辛德財(cái),宋天月,李洪云,顧永海,蔣 濤
(1.天津農(nóng)學(xué)院 農(nóng)學(xué)與資源環(huán)境學(xué)院,天津 300384;2.天津市施易得肥料有限公司,天津300352;3.天津市武清區(qū)植保植檢站,天津 301707)
尿素、磷酸二銨、硫酸鉀、常規(guī)復(fù)合肥BB肥1號(hào)(BB)、常規(guī)復(fù)合肥粉肥1號(hào)(PF)均購于市場;玉米專用復(fù)合肥1號(hào)(SF1)、玉米專用復(fù)合肥2號(hào)(SF2)由天津東升陽化肥股份有限公司提供。
試驗(yàn)共設(shè)8個(gè)處理,3次重復(fù),隨機(jī)區(qū)組排列,共24個(gè)小區(qū),小區(qū)面積22.5 m2。
(1)CK:空白對(duì)照,不施任何肥料;
(2)PK:不施氮肥,只施磷、鉀肥;
(3)NK:不施磷肥,只施氮、鉀肥;
(4)NP:不施鉀肥,只施氮、磷肥;
(5)BB:常規(guī)復(fù)合肥BB肥1號(hào)(氮磷鉀含量:20-8-12);
(6)PF:常規(guī)復(fù)合肥粉肥1號(hào)(氮磷鉀含量:20-8-12);
(7)SF1:玉米專用復(fù)合肥1號(hào)(氮磷鉀含量:20-8-12);
(8)SF2:玉米專用復(fù)合肥2號(hào)(氮磷鉀含量:20-12-8)。
處理2~處理4按設(shè)計(jì)根據(jù)肥料養(yǎng)分含量計(jì)算肥料施用量,肥料用量按N 150 kg·hm-2,P2O590 kg·hm-2,K2O 60 kg·hm-2施用,處理5~處理8按照與其他處理相同的N水平施肥。
試驗(yàn)在天津市西青區(qū)楊柳青鎮(zhèn)大柳灘村天津農(nóng)學(xué)院試驗(yàn)基地進(jìn)行。該地區(qū)屬暖濕帶大陸季風(fēng)氣候,年日照時(shí)數(shù)2 680~2 900 h,年平均氣溫12~14 ℃,≥0 ℃積溫 4 600~5 100 ℃,≥ 10 ℃積溫4 100~4 600 ℃,年太陽輻射總量502×103~544×103J·cm-3,無霜期200 d左右。多年平均降水量600 mm左右,70%的降水集中在7、8、9三個(gè)月,多年平均蒸發(fā)量2 000 mm左右。
試驗(yàn)地土壤類型為鹽化潮土,土壤質(zhì)地為輕壤土,0~20 cm耕層土壤容重1.38 g·cm-3,pH值8.0,有機(jī)質(zhì)11.0 g·kg-1,全氮0.85 g·kg-1,有效磷6.33 mg·kg-1,速效鉀125.6 mg·kg-1。
試驗(yàn)于2017年4月25日播種,品種為鄭單958,行距60 cm,密度4 000 株·(667m2)-1,按試驗(yàn)設(shè)計(jì)玉米播種時(shí)一次性施肥。全生育期降雨量468 mm,無灌水,10月20日收獲。
收獲時(shí),每個(gè)小區(qū)取3行×4 m測定籽粒和產(chǎn)量;秸稈和籽粒樣品烘干粉碎后測定全氮、全磷、全鉀含量(硫酸-過氧化氫消煮,消煮液堿化后用蒸餾定氮法測定全氮,釩目黃比色法測定全磷,火焰光度法測定全鉀)。
數(shù)據(jù)分析采用Microsoft Excel 2007和SAS V8軟件。計(jì)算公式:
氮(磷/鉀)肥偏生產(chǎn)力(kg grain/kg)=產(chǎn)量/施氮(磷/鉀)量
氮肥利用率/%=(施氮處理氮累積量-PK處理氮累積量)/施氮量×100
磷肥利用率/%=(施磷處理磷累積量-NK處理磷累積量)/施磷量×100
