董 智，鄧林軍，董 俊，向午燕，靖 凱，侯志研

（遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院耕作栽培研究所，遼寧沈陽 110161）

遼西地區(qū)應(yīng)用緩釋肥料對(duì)玉米產(chǎn)量及生產(chǎn)效益的影響

董 智，鄧林軍，董 俊，向午燕，靖 凱，侯志研

（遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院耕作栽培研究所，遼寧沈陽 110161）

2014～2015年在遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院大固本玉米綜合試驗(yàn)示范基地進(jìn)行了緩釋肥料減量施用試驗(yàn)。結(jié)果表明：與對(duì)照相比，施用脲醛型緩釋肥米產(chǎn)量提高玉9．75%，收益增加13．20%；不設(shè)追肥且底肥用量減少16．67%的情況下，施用高分子型緩釋肥仍能保障玉米的正常產(chǎn)量，平均增產(chǎn)4．08%，收益增加6．72%。另外，施用緩釋肥料還提高了玉米的穗長(zhǎng)、穗粗、穗粒數(shù)及百粒重。

緩釋肥；玉米；產(chǎn)量；產(chǎn)量構(gòu)成因素；經(jīng)濟(jì)效益

化肥對(duì)我國(guó)農(nóng)作物增產(chǎn)的作用占30%～40%，是糧食作物生產(chǎn)中最大的物質(zhì)投資，其費(fèi)用占全部生產(chǎn)性支出的50%［1～3］。化肥對(duì)提高單產(chǎn)的作用很大，尤其是中低產(chǎn)田，正是由于化肥在作物增產(chǎn)中的重要作用，自建國(guó)以來，我國(guó)化肥用量不斷增加［1］。然而，單位化肥用量的糧食增長(zhǎng)量卻相反，究其原因是肥料利用率低，損失嚴(yán)重［4～5］。肥料利用率低不僅造成資源的浪費(fèi)，還降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益［1，6～7］?；首陨泶嬖诘哪承┤毕菀约安缓侠硎┯没?，給環(huán)境帶來不同程度的污染［3～7］。利用不同的技術(shù)方法來提高肥料利用率是研究如何阻止或減少養(yǎng)分淋失問題中的核心，而緩控釋肥料又是解決這一核心問題的重要手段［2～4］。控釋或緩釋肥料可以避免土壤中養(yǎng)分過量供應(yīng)，協(xié)調(diào)土壤養(yǎng)分供應(yīng)與植物養(yǎng)分吸收之間的矛盾［1，8～10］，從而提高養(yǎng)分利用率和減少了對(duì)環(huán)境的危害，成為肥料發(fā)展的新方向。

玉米是遼寧省第一糧食作物，2014年的種植面積達(dá)233．01萬hm2，占全省糧食作物播種面積的68．59%。遼寧西部地區(qū)玉米播種面積占總播種面積的60%以上，玉米產(chǎn)量占糧豆總產(chǎn)量的85%以上，是遼寧省重要的玉米生產(chǎn)基地。近幾年來，由于新品種的引進(jìn)和配方施肥技術(shù)的推廣，種植面積不斷增加，單位面積玉米產(chǎn)量不斷提高，但是生產(chǎn)實(shí)踐中仍缺少集肥效期長(zhǎng)、養(yǎng)分利用率高、增產(chǎn)幅度大、環(huán)境污染低等優(yōu)點(diǎn)于一體的復(fù)合肥料［11～13］。緩釋專用肥料試驗(yàn)研究的開展，為玉米高效生產(chǎn)提供了有力的技術(shù)支撐，對(duì)進(jìn)一步提升遼西地區(qū)玉米生產(chǎn)水平、促進(jìn)農(nóng)民增產(chǎn)增收具有重要的意義。為此，研究緩釋肥料對(duì)玉米產(chǎn)量與生產(chǎn)效益的影響，最終確定出最合理的施肥量與施肥方式，為玉米穩(wěn)產(chǎn)高效及可持續(xù)農(nóng)業(yè)技術(shù)體系的建立提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

