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        夏玉米使用控釋尿素節(jié)肥增效技術(shù)研究*

        2018-12-27 12:12:54孫克剛楊煥煥和愛玲張運(yùn)紅
        肥料與健康 2018年5期
        關(guān)鍵詞:產(chǎn)量

        孫克剛,楊煥煥,和愛玲,杜 君,張運(yùn)紅,張 琨

        (1.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物營養(yǎng)與資源環(huán)境研究所 河南鄭州 450002;2.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 河南鄭州 450002;3.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥研究所 河南鄭州 450002)

        氮肥的施用對提高作物單產(chǎn)的貢獻(xiàn)率達(dá)到40%以上,但損失率高達(dá)14%~45%,利用率卻只有20%~40%[1- 5]。在玉米上施用氮肥的增產(chǎn)效果明顯,但氮肥大量施用除了導(dǎo)致其利用率偏低外,還會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染[6- 9]。目前在玉米的生產(chǎn)上,習(xí)慣采用尿素基施與追施相結(jié)合的方法,但隨著勞動力成本的增加、農(nóng)村勞動力的轉(zhuǎn)移以及種植業(yè)機(jī)械化程度的提高,都需要農(nóng)作物栽培方式的簡化配施技術(shù)??蒯尩室蚱渚哂叙B(yǎng)分釋放速率與作物吸收同步的特點(diǎn),可以提高氮肥利用率,降低農(nóng)業(yè)面源污染面積,成為近年來研究的熱點(diǎn)[10- 13]。為此開展了玉米生產(chǎn)中施用控釋尿素的試驗(yàn),以期通過控釋肥料的一次性施用解決多次施肥帶來的勞動強(qiáng)度問題。

        1 材料與方法

        1.1 供試作物和地點(diǎn)

        試驗(yàn)安排在河南省駐馬店市西平縣盆堯鎮(zhèn)于營村,地力為中低水平的砂姜黑土,小區(qū)面積低肥力點(diǎn)為48 m2,中等肥力點(diǎn)為30 m2。供試玉米品種均為鄭單958,播種量為5 000株/畝(1畝=666.67 m2,下同),播種日期6月10日。種植前采取耕作層土壤(0~20 cm)進(jìn)行基礎(chǔ)土樣分析,供試土壤理化性狀如表1所示。

        表1 供試土壤理化性狀

        地點(diǎn)pH有機(jī)質(zhì)/(g·kg-1)堿解氮/(mg·kg-1)速效磷/(mg·kg-1)速效鉀/(mg·kg-1)有效硫/(mg·kg-1)于營村6.48.985.312.956.416.8農(nóng)場6.39.186.711.457.315.6

        1.2 試驗(yàn)方法

        1.2.1 試驗(yàn)材料

        試驗(yàn)肥料:普通尿素,w(N)為44.6%;過磷酸鈣,w(P2O5)為12%;氯化鉀,w(K2O)為60%;可降解樹脂包膜控釋尿素,w(N)為44%,山東農(nóng)科院。

        1.2.2 試驗(yàn)設(shè)計

        試驗(yàn)共設(shè)5個處理,分別為:PK,只施磷鉀肥;FP,習(xí)慣施肥;OPT,優(yōu)化施肥;100%CRF,與OPT處理等氮量,氮來自控釋尿素,磷鉀肥施用量相同,所有的肥料一次性底施;80%CRF,與OPT處理相比減少20%氮用量,氮來自控釋尿素,磷鉀肥施用量相同,所有的肥料一次性底施。OPT是根據(jù)當(dāng)?shù)販y土配方以及往年的試驗(yàn)數(shù)據(jù)確定各養(yǎng)分的投入量以及基追比;FP處理和OPT處理的尿素按質(zhì)量比4∶6分別在苗期和拔節(jié)期施用;各處理的氮肥投入量依次為0、225、180、180和144 kg/hm2,磷肥投入量均為90 kg/hm2,鉀肥投入量均為120 kg/hm2。

        1.2.3 測定項(xiàng)目及方法

        (1) 玉米產(chǎn)量:玉米成熟期每個小區(qū)實(shí)收樣品脫粒測產(chǎn),產(chǎn)量以風(fēng)干質(zhì)量表示。

        (2) 土壤氮肥利用率:每個試驗(yàn)地塊隨機(jī)取3組植物樣,每組5株;測定植株樣品鮮質(zhì)量,然后置于烘箱中于105 ℃下殺青30 min,60 ℃恒溫烘干,烘干后稱其質(zhì)量并將其磨碎過篩;植株全氮含量采用濃硫酸-雙氧水聯(lián)合消煮、凱氏定氮法測定,采用多重比較(LSD法)進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn),并根據(jù)測定結(jié)果按式(1)計算氮肥利用率。

        氮肥利用率=(施氮區(qū)籽粒吸氮量-不施氮區(qū)籽粒吸氮量)/施氮量

        (1)

