摘 要:在大田試驗條件下,采用隨機區(qū)組設計了5個施氮水平,研究了不同類型尿素及用量對玉米干物質量、葉面積指數、籽粒產量、經濟效益及氮肥利用率的影響。結果表明:包膜復合肥處理的開花前玉米的地上部干重、葉面積指數與常規(guī)尿素處理差異較小,開花后顯著高于常規(guī)尿素處理,收獲時其籽粒產量顯著高于常規(guī)尿素處理。施包膜復合肥能顯著提高玉米的籽粒產量、經濟效益及氮肥利用率。
關鍵詞:氮肥類型;玉米;產量;經濟效益;氮素利用率
中圖分類號:S513.062 文獻標識號:A 文章編號:1001-4942(2010)05-0071-03
玉米是我國第二大作物,在谷物生產中占有重要地位。氮素調控是玉米高產優(yōu)質栽培技術體系的重要組成部分,是提高作物對氮肥的利用效率,節(jié)約氮肥資源和防止生態(tài)環(huán)境污染的重要環(huán)節(jié)[1]。前人研究認為糧食增產中化肥的作用達40%~60%[2],增施氮肥可以明顯提高玉米籽粒產量[3],但是施氮量較大時氮素利用率卻顯著下降[4,5]。利用率低下不僅造成了巨大的資源浪費,同時也對環(huán)境造成重大的影響[6]。本研究在大田條件下,以常規(guī)尿素為對照,探討了包膜復合肥對玉米產量和氮素利用率的影響,以期為提高玉米氮素利用率、實現玉米高產優(yōu)質高效安全栽培提供理論依據和技術借鑒。
1 材料與方法
1.1 試驗設計
試驗地設在微山縣歡城鎮(zhèn)朱本集村大田,不設防雨棚。試驗地0~20 cm土層有機質含量為10.3 g/kg,全氮0.94 g/kg,堿解氮83.5 mg/kg,速效磷48.8 mg/kg,速效鉀80.9 mg/kg。試驗設5個氮素水平,分別為不施尿素(N0)、施常規(guī)尿素純氮量150 kg/hm2(NU1)、施常規(guī)尿素純氮量215 kg/hm2(NU2)、施包膜復合肥純氮量150 kg/hm2(CCF1)、施包膜復合肥純氮量215 kg/hm2(CCF2)。普通尿素40%基施,60%于小喇叭口期追施,包膜復合肥為一次性基施,隨機區(qū)組排列,重復3次,小區(qū)面積60 m2,普通尿素及空白處理配施磷(P2O5)、鉀(K2O)肥,用量均為30 kg/hm2,全部基施。包膜復合肥N、P2O5和K2O含量均為15%,不含其它微量元素。
玉米品種為鄭單958,播前對種子進行精選,以保證純度和出苗整齊。6月10日播種,9月30日收獲。
1.2 干物質測定
于小喇叭口期(15/7)、開花期(8/8)、花后每15天(23/8,11/9,26/9)取5株玉米,用葉長×葉寬×0.75測定葉面積。將樣品105℃殺青30 min,然后80℃烘至恒重,用1/100天平稱重測定干物質。收獲時調查籽粒產量及考種。
1.3 氮肥農學利用率
氮肥農學利用率(kg/kg)=(施氮區(qū)的籽粒產量-對照區(qū)的籽粒產量)/施氮量[7]。
1.4 數據分析與利用
采用Excel 2003和DPS 6.05進行數據分析與處理。
2 結果與分析
2.1 不同處理植株地上部干物質積累動態(tài)
由圖1可知,施氮可顯著提高玉米花后的干物質量。與常規(guī)尿素處理相比,包膜復合肥處理開花期前干物質積累量差異較小,但至開花期及之后干物質積累量顯著提高。同一施氮量下,包膜復合肥處理較常規(guī)尿素處理的花后干物質在積累量和積累速率上均提高,CCF2、CCF1處理的成熟期干物質積累量分別比NU2、NU1處理高8.5%和3.0%。
2.2 不同處理植株的葉面積指數動態(tài)
施氮處理均可提高玉米葉面積指數(圖2)。包膜復合肥處理大喇叭口期至開花期的葉面積指數與常規(guī)尿素處理差異較小;但花后下降慢,且后期顯著高于常規(guī)尿素處理。各處理玉米葉面積指數的動態(tài)變化均呈拋物線,同一施氮量下包膜復合肥處理的玉米花后葉面積指數降低的速率較慢,CCF2、CCF1處理的成熟期葉面積指數均比NU2、NU1處理高6.0%,從而有利于植株干物質的積累。表明施用包膜復合肥有利于花后維持較高的葉面積指數,有利于玉米產量的提高。
2.3 不同處理對玉米籽粒產量和經濟效益及氮肥農學利用率的影響
由表1看出,尿素類型及用量對玉米產量有顯著影響,表現為:CCF2>NU2>CCF1>NU1>N0,施氮處理平均比N0增產28.6%,CCF2的產量最高,比N0增產40.2%。耕作方式、氮肥種類及用量對產量的增產效應存在顯著差異,同一類型肥料相比,施氮量增加時籽粒產量也顯著增加, CCF2比CCF1高11.4%,NU2比NU1高8.1%。施氮量同為150、215 kg/hm2時包膜復合肥處理的籽粒產量比常規(guī)尿素分別增產5.3%、8.5%,可見,包膜復合肥比常規(guī)尿素增產效果明顯。
