周 麗 高進(jìn)華 解學(xué)仕 楊恒哲 趙 文 郭步慶

史丹利農(nóng)業(yè)集團(tuán)股份有限公司 臨沂 276700

2019年，中央1號(hào)文件明確提出“實(shí)現(xiàn)化肥使用量負(fù)增長(zhǎng)”，在該目標(biāo)引領(lǐng)下，大力發(fā)展新型肥料將對(duì)減肥增效發(fā)揮重要作用。

腐植酸是土壤有機(jī)質(zhì)的核心組成部分，土壤中增施腐植酸可以刺激作物生長(zhǎng)、增強(qiáng)作物抗逆能力、改良土壤理化性質(zhì)、改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)、提高肥料利用率[1～4]。腐植酸結(jié)構(gòu)中含有大量的親水基團(tuán)，能夠提高土壤的保水能力，減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中灌溉的次數(shù)。另外，腐植酸來(lái)源廣泛，是一種環(huán)境友好型物質(zhì)。腐植酸肥料具有巨大的應(yīng)用價(jià)值和開(kāi)發(fā)前景［5～7］，已被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，在水稻[8]、玉米[9]等作物上已有很多研究和應(yīng)用。研究結(jié)果表明，與傳統(tǒng)施肥類(lèi)型相比，緩釋肥處理的夏玉米產(chǎn)量及氮素利用率均較高[10]。腐植酸緩釋肥料是新型肥料的重要類(lèi)型之一，在豐富我國(guó)肥料品類(lèi)、提高化肥利用率和保障糧食安全等方面具有重要作用。

本研究從腐植酸包膜和玉米專(zhuān)用配方兩方面研制了雙包膜腐植酸玉米專(zhuān)用緩釋復(fù)合肥新產(chǎn)品，通過(guò)與通用型配方復(fù)合肥的玉米田間試驗(yàn)比較，實(shí)現(xiàn)雙包膜腐植酸玉米專(zhuān)用緩釋復(fù)合肥等量增產(chǎn)和減量增產(chǎn)/不減產(chǎn)的目標(biāo)，以期為開(kāi)發(fā)腐植酸緩釋肥料產(chǎn)品及玉米科學(xué)施肥推廣應(yīng)用提供依據(jù)。

1 雙包膜腐植酸玉米專(zhuān)用緩釋復(fù)合肥的研發(fā)

采用流化床轉(zhuǎn)鼓包膜工藝，結(jié)合測(cè)土配方技術(shù)，選用聚乙烯醇縮丁醛（polyvinyl butyral，簡(jiǎn)稱(chēng)PVB）為包膜劑、己二酸二正己酯（dihexyl adipate，簡(jiǎn)稱(chēng)DHA）為增塑劑，以腐植酸、聚乙烯醇、丁醛、淀粉等為原料，通過(guò)共混、交聯(lián)反應(yīng)制備可生物降解的腐植酸緩釋包膜材料，在緩釋包膜材料的加工過(guò)程中加入了作物必需的中微量元素，研發(fā)出一種新型、高效、綠色、增效的腐植酸包膜緩釋肥料。目前，通過(guò)化學(xué)工程手段，把有機(jī)高分子材料噴涂在肥料顆粒表面形成結(jié)晶膜，或者使有機(jī)單體或預(yù)聚體在肥料顆粒表面反應(yīng)形成聚合物膜，是控制肥料養(yǎng)分釋放的一種重要手段。

本研究通過(guò)雙包膜（腐植酸包膜和中微量元素包膜）的形式解決了中微肥施用中分布不平衡的問(wèn)題，產(chǎn)品具備刺激農(nóng)作物生長(zhǎng)、增強(qiáng)作物抗逆和改良土壤等功能，能夠達(dá)到“控氮、解磷、促鉀”的效果。同時(shí)，通過(guò)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)分析、室外田間試驗(yàn)驗(yàn)證，可實(shí)現(xiàn)肥料養(yǎng)分釋放速度與作物生長(zhǎng)周期需肥規(guī)律基本相吻合、大量元素營(yíng)養(yǎng)與中微量元素營(yíng)養(yǎng)相配合、作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)與土壤培肥改良相結(jié)合，增產(chǎn)效果顯著。

