯，增產增收效果顯著［4 - 13 ］。前人的研究多集中在水溶肥用量及不同品牌水溶肥對作物產量、經濟效益影響等方面，而水肥一體化條件下新型水溶肥減量對玉米生長、產量及效益影響的研究少見文獻報道。我們針對河西綠洲灌區水肥一體化技術在制種玉米生產應用中存在的水肥脫節、施肥方式方法不合理，以及常見水溶肥價格偏高、養分比例固定，施用后容易引起養分比例失衡，導致連作障礙頻發、病蟲草害加劇等問題［14 - 15 ］，以河西走廊灌區制種玉米為研究對象，在膜下滴灌條件下，通過研究不同施肥模式對制種玉米產量、性狀和經濟效益的影響，將自主研發的新型高效水溶肥與普通肥料和普通水溶肥進行肥效比較并分析其減肥效應，評價不同施肥模式及新型水溶肥的減肥潛力，為河西綠洲灌區制種玉米產業可持續發展和水肥一體化技術應用提供支撐。

1? ?材料與方法

1.1? ?試驗地概況

試驗設在位于武威市涼州區的甘肅省農業科學院武威綠洲農業試驗站。試驗區位于37° 43′ Ｎ，102°35′ Ｅ，屬溫帶大陸性干旱氣候區。海拔1 465 m，年均氣溫7.7 ℃，日照時數3 023 h，≥10 ℃有效積溫為3 016 ℃，年太陽輻射總量140～158 kJ/cm2，年均降水量200 mm，蒸發量2 021 mm，無霜期150 d，屬典型的綠洲灌溉農業區。供試土壤類型為灌漠土，質地中壤，土壤肥力水平中等。耕層土壤含有機質12.32 g/kg、堿解氮65.3 mg/kg、有效磷25.6 mg/kg、速效鉀156.0 mg/kg，pH 8.16。

1.2? ?供試材料

供試肥料制種玉米高效專用水溶肥Ⅰ型（N-P2O5-K2O為32-16-3）、制種玉米高效專用水溶肥Ⅱ型（N-P2O5-K2O為 36-15-4）、制種玉米高效專用水溶肥Ⅲ型（N-P2O5-K2O為33-7-12）均由甘肅省農業科學院土壤肥料與節水農業研究所研制并提供。普通水溶肥（N-P2O5-K2O為15-15-15）由甘肅星碩生物科技有限公司提供。尿素（N 46%），甘肅劉家峽化工集團有限責任公司生產；磷酸二銨（N-P2O5為 18-46），云南云天化股份有限公司生產；磷酸一銨（N-P2O5 為11-53），嘉施利（宜城）化肥有限公司生產；氯化鉀（含K2O為60%），青海鹽湖鉀肥股份有限公司生產。指示制種玉米品種為LY263，由甘肅五谷種業股份有限公司提供。

1.3? ?試驗方法

試驗共設6個處理，處理A，不施肥，空白對照（CK）；處理B，施普通肥料，即施磷酸二銨391 kg/hm2、尿素825 kg/hm2；處理C，施100%新型水溶肥，即玉米高效專用水溶肥Ⅰ型240 kg/hm2+玉米高效專用水溶肥Ⅱ型480 kg/hm2+玉米高效專用水溶肥Ⅲ型150 kg/hm2（較處理B化肥用量減少26.2%，與處理F純養分總量等同，但對養分比例進行優化）；處理D，施80%新型水溶肥，即玉米高效專用水溶肥Ⅰ型192 kg/hm2 + 玉米高效專用水溶肥Ⅱ型384 kg/hm2+玉米高效專用水溶肥Ⅲ型120 kg/hm2（較處理B化肥用量減少20%的純養分總量）；處理E，施70%新型水溶肥，即玉米高效專用水溶肥Ⅰ型168 kg/hm2+玉米高效專用水溶肥Ⅱ型336 kg/hm2+玉米高效專用水溶肥Ⅲ型105 kg/hm2（較處理B化肥用量減少30%的純養分總量）；處理F，施普通水溶肥，即施尿素520.5 kg/hm2、水溶肥300 kg/hm2、磷酸一銨141.5 kg/hm2。隨機區組排列，3次重復，小區面積72 m2（4.8 m×15.0 m）。種植密度約9.18萬株/ hm2。灌溉水源為井水，全生育期滴水9次，灌水定額3 450 m3/hm2。除普通肥料處理外，其他各處理肥料均通過滴灌系統施入，各處理滴施肥料分配比例及滴肥時間相同。普通肥料處理中，全部磷酸二銨及30%的尿素基施，70%的尿素分別在拔節期和抽雄期各35%用追肥槍按株施入。其他施肥處理的肥料分7次結合滴水施入，其中制種玉米生長前期（出苗期至喇叭口期）滴施2次，中期（喇叭口期至抽雄吐絲期）滴施3次，后期（抽雄吐絲期至灌漿中期）滴施2次。其他管理同大田。

