腐殖酸与缓释剂复配复合肥对玉米产量的影响

Effects of Compound Fertilizer with Humic Acid and Slow-Release Agent on Yield of Maize

马雪 Xue MA , 郎朗 Lang LANG , 路宇 Yu LU , 张斌强 Binqiang ZHANG , 张书红 Shuhong ZHANG , 郭景丽 Jingli GUO , 梁帅 Shuai LIANG

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:

Correspondence to: 郭景丽（1982-），女，硕士，农艺师，主要从事新型肥料开发和施肥技术研究；240060329@qq.com

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

摘要：

为开发一种适用于东北地区玉米生长的速效加长效的腐殖酸复合肥，将腐殖酸复合肥与脲酶抑制剂(NM)、腐殖酸钾(HAK)、控失剂(KSJ)等3种不同类型的缓释剂复配并开展了田间小区试验。结果表明：腐殖酸复合肥与缓释剂复配，可提高玉米的产量、茎粗、叶片叶绿素相对含量(SPAD值)；不同缓释剂之间的效果差异较显著，腐殖酸复合肥与NM或HAK复配的综合效果较好。腐殖酸复合肥与缓释剂复配，可实现东北地区一次施肥满足玉米整个生育周期内对养分的需求。

关键词：

腐殖酸; 腐殖酸复合肥; 缓释剂; 玉米; 肥效试验;

Abstract：

In order to develop a quick and long-acting humic acid compound fertilizer suitable for maize growth in Northeast China, humic acid compound fertilizer is combined with three different types of slow-release agents such as urease inhibitor (NM), potassium humate (HAK) and loss control agent (KSJ), field experiment is carried out. The results show that the combination of humic acid compound fertilizer and slow-release agent could increase the yield, stem diameter and relative chlorophyll content (SPAD value) of maize. The effects of different slow-release agents are significantly different and the better comprehensive effect is when humic acid compound fertilizer combined with NM or HAK. The combination of humic acid and slow-release agent can realize one-time fertilization in Northeast China and meet the nutrient demand of maize in the whole growth cycle.

Keyword：

humic acid; humic acid compound fertilizer; slow-release agent; maize; fertilizer efficiency test;

化肥是重要的农业生产资料，是粮食的“粮食”，在促进粮食增产和农业生产发展中起到了不可替代的作用。化肥施用不合理问题与我国粮食增产压力大、耕地基础地力低、耕地利用强度高、农户生产规模小等有关，也与肥料生产经营脱离农业需求、肥料品种结构不合理、施肥技术落后、肥料管理制度不健全等有关。立足农业生产需求，整合科研、教学、推广、企业各方力量，组建产学研推相结合的研发平台，加大研发投入力度，追踪国际前沿技术，重点开展农作物高产高效施肥技术以及速效与缓效、大量与中微量元素、有机与无机、养分形态与功能融合的新产品及装备的研发，是推进新肥料、新技术应用的重点任务之一。

实践证明，合理施用含腐殖酸肥料是农作物增产增收的有效经济措施，但含腐殖酸肥料的生产仍然存在一些问题。在传统腐殖酸制作工艺中，褐煤、泥炭、风化煤是重要的原料，但褐煤和风化煤中的非腐殖酸有机质在短时间内很难被土壤微生物分解利用，将这类无生物活性的物质充当腐殖酸有机质加入肥料中，会影响腐殖酸的功能。另外，煤炭中原生腐殖酸往往以大分子聚合物的形式存在，很难在短时间内发挥作用，因此原生腐殖酸必须经氨化、酸解、氧化等活化处理后才能加入肥料中。大部分的腐殖酸都有很大的可溶性，可以与各种中微量元素、生物刺激素等进行复配，复配的比例以及加入肥料中的效果都有待研究。

东北玉米一般在每年的5月份播种，10月份收获，生长周期较长，因此农户多施用缓控释肥料，但缓控释肥料易造成玉米前期苗弱，而不施用缓控释肥料又会出现后期脱肥现象。本文旨在开发一种适用于东北地区玉米生长的速效加长效的腐殖酸复合肥料，为农业生产提供服务。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验在黑龙江省哈尔滨市双城区西官镇增胜村(东经125°59′8″，北纬45°22′34″)的试验田进行，土壤质地为壤土。2019年试验前，0~20 cm耕层土壤的基本理化性状：pH为8.71，有机质质量分数为0.33%，铵态氮、硝态氮、有效磷、速效钾的质量分数依次为9.2、8.5、12.5、56.3 mg/kg。

