控失掺混肥在玉米上的应用效果研究

Study on the Application Effect of Loss-Control Bulk Blended Fertilizer on Maize

钟雯瑾 Wenjin ZHONG , 冯梦喜 Mengxi FENG , 杨自超 Zichao YANG , 张书红 Shuhong ZHANG , 杨博兰 Bolan YANG

河南心连心化学工业集团股份有限公司河南新乡 453731 Henan Xinlianxin Chemicals Group Co., Ltd., Xinxiang, Henan 453731, China

Author notes:

{ label (or @symbol) needed for fn[@id='fn1'] } 冯梦喜为并列第一作者

摘要：

为了解控失掺混肥在玉米上的应用效果，开展了控失掺混肥不同施用方法和减量施用的田间小区试验研究。试验共设5个处理，每个处理重复3次，小区面积48 m²，以不施氮肥为对照，测定不同处理对玉米植株养分含量、养分累积吸收量、产量和产量构成因素、氮肥当季利用率等指标的影响。结果表明：在等量施肥条件下，与普通掺混肥处理相比，控失掺混肥处理能够有效提高玉米植株对氮和磷的吸收量、产量、氮素利用率；采用苗期开沟追施施肥方式的增产效果优于种肥同播，玉米产量提高3.67%；采用同样的苗期开沟追施施肥的方式，与普通掺混肥处理相比，控失掺混肥处理的玉米籽粒产量增加3.60%，氮素当季利用率提高24.88%。

关键词：

控失肥; 掺混肥; 玉米; 施肥方式; 氮素利用率;

Abstract：

In order to understand the application effect of loss-control bulk blended fertilizer on maize, a field plot experiment of different application methods and reduced application of loss-control bulk blended fertilizer is carried out. The experiment sets up 5 treatments, each treatment is repeated 3 times, the plot area is 48 m², and the treatment without nitrogen fertilizer is used as a control to determine the influence of different treatments on the indicators, including the nutrient content of the maize plant, the cumulative nutrient absorption, yield and yield composition factors, utilization efficiency of nitrogen fertilizer in current season, etc. The results show that under the condition of same amount of fertilization, compared with the common bulk blended fertilizer treatment, the loss-control bulk blended fertilizer treatment can effectively increase the uptake of nitrogen and phosphorus, the yield, and the nitrogen utilization efficiency of the maize plant; the yield increase effect of adopting ditching and topdressing fertilization at seedling stage is better than that of simultaneous sowing of seed and fertilizer, and the yield of maize increases by 3.67%; using the same method of ditching and topdressing fertilization at the seedling stage, compared with the treatment of common bulk blended fertilizer, the maize grain yield of the treatment of loss-control bulk blended fertilizer increases by 3.60%, and the nitrogen utilization efficiency in current season increases by 24.88%.

Keyword：

loss-control fertilizer; bulk blended fertilizer; maize; fertilization method; nitrogen use efficiency;

施用化肥可使农作物增产，但目前我国肥料利用率普遍较低，不仅造成直接经济损失，而且引起环境污染^[1-4]。控失肥具有较强的控制养分流失的能力，为了探索控失肥对玉米的增产效果以及最佳施用量和施用方法，本工作开展了田间小区试验，以期为控失肥的推广应用提供科学依据。

1 试验材料与方法

1.1 供试地点

试验设在河南省禹州市顺店镇康城村，供试土壤理化性状：土壤类型为潮土，质地为黏壤，耕层土壤pH为8.1，全氮质量分数为0.78 g/kg，有机质质量分数为13.5 g/kg，速效钾质量分数为111.3 mg/kg，速效磷质量分数为33.1 mg/kg。前茬作物为小麦。

1.2 供试材料

供试肥料：过磷酸钙，w(P₂O₅)=16%；氯化钾，w(K₂O)=60%；普通掺混肥(30-5-5)，氮源为w(N)≥46%的普通尿素；控失掺混肥(30-5-5)，氮源为w(N)≥43%的控失尿素。