項(xiàng)目總體技術(shù)實(shí)施方案見(jiàn)圖1。

圖1 項(xiàng)目總體技術(shù)實(shí)施方案Fig.1 Overall technical implementation plan of the project

2 材料與方法

2.1 供試材料

試驗(yàn)地點(diǎn)：山東省臨沂市臨沭縣史丹利現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園。

供試土壤：壤質(zhì)褐土，土壤pH 6.1，有機(jī)質(zhì)含量為12.2 g/kg，堿解氮含量為90.8 mg/kg，速效磷含量為11.2 mg/kg，速效鉀含量為96.8 mg/kg。

供試作物：玉米，品種為“鄭單958”。

供試肥料：普通三元復(fù)合肥（17-17-17，含中微量元素），史丹利農(nóng)業(yè)集團(tuán)股份有限公司研制生產(chǎn)；雙包膜腐植酸玉米專(zhuān)用緩釋復(fù)合肥（26-10-15，總腐植酸含量6%，含中微量元素），史丹利農(nóng)業(yè)集團(tuán)股份有限公司研制生產(chǎn)；摻混肥料——尿素（N 46%）、磷酸二銨（N 18%、P2O546%）、氯化鉀（K2O 60%）3種單質(zhì)肥料按一定比例混合施用，這3種單質(zhì)肥料均為市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)。

2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)5個(gè)處理（表1），每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)，小區(qū)面積36 m2，6行區(qū)，外設(shè)保護(hù)行，隨機(jī)區(qū)組排列。種植密度為6.3萬(wàn)株/公頃，播種深度3～5 cm，玉米株行距為25 cm×60 cm，按照不同處理的施肥方案進(jìn)行施肥，按照當(dāng)?shù)亓?xí)慣進(jìn)行田間管理。2018年6月10日播種，6月17日出苗，7月5日進(jìn)入拔節(jié)期，8月9日抽雄，9月21日收獲。

表1 玉米肥效試驗(yàn)設(shè)計(jì)Tab.1 The design of fertilizer eきciency test for maize

2.3 測(cè)定指標(biāo)

玉米收獲時(shí)，每小區(qū)按照對(duì)角線取樣法，選取30株樣本，分別測(cè)定各樣本的株高、穗位高，玉米果穗的穗長(zhǎng)、穗粗、穗粒數(shù)、百粒重等指標(biāo)，并實(shí)測(cè)各小區(qū)產(chǎn)量。其中株高、穗位高、穗長(zhǎng)、穗粗指標(biāo)用米尺測(cè)量，百粒重用電子天平稱(chēng)量。

2.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)均使用SAS 9.2進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，Microsoft Oきce Excel 2013作圖。

試驗(yàn)結(jié)果選用3次重復(fù)的“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差”表示，多重比較采用Duncan's法，顯著性水平為“P＜0.05”，用“標(biāo)記字母法”顯示顯著性檢驗(yàn)結(jié)果。

3 結(jié)果與分析

3.1 同等施肥量下不同處理對(duì)玉米農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響

同等施肥量下不同處理對(duì)玉米農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響見(jiàn)表2。由表可以看出，在施肥量均為50千克/畝時(shí)，施用雙包膜腐植酸玉米專(zhuān)用緩釋復(fù)合肥（HF3）的玉米生長(zhǎng)情況最好，普通三元復(fù)合肥處理（PF）次之，均好于施用摻混肥料處理（CK）的玉米生長(zhǎng)情況。在玉米農(nóng)藝性狀方面，與施用摻混肥料處理（CK）相比，施用雙包膜腐植酸玉米專(zhuān)用緩釋復(fù)合肥（HF3）和普通三元復(fù)合肥處理（PF）的株高分別顯著增加9.6%和2.5%，穗位高分別顯著增加16.5%和3.9%，穗粗分別增加10.3%和3.9%（HF3增加顯著），這說(shuō)明同等施肥量下，雙包膜腐植酸玉米專(zhuān)用緩釋復(fù)合肥對(duì)玉米生長(zhǎng)的促進(jìn)作用大于普通三元復(fù)合肥。在玉米產(chǎn)量指標(biāo)方面，與施用摻混肥料處理（CK）相比，施用雙包膜腐植酸玉米專(zhuān)用緩釋復(fù)合肥處理（HF3）和普通三元復(fù)合肥處理（PF）的穗粒數(shù)分別顯著增加7.7%和2.2%，百粒重分別增加20.0%和2.4%（HF3增加顯著），產(chǎn)量分別顯著提高11.4%和3.3%，說(shuō)明同等施肥量下，雙包膜腐植酸玉米專(zhuān)用緩釋復(fù)合肥可顯著提高玉米產(chǎn)量。

