Bio:
Email: ytwll2008@126.com
王连林(1962—)，男，高级农艺师，河北省玉田县农业区划办公室主任，主要从事农业资源与区划、农业遥感监测与农业资源调查等工作；ytwll2008@126.com
双螯合多微复混肥对土壤性状和作物产量的影响
Effect of Double Chelated Multi-Microelement Compound Fertilizer on Soil Properties and Crop Yield
王连林
Lianlin WANG ,
杨全庆
Quanqing YANG ,
张志成
Zhicheng ZHANG ,
曹连志
Lianzhi CAO ,
江瑶
Yao JIANG ,
陈铁成
Tiecheng CHEN
1 河北省玉田县农业区划办公室 河北玉田 064100 Agriculture Planning Office of Yutian Country, Hebei Province, Yutian 064100, China
2 河北省玉田县农牧局 河北玉田 064100 Agriculture and Animal Husbandry Bureau of Yutian Country, Hebei Province, Yutian 064100, China
3 沣田宝农业科技有限公司 河北玉田 064109 Fengtianbao Agricultural Science and Technology Co., Ltd., Yutian 064109, China
摘要：
为了验证施用双螯合多微复混肥对土壤农化性状和农作物产量的影响，开展了田间试验研究。试验结果表明，施用双螯合多微复混肥可减小土壤容重，提高土壤田间持水量；可显著提高小麦、玉米、马铃薯、蔬菜、甜瓜、葡萄和桃的产量，并可提升甜瓜、葡萄和桃的品质。
关键词：
新型肥料;
双螯合多微复混肥;
土壤性状;
肥效试验;
Abstract：
In order to verify the effect of application of double chelated multi-microelement compound fertilizer on soil agrochemical properties and crop yield, field experimental study is carried out. Experimental results show that applying double chelated multi-microelement compound fertilizer can reduce soil bulk density, increase field water holding capacity; it can promote significantly the yield of wheat, corn, potato, vegetable, muskmelon, grape and peach, and improve the quality of muskmelon, grape and peach, too.
Keyword：
new type of fertilizer;
double chelated multi-microelement compound fertilizer;
soil properties;
fertilizer efficiency experiment;
双螯合多微复混肥是针对当前我国化肥生产与应用中存在的营养元素比例不协调、中微量元素缺失、土壤pH制约各种养分充分发挥作用三大问题，结合各种作物对大量元素的吸收利用比例，目标产量对中微量元素、各种氨基酸、腐殖酸的吸收消耗与土壤供给能力，土壤中有机质、黄腐酸等对作物发育的影响程度，以氮、磷、钾三大元素1.0 :0.3~0.5 :1.0的最佳质量配比，辅以螯合态微量元素，配以氨基酸、腐殖酸、黄腐酸等活性物质开发而成。为了验证施用双螯合多微复混肥对土壤农化性状和农作物产量的影响，开展了田间试验研究。
