商水縣農業農村局 陳永顯 訾芳菊
河南省現代農業科普基地課題組 陳東義
河南省土壤肥料站 褚小軍
為在豫東地區高標準農田探索綠色玉米簡化生產技術,商水縣農業農村局采取田間試驗方法研究了緩釋肥對夏玉米產量、經濟效益及抗逆性的影響。試驗結果表明,緩釋氮占比25%的專用緩釋肥有利于提高夏玉米的千粒質量和穗粒數,比習慣性施肥,千粒質量提高27.5 g,穗粒數增加15.6。緩釋肥促進了夏玉米對養分的吸收利用,延長了土壤氮素有效供應的時間,增產增收顯著。比較習慣性施肥,綠色玉米應用緩釋肥與種肥同播技術,每667 m2產量增長11.6%,增效161.5 元。
試驗于2023 年6 月,安排在商水縣高標準農田練集鎮楊莊村,GPS 定位東經114°42′34.0″,北緯33°32′5.0″。土壤類型為潮土——兩合土,質地為輕壤土,肥力均勻,地勢平坦,田間基礎設施完善配套,有較好的代表性。試驗地交通便利,適宜展示觀摩。耕層土壤養分為:pH 為7.1,有機質13.6 g·kg-1,全氮1.1 g·kg-1,有效磷14.5 mg·kg-1,速效鉀115 mg·kg-1,緩效鉀980 mg·kg-1,有效銅1.6 mg·kg-1,有效鋅1.8 mg·kg-1,有效錳28.5 mg·kg-1,容重1.38 g·cm-3。前茬作物為小麥,每667 m2產量520 kg。供試作物為玉米,品種為裕豐303。
試驗用緩釋肥系正規廠家生產。本試驗由商水縣農業農村局和陳東義勞模創新工作室實施,河南省現代農業科普基地(商水)項目支持,河南省土壤肥料站技術支持。
本試驗設3 個處理,3 次重復,隨機排列,小區面積60 m2,小區間設田埂,重復間留1 m走道,四周設置保護行。除施肥不同外,其他管理措施同一般大田。
本示范設3 個處理,無重復。處理1、處理2 面積各為667 m2;處理3 為對照(CK),面積1134 m2。除按要求施肥不同外,其他管理措施同一般大田生產。
處理1,施用專用緩釋肥40%(N:P2O5:K2O=26:5:9,緩釋氮25%),每667 m2施用基肥50 kg,采取種肥同播。
處理2,施用與處理1 等養分的普通肥料,由尿素(46%N)、有效磷(12%P2O5)、鉀肥(60%K2O)調配。采取播種后當天開溝均勻施入。
處理3(CK),當地農民習慣施用的普通40%復合肥(N:P2O5:K2O=30:5:5),每667 m2施用基肥50 kg,種肥同播。
指定1 名技術員負責試驗點的觀測記錄事宜,及時調查記載玉米的生物學性狀、發育情況和抗逆性狀。試驗、示范田玉米于6 月10 日播種,每667 m2播種量為5 kg。6 月27 日定苗,行距60 cm,株距28 cm,每667 m2為4000 株。7 月10 日噴施胺鮮·乙烯利化學調控1 次,8 月17 日噴施25%丙環唑防治南方銹病1 次。9 月28 日取樣考種,并且一次性收獲。收獲時,對各處理小區除去兩個邊行和兩端各1 m 后,以小區為單位,單收單打分別計產。對示范區各個處理,采取沿該區對角線收獲具代表性的3 個樣方,每個樣方10 m2,實打計產。
試驗示范過程中認真調查玉米生育期,并記錄調查結果(見表1)。處理1 較處理3(CK)玉米出苗期無差異,而拔節期推遲2 d,抽雄期推遲1 d,成熟期延遲3 d。棒三葉持綠時間延長,有效增加了灌漿時間,有利于玉米的干物質積累,為增加產量夯實了基礎。處理2 與處理3(CK)無明顯差異。

