施 儉,包士忠,郭 棟
(上海市崇明縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,上海 202150)
玉米是我國(guó)主要糧食作物,需肥量大,合理施肥對(duì)玉米高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)尤為重要。聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO)統(tǒng)計(jì)表明,在提高作物單產(chǎn)中,化肥所起的作用占40%~60%。目前,我國(guó)化肥的當(dāng)季利用率氮肥為30%~35%,磷肥為10% ~25%,鉀肥為35%~50%。近年來(lái),我國(guó)在提高肥料利用率方面取得了巨大的成果,但是從施肥量增長(zhǎng)幅度與糧食增產(chǎn)率的關(guān)系看,肥料利用率仍然沒有明顯提高,原因就是1/2左右施化肥量通過(guò)各種途徑而損失。目前,我國(guó)化肥平均施用量達(dá)434.3 kg·hm-2,是國(guó)際化肥安全施用上限 (225 kg·hm-2)的1.93倍,但利用率僅為40%左右,其余60%的化肥貢獻(xiàn)給了土壤和地下水。緩釋肥料是在化肥顆粒表面包上一層很薄的疏水物質(zhì)制成的包膜化肥,或以化肥為主體與其化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)生成的微溶性聚合物。由于肥效期長(zhǎng),養(yǎng)分釋放速率與作物的需肥規(guī)律基本吻合,可以提高肥料養(yǎng)分利用率,并減輕肥料流失造成的環(huán)境污染。為了研究緩釋肥料在崇明縣玉米生產(chǎn)上的作用,作者從2009年起,根據(jù)玉米生長(zhǎng)規(guī)律及緩釋肥肥效釋放特性進(jìn)行玉米緩釋肥應(yīng)用技術(shù)試驗(yàn)研究,并示范應(yīng)用?,F(xiàn)將試驗(yàn)結(jié)果報(bào)道如下。
小區(qū)試驗(yàn)在崇明縣農(nóng)技中心試驗(yàn)場(chǎng)進(jìn)行,試驗(yàn)田有機(jī)質(zhì)含量18.1 g·kg-1,水解氮74 mg·kg-1,有效磷12.7 mg·kg-1,速效鉀62 mg·kg-1;供試玉米品種為掖單23,寬窄行種植,密度為6萬(wàn)株·hm-2;示范試驗(yàn)在中興鎮(zhèn)永南村進(jìn)行,供試品種為掖單23,密度為4.8萬(wàn)株·hm-2,面積3.3 hm2。
供試肥料為山東金正大生態(tài)工程股份有限公司生產(chǎn)的玉米專用緩釋肥 (含氮28%、磷5%、鉀9%)及市售的碳酸氫銨 (含氮17%)、尿素 (含氮46%)、過(guò)磷酸鈣 (含磷12%)、氯化鉀 (含鉀60%)、復(fù)合肥 (含氮、磷、鉀均15%)。
小區(qū)試驗(yàn)設(shè)6個(gè)處理,3次重復(fù),隨機(jī)區(qū)組排列。各處理分別為:處理1缺氮區(qū) (對(duì)照),整個(gè)生育期不施氮肥,以CK表示;處理2常規(guī)施肥(N 300 kg·hm-2),以NFY表示;處理3緩釋肥等量 (N 300 kg·hm-2),以TY1表示;處理4緩釋肥減氮10% (N 270 kg·hm-2),以TY2表示;處理5緩釋肥減氮20% (N 240 kg·hm-2),以TY3表示;處理6金正大推薦一次性基施緩釋肥600 kg·hm-2,后期不再追肥,以 TY4表示。各處理的肥料施用均為開溝深施,緩釋肥作基肥一次施入。具體肥料運(yùn)籌CK 基肥施過(guò)磷酸鈣450 kg·hm-2,氯化鉀 90 kg·hm-2。NFY 基肥施復(fù)合肥360 kg·hm-2,碳酸氫銨675 kg·hm-2,苗肥尿素150 kg·hm-2,膨果肥尿素150 kg·hm-2。TY1基肥施緩釋肥600 kg·hm-2,過(guò)磷酸鈣199.5 kg·hm-2,苗肥尿素150 kg·hm-2,膨果肥尿素150 kg·hm-2。TY2基肥施緩釋肥600 kg·hm-2,過(guò)磷酸鈣199.5 kg·hm-2,膨果肥尿素234 kg·hm-2。TY3基肥施緩釋肥600 kg·hm-2,過(guò)磷酸鈣199.5 kg·hm-2,膨果肥尿素165 kg·hm-2。TY4基肥施緩釋肥600 kg·hm-2。
示范試驗(yàn)設(shè)常規(guī)區(qū)和示范區(qū)2個(gè)處理,不設(shè)重復(fù)。其中常規(guī)區(qū)為當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶習(xí)慣施肥水平,示范區(qū)化肥用量 (折純氮)270 kg·hm-2。具體肥料用量常規(guī)區(qū)總用氮量420 kg·hm-2,基肥過(guò)磷酸鈣750 kg·hm-2,苗肥尿素 600 kg·hm-2,分 2次施,膨果肥尿素300 kg·hm-2。示范區(qū)總用氮量300 kg·hm-2,基肥緩釋肥600 kg·hm-2,膨果肥尿素 225 kg·hm-2。