供试玉米：秀青74-9。

1.3 试验设计

试验共设5个处理，小区面积48 m²，每个处理重复3次，随机排列。处理1：不施氮肥，施磷肥和钾肥，其中过磷酸钙187.5 kg/hm²、氯化钾51.0 kg/hm²，苗期开沟追施。处理2：普通掺混肥(30-5-5)，600 kg/hm²，苗期开沟追施。处理3：控失掺混肥(30-5-5)，600 kg/hm²，苗期开沟追施。处理4：控失掺混肥(30-5-5)，600 kg/hm²，种肥同播。处理5：控失掺混肥，516 kg/hm²(较处理2减施纯氮约20%)，种肥同播。

试验于2013年6月12日播种，9月15日收获，播种密度为60 000株/hm²。

1.4 测定项目

玉米收获时，每个小区取3个点收60株计产，随机取15株考种，取3株进行植株测试。植株用H₂SO₄-H₂O₂消煮，全氮含量采用蒸馏后滴定法测定，磷含量采用钒钼黄比色法测定，钾含量采用火焰原子吸收光谱法测定。

1.5 经济效益计算基准

肥料成本：普通尿素1 700元/t，控失尿素1 900元/t，过磷酸钙1 100元/t，氯化钾2 650元/t。玉米播种费用300元/hm²，种肥同播费用375元/hm²，人工费用300元/hm²，玉米收购价格2 100元/t。产投比为玉米产值与投入之比。

2 试验结果与分析

2.1 不同施肥处理对玉米氮磷钾养分含量的影响

从表 1可发现：不同施肥处理的玉米籽粒，其氮磷钾含量没有显著差异，但不同施肥处理间秸秆氮磷钾含量差异显著；与不施氮肥处理(处理1)相比，处理2~处理5秸秆含氮质量分数分别增加134.28%、131.43%、125.71%和80.00%，秸秆含磷质量分数分别增加80.00%、173.33%、100.00%和26.67%，秸秆含钾质量分数分别增加45.88%、67.06%、38.82%和41.18%；施用氮肥不仅能提高玉米地上部对氮素的积累，同时也能提高玉米对磷和钾的吸收，并且全量控失掺混肥苗期开沟追施的方式能够有效促进玉米地上部对氮磷钾养分的吸收。

表 1

不同施肥处理对玉米氮磷钾养分含量的影响 %

处理	籽粒			秸秆
处理	w(N)	w(P₂O₅)	w(K₂O)	w(N)	w(P₂O₅)	w(K₂O)
1	0.81 a	0.50 a	0.33 a	0.35 c	0.15 c	0.85 b
2	0.85 a	0.53 a	0.34 a	0.82 a	0.27 bc	1.24 a
3	0.94 a	0.56 a	0.38 a	0.81 a	0.41 a	1.42 a
4	0.95 a	0.55 a	0.38 a	0.79 ab	0.30 ab	1.18 a
5	0.79 a	0.44 a	0.33 a	0.63 b	0.19 bc	1.20 a

2.2 不同施肥处理对玉米氮磷钾养分累积量的影响

从表 2可看出：不同施肥处理的籽粒中氮磷钾累积量没有显著差异，但秸秆中氮磷钾的累积量和总的累积量之间差异显著；秸秆中氮磷钾养分累积量和地上部总的养分累积量较多的为处理3，与处理1相比，差异达到显著水平，说明全量控失掺混肥在苗期开沟追施，有利于玉米对养分的吸收和积累。

表 2

不同施肥处理对玉米氮磷钾养分累积量的影响 %

处理	籽粒			秸秆			合计
处理	w(N)	w(P₂O₅)	w(K₂O)	w(N)	w(P₂O₅)	w(K₂O)	w(N)	w(P₂O₅)	w(K₂O)
1	5.64 a	3.48 a	2.32 a	2.32 b	0.98 c	5.54 c	7.96 b	4.46 b	7.86 c
2	6.15 a	3.79 a	2.41 a	5.62 a	1.81 bc	8.24 b	11.77 a	5.60 ab	10.65 b
3	6.97 a	4.17 a	2.83 a	5.76 a	2.93 a	10.18 a	12.73 a	7.10 a	13.01 a
4	6.77 a	3.94 a	2.70 a	5.36 a	2.12 ab	8.17 b	12.13 a	6.06 ab	10.87 b
5	5.87 a	3.25 a	2.48 a	4.59 a	1.42 bc	8.82 ab	10.46 ab	4.67 b	11.30 ab