1.4? ?指標測定方法

成熟期分小區取20株母本植株，測定穗位高、穗長、穗粗、穗粒數、禿頂長、百粒重等經濟性狀；每小區選取中間4行收獲，自然曬干后脫粒計產。

1.5? ?數據處理

采用Microsoft Excel 2013軟件進行數據處理，采用DPS 7.5軟件對數據進行統計分析。

2? ?結果與分析

2.1? ?各處理對制種玉米經濟性狀的影響

由表1可見，施肥后制種玉米的經濟性狀均較CK明顯改善，且差異達顯著水平（P < 0.05）。100%新型水溶肥、80%新型水溶肥處理（優化新型水溶肥處理減量20%以內）制種玉米的穗長、穗粗、穗粒數、百粒重均高于普通肥料處理。100%新型水溶肥處理各經濟性狀均表現最優，其次是80%新型水溶肥處理，以上2個處理的穗粒數和百粒重均增加明顯，與普通肥料處理相比穗粒數增加8～20粒，百粒重增加0.70～1.75 g；與等養分量的普通水溶肥處理相比穗粒數增加13～25粒，百粒重增加0.26～1.31 g。70%新型水溶肥處理各經濟性狀與普通肥料和普通水溶肥處理基本相當。

方差分析可知，穗長、穗粗、百粒重各施肥處理均與CK差異顯著，各施肥處理間差異不顯著。穗位高100%新型水溶肥處理與其他處理間達差異顯著水平，其余各施肥處理間均差異不顯著。禿頂長普通肥料處理和CK差異不顯著，均與各水溶肥處理間差異顯著。穗粒數100%新型水溶肥處理與其他各施肥處理間均達差異顯著水平，80%新型水溶肥處理與70%新型水溶肥處理、普通肥料處理間差異不顯著，與其他各施肥處理間達差異顯著水平。對于高需肥型作物玉米而言，高肥有利于經濟性狀的改善，隨著減肥力度的增加，制種玉米的綜合經濟性狀總體上變差，但除對穗位高和穗粒數影響較大外，其他性狀間差異均不顯著。可見，不同施肥方式、肥料配比和用量主要影響的是制種玉米的穗位高和穗粒數，進而影響其產量。

2.2? ?各處理對制種玉米產量的影響

由表2可看出，施肥可顯著增加制種玉米產量（P < 0.05）。各施肥處理的制種玉米產量為6 364.7～6 926.4 kg/hm2，較CK增產1 723.8～2 285.5 kg/hm2，增幅37.1%～49.2%。100%新型水溶肥、80%新型水溶肥處理（優化新型水溶肥處理減量20%以內）較普通肥料處理分別增產456.5、243.5 kg/hm2，增幅分別為7.1%、3.8%；較普通水溶肥處理分別增產561.7、348.7 kg/hm2，增幅分別為8.8%、5.5%。70%新型水溶肥處理（優化新型水溶肥處理減量30%）的產量與普通肥料和普通水溶肥相當。優化施肥量后用新型水溶肥替代普通肥料和普通水溶肥對制種玉米的生長均有一定的促進作用，表現為隨著肥料減量程度的增加制種玉米的產量呈持續降低趨勢。與100%新型水溶肥處理相比，優化新型水溶肥處理減量20%時產量差異不顯著，減量30%時達差異顯著水平，但與普通肥料處理和普通水溶肥處理間差異未達顯著水平。由此可見，與普通水溶肥相比，優化新型水溶肥在減量不超過20%時可實現制種玉米增產增收、減量30%時可確保制種玉米不減產。