小區(qū)試驗(yàn)分別于小滿、芒種、小暑及立秋按照每小區(qū)內(nèi)標(biāo)記的10株測(cè)定各小區(qū)的株高、莖粗等指標(biāo),并于成熟期考查穗位高、穗長(zhǎng)、穗粗、禿尖長(zhǎng)、每穗行數(shù)、每行穗數(shù)、每穗粒數(shù)、百粒重等并計(jì)算理論產(chǎn)量,同時(shí)測(cè)定小區(qū)實(shí)產(chǎn)。示范點(diǎn)在玉米成熟后計(jì)實(shí)收產(chǎn)量。
本試驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)利用SPSS軟件中的單因素方差分析Duncan法進(jìn)行多重比較。
2.1.1 對(duì)玉米株高、莖粗的影響
各處理對(duì)玉米株高影響不同 (表1)。整個(gè)生育進(jìn)程中,株高呈增高趨勢(shì)。其中5月19日各株高為56.57~64.20 cm,以缺氮對(duì)照為最低,常規(guī)施肥為最高,但處理間變幅不大;其后各處理株高明顯增加,到6月12日達(dá)140.20~189.07 cm,其中常規(guī)施肥處理株高最大,與其他處理的差異達(dá)到顯著水平,緩釋肥等量處理株高與常規(guī)處理較為接近,隨著氮肥用量的減少,各緩釋肥處理株高亦呈現(xiàn)降低的趨勢(shì);到7月10日后,各處理株高仍有增加,仍以常規(guī)施肥最高,缺氮對(duì)照最低;成熟期(8月10日)的株高比7月10日的略有增加,但處理間的差異從7月10日開始基本趨于穩(wěn)定。
各處理對(duì)玉米莖粗影響也不同(表2)。整個(gè)生育進(jìn)程中,莖粗呈增加趨勢(shì),但從6月12日以后,莖粗增加趨于平穩(wěn)。其中5月19日各株高為1.92~2.06 cm,以缺氮對(duì)照為最低,且與各處理差異顯著,緩釋肥等量處理為最高;其后各處理莖粗有明顯增加,到6月12日達(dá)到了 2.44~3.38 cm,其中常規(guī)施肥處理莖粗最大,緩釋肥等量處理與常規(guī)處理較為接近,與其他處理的差異達(dá)到顯著水平,金正大推薦施肥為最低;從6月12日以后,各處理莖粗增加不大,到7月10日后,仍以常規(guī)施肥最高,缺氮對(duì)照最低;成熟期的莖粗比7月10日的莖粗略有增加,但處理間的差異從7月10日開始基本趨于穩(wěn)定。
表1 不同緩釋肥處理對(duì)玉米株高的影響
表2 不同緩釋肥處理對(duì)玉米莖粗和產(chǎn)量的影響
2.1.2 對(duì)玉米產(chǎn)量的影響
分析緩釋肥對(duì)玉米產(chǎn)量的影響結(jié)果 (表2)可以看出,與常規(guī)施肥相比,各緩釋肥處理中以緩釋肥等量處理產(chǎn)量最高,為9 261.0 kg·hm-2,比常規(guī)施肥增產(chǎn)11.22%,差異達(dá)顯著水平,說(shuō)明在等養(yǎng)分情況下,施用緩釋肥可以顯著提高玉米產(chǎn)量;緩釋肥減氮10%處理產(chǎn)量次之,較常規(guī)施肥增產(chǎn)3.93%;緩釋肥減氮20%處理產(chǎn)量較常規(guī)施肥略有下降,降幅1.68%,差異未達(dá)到顯著水平;金正大推薦施肥處理產(chǎn)量在本次試驗(yàn)中則有較大幅度的減產(chǎn),可能與供試土壤地力狀況等因素有關(guān),但其產(chǎn)量仍達(dá)到7 867.5 kg·hm-2。
2.1.3 對(duì)玉米產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的影響
由表3分析可知,各緩釋肥處理的穗位高及穗長(zhǎng)與常規(guī)施肥相比,都有所下降,穗位高減2.0~11.8 cm,穗長(zhǎng)減0.6~1.5 cm,且各緩釋肥處理的穗長(zhǎng)又隨著總用氮量減少而減少的趨勢(shì);施用緩釋肥對(duì)玉米的穗粗及穗行數(shù)沒有明顯的影響,無(wú)明顯差異;緩釋肥處理的禿尖長(zhǎng)比常規(guī)施肥有一定程度的降低,可能與緩釋肥后期仍有較高肥力有關(guān);分析緩釋肥對(duì)行粒數(shù)和總粒數(shù)的影響可知,緩釋肥等量處理和緩釋肥減氮10%處理的行粒數(shù)和總粒數(shù)比常規(guī)施肥有所增加,而緩釋肥減氮20%處理和金正大推薦施肥處理則比常規(guī)施肥有所減少,即施用緩釋肥在氮肥減少較大的情況下,行粒數(shù)和總粒數(shù)會(huì)出現(xiàn)下降的情況;分析百粒重可以看出,以緩釋肥等量處理最高,達(dá)到了38.16 g,與常規(guī)施肥的差異達(dá)到了顯著水平,說(shuō)明在等氮量情況下,緩釋肥后期的肥效較高,從而使得玉米籽粒較為飽滿,千粒重較高;緩釋肥減氮10%處理與常規(guī)施肥基本相同,差異不大;緩釋肥減氮20%處理和金正大推薦施肥處理則較之常規(guī)施肥有所下降;對(duì)于理論產(chǎn)量的影響與對(duì)千粒重的影響基本一致,緩釋肥等量較常規(guī)施肥有較為明顯的提高,緩釋肥減氮10%處理也有小幅度的提高,但差異不顯著,緩釋肥減氮20%和金正大推薦則略有降低。