2.3 不同施肥处理对玉米产量和产量构成因素的影响

由表 3可知：不同施肥处理的玉米百粒质量、穗粒数、籽粒产量、秸秆产量、生物量都没有显著差异，表现较好的为处理3和处理5；与处理1相比，处理2~处理5的籽粒产量分别增加2.69%、6.38%、2.61%和4.02%，秸秆产量分别增加5.72%、9.75%、6.83%和12.84%，生物量分别增加4.15%、8.01%、4.65%和8.28%；与普通掺混肥相比，控失掺混肥可有效提高玉米产量，且在氮素减量20%的施用条件下，实现玉米不减产；从处理3和处理4对比可知，肥料在玉米苗期开沟追施的增产效果优于种肥同播的，玉米籽粒产量提高3.67%。

表 3

不同施肥处理对玉米产量和产量构成因素的影响

处理	百粒质量/g	穗粒数/ (粒·穗^-1)	籽粒产量/ (kg·hm^-2)	秸秆产量/ (kg·hm^-2)	生物量/ (kg·hm^-2)
1	30.33 a	616.8 a	10 440.0 a	9 756.0 a	20 196.0 a
2	30.11 a	652.7 a	10 720.5 a	10 314.0 a	21 034.5 a
3	30.67 a	637.8 a	11 106.0 a	10 707.0 a	21 813.0 a
4	30.81 a	629.5 a	10 713.0 a	10 422.0 a	21 135.0 a
5	30.40 a	637.2 a	10 860.0 a	11 008.5 a	21 868.5 a

2.4 不同施肥处理对玉米氮肥当季利用率的影响

氮肥当季利用率R_E按式(1)计算：

图 1

$ {R_{\rm{E}}} = \left( {施氮区作物吸氮量 - 不施氮区作物吸氮量} \right)/施氮量 \times 100 $

由图 1可见：与普通掺混肥处理(处理2)相比，处理3和处理4的氮肥当季利用率分别提高24.88%和9.47%，处理5的降低34.38%；与种肥同播相比，控失掺混肥苗期开沟追施能够有效提高氮肥当季利用率。

图 1

不同施肥处理对玉米氮肥当季利用率的影响

3 结语

(1) 等量施肥和肥料苗期开沟追施的条件下，与普通掺混肥处理(处理2)相比，控失掺混肥处理(处理3)能够有效提高玉米产量和氮素利用率，玉米籽粒产量增加3.60%，氮肥当季利用率提高24.88%。

(2) 控失掺混肥的施用方式也会对玉米的生长产生影响，玉米苗期开沟追施处理(处理3)的增产效果比种肥同播处理(处理4)的效果好，玉米籽粒产量提高3.67%。

(3) 在试验条件下，控失掺混肥氮素减量20%不会造成玉米减产，但实际生产中的氮素减施量应结合当地土壤养分状况合理确定。

ckwx 参考文献

SHAVIC A, MIKKELSEN R L. Slow release fertilizers to increase efficiency of nutrient use and minimize environmental degradation-A review[J]. Fert Res, 1993, 35(1): 1-12.

王旭, 李贞宇, 马文奇, 等.中国主要生态区小麦施肥增产效应分析[J].中国农业科学, 2010, 43(12): 2469-2476.

张祥, 梁济, 李接励, 等.腐殖酸肥料对小麦氮素吸收利用的影响[J].化肥工业, 2019, 46(3):61-66.

周华敏, 陈宝成, 梁海, 等.不同配比脲醛掺混肥对小麦生长及土壤养分的影响[J].化肥工业, 2019, 46(4): 61-66.