遼西地區(qū)包括朝陽、阜新、葫蘆島和錦州部分區(qū)域，屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，年平均氣溫7～8℃，10℃以上積溫為2 900～3 400℃，無霜期為135～165 d，5～9月份日照時(shí)數(shù)為1 200～1 300 h，全區(qū)土地面積約為3×104km2，耕地面積約為68．97×104hm2，光熱和土地資源十分豐富。雨熱同季，適于玉米生產(chǎn)，但年降水量?jī)H為300～500 mm，雨量偏少且集中，降水變率較大，“十年九旱”是其基本氣候特征。

試驗(yàn)于2014～2015年在遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院大固本玉米綜合試驗(yàn)示范基地（122°13′21″E，42°15′57″N）進(jìn)行，該基地位于遼寧省阜蒙縣東南部大固本鎮(zhèn)，年平均溫度7．2℃，多年平均降雨量481 mm，5～9月份降雨量為418 mm（資料來源于阜蒙縣氣象局），2014年和2015年5～9月份降雨量（基地自測(cè)）分別為312 mm和306 mm。試驗(yàn)地0～20 cm土層含全氮0．6 g／kg、有效磷16．55 mg／kg、速效鉀85．05 mg／kg、有機(jī)質(zhì)10．73 g／kg。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用大區(qū)設(shè)計(jì)，設(shè)置3個(gè)處理：CK：底肥施用硫酸鉀型復(fù)合肥（NPK：15-15-15）450 kg／hm2，拔節(jié)期（玉米10葉期）追施尿素375 kg／hm2；T1：底肥施用脲醛緩釋復(fù)合肥（NPK：28-9-11）450 kg／hm2，拔節(jié)期追施尿素375 kg／hm2；T2：底肥施用高分子型緩釋復(fù)合肥（NPK：30-10-10）375 kg／hm2，不設(shè)追肥。供試品種為：遼單588，CK及T1施用的復(fù)合肥為住商（青島）肥料有限公司生產(chǎn)，T2施用的肥料為河北施普豐肥業(yè)有限公司生產(chǎn)，尿素為魯西化工集團(tuán)股份有限公司生產(chǎn)。

試驗(yàn)均采取秋季旋耕整地，根茬（根茬高度約10 cm）還田，旋耕深度約15 cm，春季直接播種，播種的同時(shí)施用底肥，種、肥水平相距5 cm，底肥距地面10～12 cm。12行區(qū)，行長(zhǎng)180 m，行距50 cm，株距33 cm，保苗密度為60 000株／hm2。2014年5月7日播種，9月22日收獲，無灌溉；2015年5月5日播種，8月10日補(bǔ)充灌溉一次，灌水量為30 mm，9月26日收獲，其它田間管理同與當(dāng)?shù)卮筇铩?/p>

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

株高及地上部干物質(zhì)：株高以抽穗前計(jì)算地面至葉片捋直的高度，抽穗后計(jì)算地面至雄蕊頂端的高度，每個(gè)處理測(cè)量10株；地上部干物質(zhì)計(jì)算地面以上所有部分風(fēng)干后的重量，每個(gè)處理取樣5株。

產(chǎn)量及其構(gòu)成因素：收獲時(shí)對(duì)每個(gè)區(qū)進(jìn)行取樣（取4壟，10 m長(zhǎng)，3次重復(fù)），立即測(cè)定玉米棒鮮重及果穗數(shù)，然后從中選出10個(gè)均勻果穗，帶回實(shí)驗(yàn)室風(fēng)干考種，測(cè)定各個(gè)處理的穗粒數(shù)、百粒重、穗長(zhǎng)、穗粗、單穗重、最后計(jì)算產(chǎn)量（以含水量14%計(jì)）。

經(jīng)濟(jì)效益：投入僅計(jì)算實(shí)際生產(chǎn)資料費(fèi)用及田間管理工時(shí)和機(jī)耕費(fèi)用，產(chǎn)出僅計(jì)算玉米出售的收入。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用EXCEL 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，SPSS 20．0軟件進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)（LSD法）。