        2 結(jié)果與分析

        2.1 不同處理對玉米產(chǎn)量的影響

        如表2所示:與PK處理相比,不同施氮處理的玉米產(chǎn)量都有不同程度的提高,增產(chǎn)幅度分別在26.1%~41.8%(低肥力點(diǎn))以及19.4%~39.6%(中等肥力點(diǎn)),且與PK處理達(dá)顯著性差異,說明施用氮素可以提高玉米產(chǎn)量;低肥力點(diǎn)和中等肥力點(diǎn)產(chǎn)量最高的均為100%CRF處理,產(chǎn)量分別為8 803.5 kg/hm2和9 137.0 kg/hm2,其次均為OPT處理,產(chǎn)量分別為8 712.0 kg/hm2和8 847.5 kg/hm2,都與FP處理達(dá)顯著性差異,增產(chǎn)幅度為7.0%~16.9%,說明控釋尿素全部基施和優(yōu)化施肥處理的效果在提高產(chǎn)量方面均優(yōu)于習(xí)慣施肥;與100%CRF處理相比,80%CRF處理在低肥力點(diǎn)減產(chǎn)4.9%,中等肥力點(diǎn)減產(chǎn)7.0%,達(dá)到顯著性差異,說明減氮20%時,玉米產(chǎn)量顯著下降;與FP處理相比,80%CRF處理分別增產(chǎn)7.0%和8.7%,說明與習(xí)慣施肥相比,雖然氮肥用量減少了20%,但仍可提高玉米產(chǎn)量。

        表2 不同施肥處理對玉米產(chǎn)量的影響

        試驗(yàn)點(diǎn)處理畝穗數(shù)/個穗粒數(shù)/粒百粒重/g實(shí)際產(chǎn)量/(kg·hm-2)低肥力點(diǎn)PK5 000408.024.96 210.0 dFP5 000444.427.27 831.5 cOPT5 000462.630.18 712.0 a100%CRF5 000471.730.78 803.5 a80%CRF5 000455.629.68 376.0 b中等肥力點(diǎn)PK5 000400.026.66 546.0 eFP5 000451.128.07 815.5 dOPT5 000471.830.28 847.5 b100%CRF5 000475.630.39 137.0 a80%CRF5 000452.729.58 496.0 c

        2.2 不同處理對土壤氮肥利用率的影響

        如表3所示,在低肥力點(diǎn),各施氮處理的地上部植株吸氮量最高的為100%CRF處理,達(dá)到209.6 kg/hm2;氮肥利用率為26.4%~47.4%,氮肥利用率最高為80%CRF處理,最低為FP處理。在中等肥力點(diǎn),各施氮處理的地上部植株吸氮量最高的為100%CRF處理,達(dá)到193.3 kg/hm2;氮肥利用率為27.4%~48.0%,氮肥利用率最高的為80%CRF處理,最低的為FP處理。2個試驗(yàn)點(diǎn)其他各施氮處理與FP處理相比均達(dá)到顯著性差異,說明優(yōu)化施肥和施用控釋氮肥處理在提高氮肥利用率方面均優(yōu)于習(xí)慣施肥。與OPT處理相比,100%CRF處理的氮肥利用率分別提高了2.6%(低肥力點(diǎn))和6.2%(中等肥力點(diǎn)),說明等氮量時,施用控釋肥對提高氮肥利用率的效果較好。與100%CRF處理相比,80%CRF處理的氮肥利用率分別提高了3.0%(低肥力點(diǎn))和1.8%(中等肥力點(diǎn))。

        表3 不同處理對土壤氮肥利用率的影響

        試驗(yàn)點(diǎn)處理籽粒含氮量/(kg·hm-2)秸稈含氮量/(kg·hm-2)地上部植株吸氮量/(kg·hm-2)氮肥利用率/%低肥力點(diǎn)PK97.533.0129.6 eFP139.549.5188.9 d26.4 dOPT159.046.5204.8 b41.8 c100%CRF162.046.5209.6 a44.4 b80%CRF150.048.0197.9 c47.4 a中等肥力點(diǎn)PK93.416.8110.2 dFP127.144.7171.9 c27.4 cOPT143.938.2182.1 b40.0 b100%CRF152.041.4193.3 a46.2 a80%CRF139.939.4179.2 b48.0 a

        3 結(jié)語

        將緩控釋肥應(yīng)用于大田作物是解決當(dāng)前肥料利用率低的重要途徑之一,歐美等國早就將其應(yīng)用于水稻、馬鈴薯等大田作物上[14- 15]。我國緩控釋肥的應(yīng)用時間較短,是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。通過玉米生產(chǎn)中施用控釋尿素的試驗(yàn),在優(yōu)化施肥的基礎(chǔ)上確定了最佳施氮量,從而確定了控釋肥的最佳施用量,在2個不同肥力點(diǎn)上不僅提高了氮肥利用率,而且提高了玉米產(chǎn)量。由于緩控釋肥價格昂貴,用于大田作物中較難接受,但通過試驗(yàn)證明控釋尿素在減少20%施氮量的情況下的玉米產(chǎn)量仍高于習(xí)慣施肥處理,而且減少了施肥次數(shù),因此該技術(shù)值得推廣應(yīng)用。

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