1
对土壤农化性状的影响
1.1
试验材料与方法
本试验研究以沣田宝农业科技有限公司生产的双螯合多微复混肥为基本材料，重点选用N-P2O5-K2O为15-5-10或18-8-12的配比组方，同时添加10%双螯合多微添加剂，与目前农户习惯施用的N-P2O5-K2O为15-15-15的复混肥进行对比。
试验材料的投入采用2种方法：①等价法，即示范区和对照区等价投入双螯合多微复混肥和农户习惯施用的复混肥；②等量法，即示范区与对照区投入同等质量的化肥。
鉴于本研究所采用的材料在2010年前已完成多点多地四因素三重复小区试验，本次试验研究仅设置大区对照。
1.2
试验结果与分析
通过对内蒙古、山东和河北6个不同地区的土壤连续施用5年试验材料的地块进行取样分析，双螯合多微复混肥不仅表现出增产、抗逆性强的效果，而且可以改善土壤容重、缓解土壤板结，试验结果如表 1和表 2所示。
表 1
不同地区不同土壤施用双螯合多微复混肥后土壤容重变化 g/cm3
表 2
施用双螯合多微复混肥后土壤田间持水量变化 g/cm3
| 试验点 | 土壤类型 | 类别 | 取样深度/cm | 备注 | |||||||
| 0~20 | 20~40 | 40~60 | |||||||||
| 持水量 | 增减 | 持水量 | 增减 | 持水量 | 增减 | ||||||
| 注：1)试验点同表 1 | |||||||||||
| 1 | 潮土 | 示范区 | 21.9 | 0.6 | 20.4 | -1.2 | 22.1 | 0.7 | 小麦、蔬菜连作 | ||
| 对照区 | 21.3 | 21.6 | 21.4 | ||||||||
| 2 | 潮土 | 示范区 | 28.6 | -0.4 | 39.2 | 2.0 | 37.6 | 2.2 | 马铃薯、蔬菜连作，连续施用4次 | ||
| 对照区 | 29.0 | 37.2 | 35.4 | ||||||||
| 3 | 潮土 | 示范区 | 28.2 | 4.4 | 29.0 | 5.3 | 27.2 | 3.6 | 小麦、玉米连作，连续施用5次 | ||
| 对照区 | 23.8 | 23.7 | 23.6 | ||||||||
| 4 | 棕壤 | 示范区 | 29.6 | 1.6 | 37.5 | 1.9 | 38.7 | 2.5 | 苹果，树龄12年 | ||
| 对照区 | 28.0 | 35.6 | 36.2 | ||||||||
| 5 | 砂姜黑土 | 示范区 | 41.2 | 1.7 | 43.0 | 2.0 | 39.3 | 0.2 | 玉米、杂粮 | ||
| 对照区 | 39.5 | 41.0 | 39.1 | ||||||||
| 6 | 褐土 | 示范区 | 40.1 | 0.7 | 39.5 | 1.2 | 39.9 | 2.2 | 粮食、蔬菜 | ||
| 对照区 | 39.4 | 38.3 | 37.7 | ||||||||
| 平均 | 示范区 | 31.6 | 1.4 | 34.8 | 1.9 | 34.1 | 1.9 | ||||
| 对照区 | 30.2 | 32.9 | 32.2 | ||||||||
从表 1可看出，示范区不同类型土壤0~20 cm耕层的土壤容重比施用其他化肥有所减小；综合各试验点的测定结果，施用双螯合多微复混肥后，不仅耕层的土壤容重发生变化，而且随着种植茬口、施用次数的增加，底层土壤的容重也发生了相应变化。土壤容重变小代表着土壤团粒结构发生了变化，即土壤变松，土壤的保水能力增强，为抗旱打下了基础。
从表 2可看出，与对照区相比，施用双螯合多微复混肥的示范区的田间持水量有所增大，其中：0~20 cm增加1.4 g/cm3，20~40 cm以及40~60 cm均增加1.9 g/cm3。
相关数据表明，土壤容重变小后，土壤的空气补充量和空气通换量增多，有助于有益微生物的繁殖，化肥的溶化移动吸收和有机质的分解转化加快，促进了作物根系的生长发育。
2
对农作物产量和生育性状的影响
2.1
对小麦产量和生育性状的影响