2.3? ?各處理對制種玉米經濟效益的影響

在商品價格相同的條件下，產值與產量呈正相關關系，因此產值的表現結果與產量是一致的，純收益的高低由產值和成本投入確定。由表3可看出，各施肥處理產值為35 642.3～38 787.8 kg/hm2，較CK增加9 653.3～12 798.8 kg/hm2，各處理產值由高到低依次為100%新型水溶肥 > 80%新型水溶肥 > 普通肥料 > 70%新型水溶肥 > 普通水溶肥 > CK，普通水溶肥、70%新型水溶肥和普通肥料處理的產值相當。5個施肥處理中肥料投入由高到低依次為普通肥料、普通水溶肥、100%新型水溶肥、80%新型水溶肥、70%新型水溶肥。總投入與肥料投入表現相同，新型水溶肥處理均較普通肥料處理投入減少90.8～1 293.3元/hm2。除去肥料、種子、地膜、農藥、灌水費用等純收益為21 152.4～22 329.3元/hm2，較普通肥料處理增加1 470.3～2 647.2元/hm2，較普通水溶肥處理增加1 979.6～3 156.5元/hm2。水溶肥處理的產投比均高于普通肥料處理，產投比由高到低依次為80%新型水溶肥 > 70%新型水溶肥 > 100%新型水溶肥 > 普通肥料 > 普通水溶肥 > CK。

3? ?討論與結論

優化平衡施肥對制種玉米生長、產量和效益影響顯著。李龍等［16 ］研究表明，氮磷鉀配方施肥能顯著促進玉米生長，提高玉米產量，提升經濟效益。王勇等［17 ］的試驗結果表明，中量化肥（N375P150K150）足以使制種玉米產量水平發揮到最大，高量化肥（N525P225K225）投入增效不明顯。秦潤玲［18 ］研究發現，制種玉米田氮磷肥最佳施用量為N 300 kg/hm2、P2O5 90 kg/hm2，較農民施肥節氮42.8%、節磷50%。孫寧科等［19 ］研究表明，較農戶施肥化學氮肥減量16.6%～33.3%后實施秸稈還田或增施有機肥，制種玉米產量均有不同程度增加，適宜的化肥用量為N 300 kg/hm2、P2O5 150 kg/hm2、K2O 150 kg/hm2。以上研究說明合理施肥仍然是當前農業生產中獲得較高產量的關鍵措施，而兼顧化學肥料施用的產量效應、經濟效益和環境安全是實現綠色增效的前提。在當前玉米生產中，通過優化施肥、滴灌水肥一體化、水溶性肥料等措施改進水肥管理，仍可在保障產量的同時減少化肥投入。

本研究結果顯示，傳統施肥量及施肥方式方法仍有較大的改進提升空間，改30%尿素及全部磷酸二銨基施，70%尿素分2次追施的傳統施肥模式為總養分量減量后氮磷鉀優化的水肥一體化模式，在確保制種玉米LY263產量不降低的前提下實現節肥增效，提高肥料利用效率，用新型水溶肥料替代普通水溶肥，可在優化肥料原料基礎上繼續減少30%的肥料投入量，仍然可確保制種玉米的穩產高效。在本試驗土壤養分含量和傳統施肥量（630 kg/hm2）基礎上，化肥減量26.2%并進行優化施肥處理（465 kg/hm2）較傳統施肥管理仍有一定的增產效果。優化新型水溶肥在減量20%以內時制種玉米綜合農藝性狀及產量均優于普通肥料和普通水溶肥處理，減量30%時與普通肥料和普通水溶肥處理相當。也就是說普通水溶肥在較普通肥料減少施肥量26.2%、新型水溶肥在較普通肥料減量48.1%時仍可保持制種玉米平產，這與沈建國等［20 ］、李小波等［21 ］和劉虎成等［22 ］研究結果相同。本試驗表明，在化肥用量較普通肥料減少26.2%的條件下，施用新型水溶肥系列產品玉米高效專用水溶肥Ⅰ型168～240 kg/hm2+Ⅱ型336～480 kg/hm2+Ⅲ型105～150 kg/hm2（70%～100%新型水溶肥）較常規施肥模式制種玉米增產0.5%～7.1%，純收益增加1 470.3～2 647.2元/hm2；較普通水溶肥模式增產0.7%～8.8%、純收益增加1 979.8～3 156.5元/ hm2。與普通水溶肥模式相比，施用80%新型水溶肥和100%新型水溶肥可實現制種玉米顯著增產，70%新型水溶肥可確保制種玉米不減產，均可在河西灌區推廣應用。

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收稿日期：2022 - 08 - 23；修訂日期：2022 - 10 - 30

基金項目：“十三五”國家重點研發計劃課題（2016YFD0200404）。

作者簡介：崔云玲（1972 — ），女，甘肅永靖人，副研究員，主要從事植物營養與土壤肥料方面的研究工作。Email：tfscyl@163.com。