溫國(guó)昌 李保軍 史明山 楊璞 范子洋 張娜娜

摘要 [目的]探究冀南平原玉米種植的緩/控釋肥的應(yīng)用效果。[方法]以邯玉398為材料，選取3種常見(jiàn)的玉米緩/控釋復(fù)合肥進(jìn)行田間試驗(yàn)，分析了不同類(lèi)型緩/控釋肥對(duì)玉米產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益及肥料利用率的影響。[結(jié)果]施用硫包衣緩/控釋復(fù)合肥的玉米產(chǎn)量、利潤(rùn)及農(nóng)學(xué)利用效率較常規(guī)復(fù)合肥分別降低1.95%、3.27%、8.27%～31.21%；施用樹(shù)脂包衣緩/控釋復(fù)合肥的玉米產(chǎn)量提高0.65%，但利潤(rùn)、總養(yǎng)分量、磷、鉀偏生產(chǎn)力和總養(yǎng)分量農(nóng)學(xué)利用效率分別降低了1.45%、22.59%、49.67%、49.67%、20.09%；施用脲甲醛緩/控釋復(fù)合肥的玉米產(chǎn)量、利潤(rùn)及總養(yǎng)分量偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)利用效率較常規(guī)復(fù)合肥分別提高5.98%、5.50%、5.99%、25.22%，且產(chǎn)量、利潤(rùn)顯著提高。[結(jié)論]綜合分析，脲甲醛緩/控釋復(fù)合肥可作為冀南平原玉米種植中的優(yōu)先推薦。

關(guān)鍵詞 玉米；緩/控釋肥；產(chǎn)量；經(jīng)濟(jì)效益；肥料利用率

中圖分類(lèi)號(hào) S14-33 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 0517-6611（2024）02-0136-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.02.030

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Effects of Different Slow/Controlled Release Fertilizers on Yield， Economic Benefit and Fertilizer Efficiency of Maize

WEN Guo-chang， LI Bao-jun，SHI Ming-shan et al

（1.Handan Academy of Agricultural Sciences， Handan，Hebei 056001;2.Hebei Key Laboratory of Crop Heterosis Research and Utilization，Handan，Hebei 056001）

Abstract [Objective]In order to explore the application effect of slow/controlled release fertilizer suitable for corn planting in the southern Hebei plain. [Method]The maize variety Hanyu 398 and three common slow/controlled release compound fertilizers of maize were selected as materials for field experiment.The effects of different types of slow/controlled release fertilizers on maize yield， economic benefit and fertilizer efficiency were analyzed. [Result]The yield， profit， and agronomic utilization efficiency of corn treated with sulfur coated slow/controlled release compound fertilizer decreased by 1.95%， 3.27%， and 8.27%-31.21% compared to conventional compound fertilizer， respectively;the application of resin coated slow/controlled release compound fertilizer increased corn yield by 0.65%， but reduced profit， total nutrient content， phosphorus and potassium partial productivity， and total nutrient agronomic utilization efficiency by 1.45%， 22.59%， 49.67%， 49.67%， and 20.09%， respectively;the application of urea formaldehyde slow-release/controlled-release compound fertilizer increased corn yield， profit， partial productivity， and agronomic utilization efficiency by 5.98%， 5.50%， 5.99%， and 25.22%， respectively， compared to conventional compound fertilizer， and significantly increased yield and profit.[Conclusion]Based on comprehensive analysis， urea formaldehyde slow-release/controlled release compound fertilizer can be recommended as a priority for corn cultivation in the southern Hebei Plain region.