如表 3所示，通过2013—2015年3年的定位观测调查，在等价肥料投入条件下，施用双螯合多微复混肥的小麦亩(1亩=666.67 m2，下同)增穗数3 950穗，每穗粒数增加1.88粒，千粒重增加1.3 g，每亩增产59.4 kg，增产率11.0%。按小麦市价2.4元/kg计，投入增加1元，收入增加142.56元。
表 3
双螯合多微复混肥对小麦产量和生育性状的影响
2.2
对玉米产量和生育性状的影响
如表 4所示，通过在山东、河南、河北、黑龙江等8个省区的61个点(户)100.2 hm2示范区试验，与常规复合肥相比，施用双螯合多微复混肥的玉米空杆率减少0.71%，千粒重增加30.9 g，亩产量增加54.4 kg，增产率11.82%。
表 4
双螯合多微复混肥对玉米产量和生育性状的影响(平均值)
2.3
对马铃薯产量和生育性状的影响
2014年在河北玉田县东姚庄村进行了马铃薯示范试验，每个小区面积8.7 m2。试验设3个处理：处理1，亩施双螯合多微复混肥100 kg；处理2，亩施双螯合多微复混肥150 kg；对照，亩施常规复合肥200 kg。每个小区各取3点进行实产实收现场称重调查，测产结果见表 5。
表 5
不同用量双螯合多微复混肥对马铃薯产量的影响
| 处理 | 小区产量/kg | 折合亩产量/kg | 亩增产/kg | 增产率/% | |||
| 1 | 2 | 3 | 平均 | ||||
| 处理1 | 35.95 | 34.88 | 37.32 | 36.05 | 2 763.8 | 190.8 | 7.42 |
| 处理2 | 47.73 | 36.04 | 42.84 | 42.20 | 3 235.3 | 662.3 | 25.74 |
| 对照 | 33.76 | 32.65 | 34.28 | 33.56 | 2 573.0 | ||
由表 5可见，施用双螯合多微复混肥的处理1和处理2比对照分别增产190.8 kg和662.3 kg，增产率分别为7.42%和25.74%。按马铃薯当时市场价格1.6元/kg计算，亩分别增收305.28元和1 059.68元。
为进一步验证双螯合多微复混肥在马铃薯上的应用效果，2015年在河北张家口市沽源县小厂子乡石柱子村设置了等投入示范区，示范区与对照区面积各33.33 hm2。2015年9月18日调查，示范区合格品(150 g以上)质量分数为80.77%，对照区合格品质量分数为78.41%，平均增产率为13.10%，试验结果见表 6和表 7。
表 6
等价双螯合多微复混肥与常规复合肥对马铃薯产量的影响
表 7
等价双螯合多微复混肥与常规复合肥对马铃薯生育性状的影响
2.4
对部分蔬菜产量和生育性状的影响
为验证双螯合多微复混肥在蔬菜上的应用效果，于2014—2015年在河北玉田县的大葱、甘蓝、白菜上进行对比试验，示范区施用N-P2O5-K2O为15-5-10的双螯合多微复混肥，对照区施用N-P2O5-K2O为15-15-15的常规复合肥，试验结果见表 8。
表 8
等价双螯合多微复混肥与常规复合肥对蔬菜产量和生育性状的影响
表 8的试验结果表明，双螯合多微复混肥对大葱、甘蓝、白菜的单株发育有明显的促进作用，各蔬菜品种的增产率均在10%以上。
2.5
对甜瓜产量和甜度的影响
试验于2014—2015年在河北玉田县虹桥镇珠树坞村进行，小区面积4亩，试验品种为京玉甜瓜。示范区施用双螯合多微复混肥60 kg/亩，N-P2O5-K2O为15-5-10，w(N+P2O5+K2O)≥30%，w(稀土+螯合态中微量元素)≥10.0%，w(有机质+有机酸)≥10.0%；对照区为农户习惯施肥，施用常规复合肥60 kg/亩，N-P2O5-K2O为15-15-15。为了提高检测结果的精确度，每个甜瓜均匀切开分成4份，分别对上、中、下3个部位测量其甜度并取平均值，试验结果如表 9和表 10所示。
表 9
双螯合多微复混肥对甜瓜产量的影响
表 10
双螯合多微复混肥对甜瓜甜度的影响 度
表 9和表 10表明，与对照区相比，示范区增产19.79%，甜度增加1.7度(增长率14.6%)，且在生长考察期内表现出极强的抗病性，感病株率下降80%以上。