2 結(jié)果與分析

2.1 緩釋肥料對(duì)玉米株高及干物質(zhì)積累的影響

施肥處理對(duì)玉米株高的影響見表1，苗期株高表現(xiàn)為：CK＞T1＞T2，各處理間差異不顯著，玉米高度的差異在0．66～1．82 cm。拔節(jié)期的株高呈現(xiàn)為：CK＞T2＞T1，但T1和T2間的差異很小。追肥前施用緩釋肥均有降低玉米株高的趨勢(shì)，自開花期開始，緩釋肥的施用效果顯著。開花期和灌漿期玉米的株高均呈現(xiàn)為：T1＞T2＞CK，在灌漿期T1的株高較對(duì)照增加7．54%，較T2增加6．04%，而T2與對(duì)照僅相差1．42%。在底肥和追肥施用量相同的情況下，施用緩釋肥料有利于提高玉米的株高；免追肥且減量施用高分子型緩釋肥料，對(duì)玉米株高影響不明顯，最終玉米的株高表現(xiàn)為略高于對(duì)照。

地上部干物質(zhì)積累是形成最終產(chǎn)量的基礎(chǔ)［14］，由調(diào)查數(shù)據(jù)（見表2）可知，在玉米開花期以前，地上部干物質(zhì)積累均呈現(xiàn)為：CK＞T1＞T2，但處理間的差異不顯著，在苗期各處理間的干物質(zhì)的積累差異在0．02～0．06 g之間，拔節(jié)期相差0．53～2．09 g。自開花期T1和T2的干物質(zhì)積累顯著高于對(duì)照，到灌漿期時(shí)地上部干物質(zhì)的積累量呈現(xiàn)為：T1＞T2＞CK，T1和T2間的差異不顯著，但T1、T2的干物質(zhì)積累均顯著高于CK，分別比對(duì)照增加26．76%和19．30%。

2.2 緩釋肥料對(duì)玉米產(chǎn)量的影響

表3顯示了不同施肥處理對(duì)產(chǎn)量的影響，施用緩釋肥均表現(xiàn)為增產(chǎn)，T1處理顯著高于對(duì)照，增產(chǎn)9．75%，單穗重較對(duì)照增加6．22%，T2處理較對(duì)照增產(chǎn)4．08%，單穗重增加5．26%。說明在遼西地區(qū)由普通復(fù)合肥改施緩釋肥料的增產(chǎn)效果顯著，這與前人在相似生態(tài)區(qū)的研究結(jié)果相似［15～16，18］。在不追肥的條件下，高分子型緩釋肥料較普通復(fù)合肥的用量減少16．67%的情況下仍能保障玉米的正常產(chǎn)量，這可能與高分子肥施入土壤后形成膠體，通過膠體的“固氮解磷”特性活化了土壤中的殘留養(yǎng)分有關(guān)。

2.3 緩釋肥料對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

在產(chǎn)量構(gòu)成因素方面，T1和T2間差異不顯著，但均高于對(duì)照。玉米的穗長(zhǎng)呈現(xiàn)為：T1＞T2＞CK，T1和T2較CK分別增長(zhǎng)10．10%和9．48%；但穗粗卻呈現(xiàn)為：T2＞T1＞CK，T1的穗粗較CK增加2．12%，T2增加2．60%。施用緩釋肥料顯著增加了玉米的穗粒數(shù)，T1較對(duì)照增加4．20%，T2增加6．47%。玉米的百粒重方面雖然各處理間差異不顯著，但其平均值表現(xiàn)為：T1＞T2＞CK，T1和T2分別比對(duì)照提高1．40%和1．07%。

2.4 緩釋肥料的經(jīng)濟(jì)效益

不同緩釋肥均增加了玉米種植的經(jīng)濟(jì)效益（如表5所示），T1的效益達(dá)15 192元／hm2，較對(duì)照每hm2增加收益1 772元，增收13．20%，T2每hm2增加收益902元，增收6．72%。在產(chǎn)投比方面也表現(xiàn)為：T1＞T2＞CK，T1較對(duì)照提高7．98%，T2提高6．13%。