3.2 雙包膜腐植酸玉米專(zhuān)用緩釋復(fù)合肥減量施用對(duì)玉米農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響

雙包膜腐植酸玉米專(zhuān)用緩釋復(fù)合肥減量施用對(duì)玉米農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響見(jiàn)表3。由表可以看出，施肥量為45千克/畝雙包膜腐植酸玉米專(zhuān)用緩釋復(fù)合肥處理（HF2），玉米生長(zhǎng)情況與產(chǎn)量表現(xiàn)最佳，施肥量為40千克/畝雙包膜腐植酸玉米專(zhuān)用緩釋復(fù)合肥處理（HF1）次之，施肥量為50千克/畝普通三元復(fù)合肥處理（PF）中除穗長(zhǎng)和穗粗，其他指標(biāo)數(shù)值均最小。與施肥量為50千克/畝普通三元復(fù)合肥處理（PF）相比，施肥量為40千克/畝雙包膜腐植酸玉米專(zhuān)用緩釋復(fù)合肥處理（HF1）和施肥量為45千克/畝雙包膜腐植酸玉米專(zhuān)用緩釋復(fù)合肥處理（HF2）的株高分別增加0.8%和4.4%（HF1增加顯著），穗位高分別提高3.7%和8.4%（HF1增加顯著），穗粒數(shù)分別顯著增加2.8%和3.8%，百粒重分別增加3.6%和1.04%，產(chǎn)量分別提高0.15%和1.84%（HF1增加顯著）。這說(shuō)明與普通三元復(fù)合肥處理相比，減量施用雙包膜腐植酸玉米專(zhuān)用緩釋復(fù)合肥對(duì)玉米性狀數(shù)值間差距影響不大，可使玉米增產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)。

表2 同等施肥量下不同處理對(duì)玉米農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響Tab.2 Effects of different treatments on agronomic characters and yield of maize under the same amount of fertilizer application

表3 雙包膜腐植酸玉米專(zhuān)用緩釋復(fù)合肥減量施用對(duì)玉米農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響Tab.3 Effects of double-coated humic acid slow-release compound fertilizer on agronomic characters and yield of maize under decrement application

4 結(jié)論

在本試驗(yàn)條件下，與普通三元復(fù)合肥和摻混肥料相比，施用雙包膜腐植酸玉米專(zhuān)用緩釋復(fù)合肥能夠提高玉米株高、穗位高、穗長(zhǎng)、穗粗等農(nóng)藝性狀指標(biāo)，提高穗粒數(shù)和百粒重，增加玉米產(chǎn)量。施用與普通三元復(fù)合肥等量的雙包膜腐植酸玉米專(zhuān)用緩釋復(fù)合肥增產(chǎn)效果顯著，在雙包膜腐植酸玉米專(zhuān)用緩釋復(fù)合肥減量10%，甚至減量20%的情況下也可穩(wěn)產(chǎn)；同時(shí)，雙包膜腐植酸玉米專(zhuān)用緩釋復(fù)合肥的處理均為一次性施肥，后期不追肥，節(jié)本增效的同時(shí)也切合國(guó)家提倡的化肥使用量負(fù)增長(zhǎng)的目標(biāo)。

雙包膜腐植酸玉米專(zhuān)用緩釋復(fù)合肥可謂是一種新型、高效、綠色、增效的緩釋肥料，一次施肥既省工省時(shí)，又能有效地提高肥料養(yǎng)分利用率，減少肥料損失，提高經(jīng)濟(jì)效益，減少環(huán)境污染。綜上，在玉米種植上，雙包膜腐植酸玉米專(zhuān)用緩釋復(fù)合肥值得大力推廣，以為促進(jìn)玉米高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、化肥減量增效、實(shí)現(xiàn)化肥使用量負(fù)增長(zhǎng)貢獻(xiàn)力量。