1.2 试验设计

供试玉米品种为先玉335，播种行距、株距分别为60、28 cm，播种量4 000粒/亩(1亩=667 m²，下同)。试验于2019年5月15日播种，9月30日收获取样测产。玉米田间试验设计6个处理，依次为：CK(对照)，农民常规施肥(N-P₂O₅-K₂O=26-10-12)；T1，腐殖酸复合肥(N-P₂O₅-K₂O=28-10-12)；T2，腐殖酸复合肥+脲酶抑制剂(NM)；T3，腐殖酸复合肥+腐殖酸钾(HAK)；T4，普通复合肥(N-P₂O₅-K₂O=28-10-12)+HAK；T5，腐殖酸复合肥+控失剂(KSJ)。采用种肥同播、机械条播种植方式，施肥量为50 kg/亩，做底肥一次性施肥。每个处理试验面积为60 m²，每个处理设置3次重复，完全随机区组排列。田间灌溉和病虫草害管理均按照当地的常规方式进行。

试验选用的3种缓释剂中，NM可抑制土壤中脲酶的活性，HAK可抑制氨的挥发，KSJ可控制肥料中的养分缓慢释放。

1.3 测定项目和方法

1.3.1 玉米关键生育期

在玉米关键生育期(大喇叭口期、吐丝期)，每个处理随机取3个点，每个点选取连续10穗，测量株高、茎粗、穗位叶高、叶长、叶宽、叶绿素相对含量(SPAD值)等指标，计算穗位叶叶面积。

株高：在自然状态下，植株由地面至顶部叶叶尖的高度。

茎粗：从地面上数第3节中间茎的粗度，用游标卡尺测定横截面积的最大直径。

穗位叶高(吐丝期)：在自然状态下，植株由地面至穗位叶的高度。

叶长：沿叶脉测定玉米穗位叶的长度。

叶宽：玉米穗位叶的最宽处长度。

SPAD值：测量玉米最高处完整叶或者穗位叶处的SPAD值，取3次测定结果的平均值。

1.3.2 玉米成熟期

在玉米成熟期，每个处理随机选取3个点，每个点选取连续10穗，测量穗行数、行粒数、穗长、穗宽、百粒质量，并脱粒测产，估算理论亩产量。

穗行数：人工计数法。

行粒数：人工计数法。

穗长：卷尺测量连续10穗玉米的长度后取平均值。

穗粗：卷尺测量连续10穗玉米的粗度后取平均值。

1.4 数据统计及分析

采用Excel 2010和SPSS 11.5软件进行数据分析，多重比较采用Duncan法。

2 结果分析

2.1 大喇叭口期形态指标

不同施肥处理对玉米大喇叭口期形态指标的影响见表 1。

表 1

不同施肥处理对玉米大喇叭口期形态指标的影响

处理	株高/cm	茎粗/mm	SPAD值
CK	72.70 ab	14.78 b	30.08 b
T1	72.70 ab	17.30 a	32.80 a
T2	76.70 a	17.92 a	33.34 a
T3	75.40 a	18.35 a	32.54 a
T4	73.20 ab	18.71 a	32.50 a
T5	68.80 b	15.30 b	32.61 a
注：1)同列数据后不同小写字母表示处理间差异显著(P＜0.05)，下同

从表 1可以看出：在株高方面，表现为T2＞T3＞T4＞T1、CK＞T5，其中T2、T3处理的株高与CK处理的相比分别增加4.0、2.7 cm，但差异不显著；在茎粗方面，表现为T4＞T3＞T2＞T1＞T5＞CK，T1、T2、T3、T4处理的茎粗与CK处理的相比分别增加2.52、3.14、3.57、3.93 mm，差异显著；在SPAD值方面，表现为T2＞T1＞T5＞T3＞T4＞CK，且与CK处理的相比差异显著。这表明腐殖酸对提高玉米苗期茎粗、SPAD值有显著作用。

2.2 抽雄吐丝期形态指标

不同施肥处理对玉米抽雄吐丝期形态指标的影响见表 2。

表 2

不同施肥处理对玉米抽雄吐丝期形态指标的影响

处理	叶片数/片	穗位高/cm	穗位叶叶面积/cm²	茎粗/mm	SPAD值
CK	11.73 d	99.13 cd	741.09 c	25.45 d	59.40 b
T1	13.73 ab	111.43 a	736.26 c	25.26 d	56.33 c
T2	13.00 c	100.57 bc	883.23 a	27.09 c	56.85 c
T3	13.50 b	100.20 bcd	767.58 b	28.08 a	64.04 a
T4	13.97 a	102.10 b	765.96 b	26.23 c	57.95 bc
T5	12.87 c	97.53 d	735.39 c	27.15 b	57.28 c

从表 2可以看出：在叶片数方面，表现为T4＞T1＞T3＞T2＞T5＞CK，且各处理与CK处理的相比都表现出明显差异；在穗位高方面，表现为T1＞T4＞T2＞T3＞CK＞T5，T1处理的穗位高与CK处理的相比，增加了12.30 cm；在穗位叶叶面积方面，表现为T2＞T3＞T4＞CK＞T1＞T5，尤其是T2处理的穗位叶叶面积与CK处理的相比增加了142.14 cm²，且差异显著；在茎粗和SPAD值方面，分别表现为T3＞T5＞T2＞T4＞CK＞T1和T3＞CK＞T4＞T5＞T2＞T1，T3处理在茎粗和SPAD值方面表现最佳，与CK处理的相比分别增加2.63 mm、4.64，均有显著差异。