2.2.1 對(duì)玉米產(chǎn)量的影響
由試驗(yàn)可以看出,示范區(qū)實(shí)收產(chǎn)量為6 825 kg·hm-2,比常規(guī)區(qū)增產(chǎn)3.41%,即在施用緩釋肥后,化肥用量 (折純氮)由420 kg·hm-2下降到270 kg·hm-2時(shí),產(chǎn)量仍有一定的增產(chǎn),說(shuō)明施用緩釋肥可以起到減少化肥用量,增加作物產(chǎn)量的作用。
2.2.2 對(duì)玉米經(jīng)濟(jì)效益的影響
分析玉米緩釋肥示范試驗(yàn)經(jīng)濟(jì)效益 (表4)可知,示范區(qū)在施用緩釋肥后產(chǎn)量有所增加,產(chǎn)量達(dá)6 825 kg·hm-2,以玉米籽收購(gòu)價(jià)1.60元·kg-1計(jì),產(chǎn)值為10 920元。同時(shí)由于使用緩釋肥可以減少施肥次數(shù),從而減少人工費(fèi)用,在減去生產(chǎn)成本后,經(jīng)濟(jì)效益為6 356元·hm-2,比常規(guī)區(qū)增收益251元·hm-2??梢?,在提高玉米產(chǎn)量的同時(shí),減少成本投入也是提高玉米生產(chǎn)效益的有效措施。
表3 不同緩釋肥處理對(duì)玉米產(chǎn)量構(gòu)成的影響
表4 中興鎮(zhèn)永南村玉米緩釋肥示范試驗(yàn)的經(jīng)濟(jì)效益比較
施用緩釋肥后,玉米株高、莖粗均有減小的趨勢(shì),且隨著氮肥用量的減少,減小的趨勢(shì)更加明顯。
本次試驗(yàn)中除金正大推薦施肥處理產(chǎn)量略有降低外,其余緩釋肥處理均有增產(chǎn)效果,其中,緩釋肥等量處理產(chǎn)量達(dá)到了9 261 kg·hm-2,比常規(guī)施肥增產(chǎn)11.22%,即在等養(yǎng)分情況下,施用緩釋肥可以顯著提高玉米產(chǎn)量。
各緩釋肥處理的株高、穗位高及穗長(zhǎng)與常規(guī)施肥相比,都有所下降;玉米的穗粗及穗行數(shù)沒有明顯的影響;禿尖長(zhǎng)比常規(guī)施肥有一定程度的降低;行粒數(shù)和總粒數(shù)比常規(guī)施肥有所增加,但在氮肥減少較多的情況下,行粒數(shù)和總粒數(shù)會(huì)出現(xiàn)下降情況。
通過(guò)試驗(yàn)和示范結(jié)果表明,使用緩釋肥能優(yōu)化玉米生產(chǎn)的施肥結(jié)構(gòu),降低化肥使用量。同時(shí),通過(guò)使用緩釋肥也能提高玉米產(chǎn)量,減少勞動(dòng)力支出,增加經(jīng)濟(jì)效益。
[1] 朱兆良.我國(guó)氮肥的使用現(xiàn)狀、問題和對(duì)策 [M] //中國(guó)農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展中問題.南昌:江西出版社,1998.
[2] 謝建昌.世界肥料使用的現(xiàn)狀與前景 [J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào),1998,4(4):321-330.
[3] 林葆,李家康.當(dāng)前我國(guó)化肥的若干問題和對(duì)策 [J].磷肥與復(fù)肥,1997(2):1-5,23.
[4] 趙霞,劉京寶,王振華,等.緩控釋肥對(duì)夏玉米生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響 [J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2008,24(6):247-249.
[5] 朱紅英,董樹亭,胡昌浩,等.不同控釋肥用量對(duì)玉米生產(chǎn)效應(yīng)的影響 [J].玉米科學(xué),2007,15(2):114-116.
[6] 張玉華,華士杰,劉子江,等.玉米長(zhǎng)效專用復(fù)合肥不同施肥量對(duì)玉米產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響 [J].玉米科學(xué),2000,8(2):80-83.
[7] 諸海燾,余廷園,田吉林.玉米專用緩釋復(fù)合肥對(duì)糯玉米產(chǎn)量和品質(zhì)的影響 [J].上海農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2009,25(2):45-48.