表1 不同施肥處理對(duì)玉米株高的影響 （cm）

表2 不同施肥處理對(duì)玉米地上部干物質(zhì)的影響 （g／株）

表3 不同施肥處理對(duì)玉米產(chǎn)量的影響

表4 不同施肥處理對(duì)玉米產(chǎn)量性狀的影響

表5 不同施肥處理投入產(chǎn)出情況 （元／hm2）

3 討論與結(jié)論

本研究將脲醛型緩釋肥、高分子型緩釋肥及常規(guī)復(fù)合肥對(duì)春玉米生長(zhǎng)狀況、產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明，緩釋肥料在遼西地區(qū)對(duì)玉米的促進(jìn)作用及要優(yōu)于常規(guī)復(fù)合肥，脲醛型緩釋肥兩年間平均增產(chǎn)9．75%，收益增加13．20%，這與其它學(xué)者的研究結(jié)果基本一致［13～18］。同時(shí)，研究還發(fā)現(xiàn)高分子型緩釋肥在施用量減少16．67%且不設(shè)追肥的前提下，兩年內(nèi)仍能保障玉米正常的產(chǎn)量，平均增產(chǎn)4．08%，增收6．72%。因肥料價(jià)格因素的影響，施用高分子緩釋肥的增收效果低于脲醛型緩釋肥，但生產(chǎn)中化肥的實(shí)物總投入量卻減少了54%，有利于減輕農(nóng)業(yè)面源污染及農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展［19～22］。高分子型緩釋肥在減量施用且不追肥的條件下仍能保障玉米的產(chǎn)量，可能與試驗(yàn)布設(shè)前土壤殘留養(yǎng)分含量較高有關(guān)，高分子緩釋肥的“減施穩(wěn)產(chǎn)”作用機(jī)理還有待于進(jìn)一步研究。

［1］ 朱兆良，金繼運(yùn)．保障我國(guó)糧食安全的肥料問題［J］．植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2013，19（2）：259～273．

［2］ 樊小林，廖宗文．控釋肥料與平衡施肥和提高肥料利用率［J］．植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，1998，4（3）：219～223．

［3］ 石元亮，王玲莉，劉世彬，等．中國(guó)化學(xué)肥料發(fā)展及其對(duì)農(nóng)業(yè)的作用［J］．土壤學(xué)報(bào)，2008，45（5）：852～864．

［4］ 杜昌文，周健民．控釋肥料的研制及其進(jìn)展［J］．土壤，2002（3）：127～133．

［5］ 趙秉強(qiáng)，張福鎖，廖宗文，等．我國(guó)新型肥料發(fā)展戰(zhàn)略研究［J］．植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2004，10（5）：536～545．

［6］ 韓曉日．新型緩／控釋肥料研究現(xiàn)狀與展望［J］．沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，37（1）：3～8．

［7］ 鄭海澤，張紅芳，鄭彩平，等．追肥時(shí)期與肥料種類對(duì)夏玉米產(chǎn)量及水肥利用率的影響［J］．中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2016，32（27）：63～68．

［8］ 趙斌，董樹亭，張吉旺，等．控釋肥對(duì)夏玉米產(chǎn)量和氮素積累與分配的影響［J］．作物學(xué)報(bào)，2010，36（10）：1760～1768．

［9］ 盧艷麗，白由路，王磊，等．華北小麥-玉米輪作區(qū)緩控釋肥應(yīng)用效果分析［J］．植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2011，17（1）：209～215．

［10］ 韓蔚娟，王寅，陳海瀟，等．黑土區(qū)玉米施用新型肥料的效果和環(huán)境效應(yīng)［J］．水土保持學(xué)報(bào)，2016，30（2）：307～311．

［11］ 孫紅帥，張永清，曹兵，等．適用于半干旱氣候條件下的微水溶性緩釋肥料在夏玉米上的肥效研究［J］．中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2012，28（24）：127～132．

［12］ 杜衍紅，蔣恩臣，王明峰，等．炭基緩釋肥對(duì)玉米生長(zhǎng)的影響研究［J］．中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2015，31（12）：72～76．