2.3 成熟期测产结果

不同施肥处理的玉米产量及构成因素见表 3。

表 3

不同施肥处理的玉米产量及构成因素

处理	穗粗/mm	穗长/mm	穗行数/行	行粒数/粒	百粒质量/g	亩产量/kg	增产量/(kg·亩^-1)	增产率/%
CK	47.50 d	206.83 d	16.13 a	34.93 b	23.18 d	522.33 c
T1	50.50 b	221.50 bc	16.13 a	36.37 ab	25.75 bc	604.17 b	81.84	15.67
T2	50.83 b	236.33 a	16.73 a	37.00 a	26.58 b	658.05 a	135.72	25.98
T3	47.83 c	219.17 c	16.67 a	36.70 a	25.45 c	622.78 b	100.45	19.23
T4	51.67 b	226.50 b	16.80 a	36.53 ab	27.65 a	678.77 a	156.44	29.95
T5	54.00 a	217.50 c	16.33 a	35.70 ab	26.41 bc	615.85 b	93.52	17.90

从表 3可以看出：在穗粗、穗行数方面，各处理均优于CK处理的，且穗粗有显著性差异，其中T5处理的穗粗与CK处理的相比增加6.50 mm；在穗长、行粒数方面，各处理均优于CK处理的，T2、T3处理的行粒数与CK处理的相比表现出明显的差异性，且T2处理的穗长表现为最优，具有一致性；在百粒质量方面，表现为T4＞T2＞T5＞T1＞T3＞CK，各处理的百粒质量均显著高于CK处理的，这表明缓释剂的加入可以在一定程度上促使肥料在玉米生长后期持续发挥作用，从而提高了玉米的百粒质量；在产量方面，表现为各处理均高于CK处理的，且以T4和T2处理的增产效果较为显著，这表明腐殖酸和缓释剂复配对玉米产量的提高起到了促进的作用。

3 结语

腐殖酸是土壤有机质的核心组成部分，土壤中增施腐殖酸可以刺激作物生长、增强作物抗逆能力、改良土壤理化性质、改善农产品品质、提高肥料利用率^[1-4]。腐殖酸肥料具有巨大的应用价值和开发前景^[5-7]，在水稻^[8]、玉米^[9]等作物上已有较多的应用研究。与传统施肥相比，缓释肥处理的夏玉米产量及氮素利用率均较高^[10]。

本文的研究结果表明，在腐殖酸的基础上添加缓释剂复配复合肥料，对于玉米产量的形成有一定的促进作用，同时玉米的茎粗、SPAD值也有明显提高，且不同缓释剂之间的效果差异较显著。综合前期形态指标并结合产量，处理2和处理3的综合效果较好, 表现较为稳定。

ckwx 参考文献

KARAMAN M R, TURAN M, TUTAR A, et al. Possible use of leonardite-based humate sources as a potential organic fertilizer: Functions of natural organic matter inchanging environment[M]. Netherlands: Springer, 2012: 1061-1065.

蒋晨义, 吕振娥, 蔡泽宇. 腐植酸活化改性技术在肥料生产中的应用研究[J]. 陕西农业科学, 2014, 60(6): 50-52.

AKHTAR K, SHAH S N M, ALI A, et al. Effects of humic acid and crop residues on soil and wheat nitrogen contents[J]. American Journal of Plant Sciences, 2014(9): 1277-1284.

吴钦泉, 谷端银, 陈士更, 等. 腐植酸类肥料活化技术的研究及其应用[J]. 腐植酸, 2013(4): 15-17.

张常书, 张丽娟, 唐卫东, 等. 木霉腐植酸土壤修复剂的开发应用[J]. 腐植酸, 2014(4): 35-39.

曾宪成, 李双. 让腐植酸在补充和提升土壤肥力中发挥重要作用——开展"土壤腐植酸肥力综合指数"研究刻不容缓[J]. 腐植酸, 2014(2): 1-8.

付保东. 腐殖酸在土壤改良中的应用研究进展[J]. 防护林科技, 2016(3): 83-84.

蒋晨义, 银永安, 孙建明. 腐植酸肥料在膜下滴灌水稻种植中的应用效果试验[J]. 腐植酸, 2016(2): 19-22.

张水勤, 袁亮, 李伟, 等. 腐植酸尿素对玉米产量及肥料氮去向的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2017, 23(5): 1207-1214.

周宝元, 王新兵, 王志敏, 等. 不同耕作方式下缓释肥对夏玉米产量及氮素利用效率的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2016, 22(3): 821-829.