鉀肥利用率/%=(施鉀處理鉀累積量-NP處理鉀累積量)/施鉀量×100
試驗(yàn)顯示,不施肥處理籽粒產(chǎn)量最低,僅為5 262 kg·hm-2,其余施肥處理均較空白對(duì)照有明顯增產(chǎn),以SF1和SF2增產(chǎn)最多。缺素施肥處理中,不施氮肥的PK處理增產(chǎn)最低,NP配施增產(chǎn)效果要大于NK配施處理,這可能與試驗(yàn)地土壤含鉀量偏高以及有效磷的活性較低有關(guān)。玉米秸稈生物產(chǎn)量的表現(xiàn)也是如此。試驗(yàn)表明,玉米專用復(fù)合肥SF1、SF2比空白對(duì)照增產(chǎn)籽粒34.9%,比缺素肥料處理增產(chǎn)6.4%~11.1%,比常規(guī)復(fù)合肥BB肥及PF肥增產(chǎn)1.8%~6.6%(表1)。
表1 不同肥料處理的玉米籽粒產(chǎn)量及秸稈生物產(chǎn)量
由表2可知,空白對(duì)照玉米從土壤中吸收 N 為 80 kg·hm-2,P2O530 kg·hm-2、K2O 76 kg·hm-2。PK處理玉米植株吸氮量顯著高于空白對(duì)照。施用氮肥后,不論是NP、NK還是其他肥料,植株氮的累積量顯著提高,以氮磷鉀平衡施肥最優(yōu)。在BB、PF、SF1、SF2四種肥料中,SF1和SF2吸氮量顯著高于BB肥。
試驗(yàn)顯示,在氮磷鉀三元素中,磷元素累積絕對(duì)量最少,平衡施肥的磷元素累積較高,尤其是SF2高于其它施肥處理。鉀元素主要在玉米秸稈中累積,含鉀元素低的SF2處理與其他3個(gè)含鉀元素高的施肥處理,鉀元素的累積量基本相同(表2),這從另一個(gè)角度表明試驗(yàn)地鉀元素含量較高。表示肥料效率的指標(biāo)有很多,目前應(yīng)用最廣泛的是肥料偏生產(chǎn)力和肥料利用率。肥料偏生產(chǎn)力是指施入土壤的單位重量的肥料所生產(chǎn)的籽粒產(chǎn)量,肥料利用率是指施入的當(dāng)季或累積肥料被作物吸收利用的比例,亦稱回收率。這兩個(gè)指標(biāo)不僅與土壤基礎(chǔ)肥力有直接關(guān)系,而且不同作物品種、管理栽培方式,尤其是肥料種類和用量以及使用方式等均有不同。
表2 不同肥料處理玉米地上部氮磷鉀分配及累積量
表3顯示,SF2由于鉀元素含量少,因而鉀肥的偏生產(chǎn)力及鉀肥利用率顯著高于其它處理。磷肥和鉀肥利用率,SF1和SF2均優(yōu)于BB肥和PF肥。氮肥偏生產(chǎn)力各處理差別不大,但氮肥利用率以SF1和SF2肥料最高,兩者之間沒有差異,但均高于BB肥和PF肥18%左右。說明玉米專用復(fù)合肥比常規(guī)復(fù)合肥BB肥和PF肥在一次性施肥上對(duì)提高肥料利用率,降低環(huán)境污染方面更具優(yōu)勢。
表3 不同肥料處理的玉米氮磷鉀肥效率
試驗(yàn)表明,天津東升陽化肥股份有限公司生產(chǎn)的玉米專用復(fù)合肥SF1、SF2的肥效和肥料利用率均優(yōu)于缺素施肥、常規(guī)復(fù)合肥BB肥及PF粉肥。玉米專用復(fù)合肥SF1、SF2比空白對(duì)照增產(chǎn)籽粒34.9%,比缺素肥料處理增產(chǎn)6.4%~11.1%,比常規(guī)復(fù)合肥BB肥及PF肥增產(chǎn)1.8%~6.6%。與常規(guī)復(fù)合肥BB肥及PF肥比較,玉米專用復(fù)合肥SF1、SF2當(dāng)季氮肥利用率提高18%左右,磷肥當(dāng)季利用率提高5%~7%,鉀肥當(dāng)季利用率提高7%~10%,在玉米一次性施肥上具有明顯優(yōu)勢,可在生產(chǎn)中大面積應(yīng)用。