尿素類型及用量對玉米穗粒數、千粒重也均有顯著影響(表1)。同一類型肥料相比,施氮量增加時穗粒數、千粒重也顯著增加。施氮量150、215 kg/hm2時包膜復合肥處理的穗粒數比常規(guī)尿素分別提高2.4%、5.5%,千粒重比常規(guī)尿素分別高1.4%、2.8%。施氮量相同時,包膜復合肥更有利于穗粒數、千粒重的增加。
從表1還可以看出,施氮量相同時,氮肥的經濟效益及農學利用率均為包膜復合肥高于普通尿素,說明包膜復合肥能顯著提高氮肥的經濟效益和農學利用率。
復合肥2.50元/kg,五氧化二磷7.0元/kg,氧化鉀6.0元/kg。同列數據后不同小寫字母表示差異達0.05顯著水平。
3 討論與結論
改善氮肥條件是獲得作物高產的有力措施[8]。本試驗結果表明,包膜復合肥處理的開花前玉米的地上部干重、葉面積指數與常規(guī)尿素處理差異較小,開花后顯著高于常規(guī)尿素處理,收獲時其籽粒產量顯著高于常規(guī)尿素處理。施氮量相同,氮肥類型不同,對玉米籽粒產量的影響也不同。常規(guī)尿素由于前期的大量吸收和淋失[9~10]使花后玉米的氮素供需矛盾加重,而包膜復合肥由于前期釋放較慢,到了大喇叭口期后氮素釋放量與玉米的需求量基本平衡,有利于緩解這一矛盾[11]。因此,與常規(guī)尿素處理相比,包膜復合肥處理營養(yǎng)器官更強、功能期更長,增加花后干物質的積累,有利于提高產量。本研究表明,施純氮量150、215 kg/hm2時包膜復合肥處理的籽粒產量比常規(guī)尿素分別增產5.3%、8.5%,穗粒數分別提高2.4%、5.5%,千粒重分別提高1.4%、2.8%,可見,包膜復合肥比常規(guī)尿素增產效果明顯,其產量的提高是通過提高玉米穗粒數和千粒重實現的。
易鎮(zhèn)邪等(2006)[2]研究得出,復合氮肥能提高玉米產量,提高肥料利用率,減少肥料損失及對環(huán)境的污染。本研究表明,不同施氮量下對玉米籽粒產量的提高均表現為CCF>NU,說明包膜復合肥比普通尿素增產效果顯著;包膜復合肥處理氮素的經濟效益和農學利用率顯著高于常規(guī)尿素處理。
參 考 文 獻:
[1] Follett R F, Keeney D R, Cruse R M. Managing nitrogen for ground water quality and farm profitability[M]. Inc. Madison, Wisconsin, USA: Soil Sci. Soc. of Amer., 1991,1-7, 259-283.
[2] 易鎮(zhèn)邪,王 璞, 申麗霞, 等. 不同類型氮肥對夏玉米氮素累積、轉運與氮肥利用的影響[J]. 作物學報,2006,32(5): 772-778.
[3] 東先旺, 劉樹堂, 陶世榮. 不同肥水組合對夏玉米水分利用效率及經濟效益的影響[J]. 華北農學報,2000,15(1):81-85.
[4] Miao Y X, Mulla D J, Robert P C, et al.With-field variation in corn yield and grain quality responses to nitrogen fertilization and hybrid selection[J]. Agronomy Journal, 2006, 98: 129-140.
[5] 張歲岐, 山 侖, 薛青武. 氮磷營養(yǎng)對小麥水分關系的影響[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學報, 2000, 6(2): 147-151.
[6] 許振柱, 于振文, 張永麗. 強筋小麥高產優(yōu)質高效灌溉方案的研究[J]. 山東農業(yè)科學, 2002, 1: 20-22..
[7] 劉立軍, 桑大志, 劉翠蓮, 等. 實時實地氮肥管理對水稻產量和氮肥利用率的影響[J].中國農業(yè)科學, 2003, 36(12): 1456-1461.
[8] 賀明榮, 楊雯玉, 王曉英, 等. 不同氮肥運籌模式對冬小麥籽粒產量品質和氮肥利用率的影響[J]. 作物學報, 2005, 31(8):1047-1051.
[9] Ogola J B O, Wheeler T R, Harris P M. Effects of nitrogen and irrigation on water use of maize crops[J]. Field Crops Research, 2002, 78:105-117.
[10]高亞軍, 李生秀, 田霄鴻, 等. 不同供肥條件下水分分配對旱地玉米產量的影響[J]. 作物學報, 2006, 32(3): 415-422.
[11]邵國慶, 李增嘉, 蘇詩杰, 等. 氮水耦合對玉米產量和品質及氮肥利用率的影響[J]. 山東農業(yè)科學, 2009, 9: 29-32.