2.6
对葡萄产量和糖分含量的影响
试验于2014—2015年进行，试验点1设在河北玉田县林头屯乡，供试品种为861芽变(树龄3年)，棚室栽培；试验点2设在河北迁安市菜园镇，供试品种为巨丰(树龄8年)，露地栽培；试验点3设在辽宁北镇市常兴店镇，供试品种为巨丰(树龄6年)，露地栽培。示范区亩施双螯合多微复混肥200 kg[N-P2O5-K2O为18-12-6，w(N+P2O5+K2O)≥36%，w(稀土+螯合态中微量元素)≥10.0%，w(有机质+有机酸)≥10.0%，100kg；N-P2O5-K2O为18-8-12，w(N+P2O5+K2O)≥38%，w(稀土+螯合态中微量元素)≥10.0%，w(有机质+有机酸)≥10.0%，100 kg]；对照区为农户习惯施肥，亩施用常规复合肥200 kg，N-P2O5-K2O为15-15-15。示范区与对照区肥料分4次施用，每次施用50 kg/亩，田间其他管理相同，试验结果见表 11和表 12。
表 11
双螯合多微复混肥对葡萄产量的影响
表 12
施用双螯合多微复混肥对葡萄糖分含量的影响 %
从表 11和表 12可看出：施用双螯合多微复混肥的示范区较施用常规复合肥的对照区平均亩增产478.6 kg，增产率27.30%，亩可增收千余元；糖分含量增加1.2%，增幅8.33%。
2.7
对桃产量和糖分含量的影响
试验于2014—2015年进行，试验点1和试验点2均设在河北丰润区火石营镇，供试品种分别为白凤和久保，树龄分别为6年和10年；试验点3设在北京平谷区刘家店镇，供试品种为北京14，树龄为7年。示范区亩施双螯合多微复混肥150 kg，N-P2O5-K2O为18-8-12，w(N+P2O5+K2O)≥38%，w (稀土+螯合态中微量元素)≥10.0%，w(有机质+有机酸)≥10.0%；对照区为农户习惯施肥，亩施用常规复合肥200 kg，N-P2O5-K2O为15-15-15。示范区与对照区肥料分4次施入，每次50 kg/亩，田间其他管理相同，试验结果见表 13和表 14。
表 13
施用双螯合多微复混肥对桃产量的影响
表 14
施用双螯合多微复混肥对桃糖分含量的影响 %
从表 13和表 14可看出，施用双螯合多微复混肥的示范区较施用常规复合肥的对照区平均亩增产391.4 kg，增产率13.2%，按常年市场价格测算，亩增收近千元；糖分含量增加1.2%，增幅12%。
3
结语
通过改善土壤农化性状和作物个体发育，达到增产效果，是开发新型肥料的主要方向。沣田宝农业科技有限公司通过创新肥料添加剂与新工艺，实现肥料在生产工艺中复合优质的有机酸、有机质，这些物源中含有胶体物，在螯合剂的作用下，在土壤中分解各元素的同时，也促使该胶体物源活动，逐渐黏成一个大粒级团粒，这个新的团粒数量增多就会使土壤由板结转松变软，这就是其土壤改造的机理。
通过田间试验，双螯合多微复混肥具有如下特点：①产品中富含氨基酸、腐殖酸，能够促进土壤团粒结构的形成，可改善土壤结构。②当土壤团粒结构好转后，其容重减小、空隙度增大，具备了良好的通透性，又因所含氨基酸、腐殖酸肥料为深色，有利于对太阳热能的吸收。当含氨基酸、腐殖酸肥料受到微生物的作用分解时放出热量，尤其是早春季节作物幼苗刚出土时，能使地温提高而起到抗春寒作用，同时土壤孔隙度的增大使田间持水量增加，作物根系发育有充足的水、气空间，使作物抗旱能力增强。③由于氨基酸、腐殖酸的酸性可与盐碱土的碱性中和，长期坚持施用含氨基酸、腐殖酸肥料可调节土壤的酸碱度，达到治理盐碱地的效果。④在土壤中施用含氨基酸、腐殖酸肥料后，可促进土壤中微生物的活动，尤其是土壤自生固氮菌显著增多，使硝酸盐含量明显增加，丰富了土壤的氮素营养，改善作物根系的营养条件。
肥料的复合化、多样化，工艺的螯合化是肥料发展趋势。研究表明，施用双螯合多微复混肥对发展可持续农业、无公害农产品生产更显重要，特别是品质改善，但其影响程度有待进一步研究。
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