［13］ 范富，張慶國(guó)，侯迷紅，等．穩(wěn)定性長(zhǎng)效緩釋肥對(duì)玉米產(chǎn)量及構(gòu)成因素、品質(zhì)的影響［J］．內(nèi)蒙古民族大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2011，26（6）：675～678．

［14］ 龍明節(jié)，張宏偉，謝芳，等．高聚物土壤結(jié)構(gòu)改良劑的研究-II高聚物對(duì)土壤肥料的影響［J］．土壤肥料，2000（5）：13～18．

［15］ 劉義新，李忻，丁荔萍．聚乙烯醇對(duì)土壤鉀的吸附及抗淋溶效果的研究［J］．土壤通報(bào)，1996，27（6）：283～281．

［16］ Mikkelsen R L．Using hydrophilic polymers to control nutrient release［J］．Fertilizer research，1994，38：53～60．

［17］ 安江勇，葛皓，肖厚軍，等．施用緩釋肥對(duì)玉米產(chǎn)量及其性狀和品質(zhì)的影響［J］．西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2015，28（5）：2148～2153．

［18］ 陳國(guó)清，肖堯，景立權(quán)，等．不同緩釋肥水平對(duì)超高產(chǎn)夏玉米產(chǎn)量及群體質(zhì)量的影響［J］．中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2014，30（30）：182～187．

［19］ Nyiraneza J，Dayegamiye A N，Chantigny M H，et al．Variations in corn yield and nitrogen uptake in relation to soil attributes and nitrogen availability indices［J］．Soil Science Society of America Journal，2009，73：317～327．

［20］ 彭少兵，黃見良，鐘旭華，等．提高中國(guó)稻田氮肥利用率的研究策略［J］．中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2002，35（9）：1095～1103．

［21］ 李燕婷，李秀英，趙秉強(qiáng)，等．緩釋復(fù)混肥料對(duì)玉米產(chǎn)量和土壤硝態(tài)氮淋失累積效應(yīng)的影響［J］．中國(guó)土壤與肥料，2008（5）：45～48．

［22］ 張福鎖，王激清，張衛(wèi)峰，等．中國(guó)主要糧食作物肥料利用率現(xiàn)狀與提高途徑［J］．土壤學(xué)報(bào)，2008，45（5）：915～924．

Effects of Slow Release Fertilizer on Yield and Production Profit of Corn in Western Region of Liaoning Province

DONG Zhi，DENG Lin-jun，DONG Jun，XIANG Wu-yan，JING Kai，HOU Zhi-yan

（Tillage and Cultivation Research Institute，Liaoning Academy of Agricultural Sciences，Shenyang，Liaoning 110161）

The experimentwas conducted to study the effect of different slow release fertilizer and fertilization methods on yield and production profit of corn on Da guben experiment base of Liaoning academy of agricultural sciences in Fu xin District in the year 2014～2015．The results showed that the yield increased by 9．75% and the production profit enhance about13．20%，used as urea-formaldehyde compound fertilizer．W ithout top dressing and the amount of basal fertilize lower 16．67%using the polymer slow-release fertilizer，which increased yield 4．08%and production profit 6．72%than CK．In the meantime，applying slow-release fertilizer improved the corn spike length，spike diameter，spike grain number and grain weight．

Slow release fertilizer；Maize；Yield；Yield components；Production profit

S145．6；S513．062

A

1002-1728（2017）02-0013-04

10．3969／j．issn．1002-1728．2017．02．003

2017-03-11

國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2013BAD07B03）；水體污染控制與治理專項(xiàng)（2015ZX07103-007）

董智（1981-），男，山東蒙陰縣人，博士，助理研究員，主要從事免耕栽培技術(shù)與旱作農(nóng)業(yè)研究。E-mail：dongzhi1207＠163．com

侯志研（1972-），男，遼寧朝陽人，研究員，主要從事作物高產(chǎn)與旱作農(nóng)業(yè)研究。E-mail：houzhiyan＠163．com