表1 不同處理生育時期調查記錄
每個處理隨機選取5 個點,每個點調查10 株,統計平均數。調查生長期間明顯時段的青枯病病株率、南方銹病病株率等病蟲害發生情況;調查記錄收獲時的株高、穗位、穗長、穗粗、禿尖情況,及第一層氣生根數量和第九葉節的莖粗、莖壁厚度、莖髓部密實度。由表2 可知:處理1 較處理3,株高降低10 cm,穗位降低9 cm,穗長增加2.4 cm,穗粗增加0.12 cm,禿尖情況明顯好轉減少1.1 cm;第一層的氣生根增加4 條,調查時還發現毛細根數量明顯增多;第九葉節的莖粗增加2.52 mm,增粗13.2%;莖壁厚度增加0.2 mm,增厚23.7%;用手指按壓莖截面髓部,很容易感覺到較緊實。緩釋肥處理區較習慣區,病蟲害減輕,青枯病病株率明顯下降,降低56%;南方銹病病株率明顯下降,降低61%。另外,2023 年玉米生長后期,多日陰雨天氣,造成一些地塊玉米棵上發芽,而試驗田緩釋肥區玉米因棒三葉枯黃慢、成熟晚,生芽程度明顯減弱。據調查,緩釋肥區較習慣區的夏玉米生芽率降低80%。總之,緩釋肥處理區較對照區的夏玉米生物學性狀明顯改善,抗逆性增強,為優化成產三要素創造了條件。

表2 不同處理生物學性狀調查統計
處理1 與處理2,盡管施肥養分總量、比例相同,但其生物學性狀指標相比,說明緩釋肥的供肥性能與作物生長的需求更契合,較好肥料利用率也會更高。同時,處理2 與處理3(CK)相比,其生物學性狀又有好的表現,說明處理2 的養分配比有優勢,習慣施肥用的復合養分肥配比需要優化。
由表3 可知,處理1 較處理3(CK),穗粒數平均增加15.6,千粒質量增加27.50 g;處理1 較處理2,穗粒數平均增加11.5,千粒質量增加20.50 g。處理1應用緩釋肥與種肥同播技術的小區,雙棒株率稍高一些。緩釋肥區較習慣施肥區的成產三要素有明顯的優化,畝穗數有所增加,穗粒數增長3.18%,千粒質量增長7.33%。

表3 田間調查與考種統計
應用緩釋肥并種肥同播技術的處理玉米產量增產效果明顯。由表4 可知,試驗小區處理1 較處理3(CK),每667 m2產量增加71.8 kg,增產長為11.6%。處理1 較處理2,每667 m2產量增長63.6 kg,增產率為10.2%。

表4 各處理每667 m2 產量結果統計
對各處理產量結果進行方差分析(見表5),處理間產量差異達顯著水平。采用PLSD 法進行多重比較(見表6),處理1 與處理2 之間產量差異達顯著水平,處理1 與處理3 之間產量差異達極顯著水平,處理2 與處理3(CK)之間產量差異不顯著。

表5 產量結果統計分析

表6 不同處理產量結果多重比較
據調查,當地市場玉米、普鈣、尿素、進口氯化鉀、40%普通復合肥、40%緩釋復合肥價格分別為2600元·t-1、1000 元·t-1、2800 元·t-1、3600 元·t-1、3300 元·t-1、3800 元·t-1;每667 m2種子、農藥(2 次)、澆水費用、播種、收獲、施肥用工價格分別為60 元、30 元、100 元、30 元、40 元、40 元。在試驗示范過程中,詳細記錄各項投入成本,并進行經濟效益分析(見表7)。在種子、農藥相同的條件下,處理1 較處理3(CK),每667 m2增收161.7 元。

表7 不同處理投入與產出統計
在豫東高標準農田潮土區,夏玉米應用緩釋肥與種肥同播技術,與農民習慣施肥相比,穗粒數、千粒質量分別提高3.18%、7.33%,增產11.6%,每667 m2純收益增加161.7 元;與等養分的摻混肥料相比,穗粒數、千粒質量分別提高2.32%、5.36%,增產10.2%,每667 m2純收益增加143.3 元。研究表明,應用緩釋肥與種肥同播技術,省工、節肥、增效,建議示范推廣。
緩釋肥促進了玉米植株對氮素的吸收利用,可延長時維持土壤氮素的有效水平時間,能促進玉米營養生長和生殖生長,降低株高與穗位,抗倒伏能力增強。有效調控玉米生長中后期對養分的需求,延長了棒三葉的功能期,有利于玉米后期灌漿和養分的傳輸與積累,改善了玉米的成產因素,能夠有效提高產量。
高標準農田玉米應用專用緩釋肥與種肥同播技術,是解決勞動力短缺、實現簡化生產的重要措施。然而,優質緩釋肥價格偏高,部分農戶有點難以承受。建議企業改良工藝,降低價格;同時加強農機農藝融合,供應實用智能的種肥同播機械,加快玉米簡化生產技術的推廣。
針對肥料養分配比和緩釋氮比例的問題,還需要在不同土質和不同產量水平地塊上進一步試驗。期望肥料企業改進生產工藝,降低緩釋肥市場價格,盡快普及專用緩釋肥,為實現化肥減量化作出積極貢獻。