Key words Maize;Slow/controlled release fertilizers;Yield;Economic benefit;Fertilizer efficiency

基金項(xiàng)目 國(guó)家玉米產(chǎn)業(yè)體系項(xiàng)目（CARS-02-49）；邯鄲市科學(xué)技術(shù)研究與發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目（21422012093） 。

作者簡(jiǎn)介 溫國(guó)昌（1989—），男，河北武安人，助理研究員，碩士，從事土壤肥料與作物栽培研究。*通信作者，研究員，從事土壤肥料與作物栽培研究。

收稿日期 2022-10-26；修回日期 2023-03-07

玉米是我國(guó)主要的糧食作物，提高玉米的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益是目前研究的方向之一。隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化發(fā)展的加快，從事農(nóng)業(yè)的勞動(dòng)力數(shù)量及質(zhì)量逐漸下降，我國(guó)農(nóng)業(yè)逐步向輕簡(jiǎn)化模式發(fā)展，新型肥料、新技術(shù)等逐漸應(yīng)用于玉米生產(chǎn)中。緩/控釋肥是一種高效且對(duì)環(huán)境有益的新型肥料，其原理通過(guò)不同的方式減緩或控制肥料養(yǎng)分在土壤中的釋放速度，達(dá)到肥料養(yǎng)分釋放時(shí)間和強(qiáng)度與作物養(yǎng)分需求基本同步，進(jìn)而降低化肥養(yǎng)分在土壤中揮發(fā)、淋洗、反硝化損失，最終實(shí)現(xiàn)作物高產(chǎn)高效。緩/控釋肥作為一種新型長(zhǎng)效肥料，符合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向，其能持續(xù)不斷釋放養(yǎng)分，養(yǎng)分釋放模式與作物生長(zhǎng)規(guī)律一致；一次性施入緩/控釋肥，不僅能保證作物整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育期的養(yǎng)分需要，提高肥料的利用率，同時(shí)可以減少人工投入。玉米施用緩/控釋肥能夠提高肥料利用率，增加玉米產(chǎn)量，同時(shí)減少追肥次數(shù)，減少人工投入，節(jié)約成本，實(shí)現(xiàn)玉米的高效生產(chǎn)，增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

目前，緩/控釋氮肥按照不同的生產(chǎn)工藝可分為物理型、化學(xué)型和物理化學(xué)型。由于生產(chǎn)工藝和緩/控釋原理的差異，不同類(lèi)型緩/控釋氮肥在不同氣候、土壤環(huán)境、作物種類(lèi)與栽培模式等條件下養(yǎng)分釋放速度也存在明顯不同。為此，筆者在冀南平原玉米大面積種植區(qū)域選取常規(guī)復(fù)合肥和3種常見(jiàn)玉米緩/控釋肥類(lèi)型，通過(guò)田間試驗(yàn)研究不同緩/控釋肥對(duì)玉米產(chǎn)量、肥料利用率及經(jīng)濟(jì)效益的影響，以期為該地區(qū)玉米的綠色高效生產(chǎn)提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2020年6—10月在河北省邯鄲市肥鄉(xiāng)縣東荊科村進(jìn)行，前茬為小麥。試驗(yàn)地為壤質(zhì)潮土，0～20 cm耕層土壤pH 7.63，有機(jī)質(zhì)20.16 g/kg，水解性氮128.71 mg/kg，有效磷20.87 mg/kg，速效鉀132.72 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)材料

供試玉米品種為邯玉398。供試肥料為4種，分別為常規(guī)復(fù)合肥（28-6-6）、硫包衣緩/控釋復(fù)合肥（28-6-8）、樹(shù)脂包衣緩/控釋復(fù)合肥（28-12-12）、脲甲醛緩/控釋復(fù)合肥（28-6-6）。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)處理按如下設(shè)計(jì)，CK：不施肥，T：常規(guī)復(fù)合肥（28-6-6），T：硫包衣緩/控釋復(fù)合肥（28-6-8），T：樹(shù)脂包衣緩/控釋復(fù)合肥（28-12-12），T：脲甲醛緩/控釋復(fù)合肥（28-6-6），共5個(gè)處理。每處理重復(fù)3次，共15個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積3.6×20=72 m，行距0.6 m，玉米種植密度67 500株/hm。各處理肥料施用量見(jiàn)表1，隨播施肥。各處理的投入、產(chǎn)出費(fèi)用見(jiàn)表2。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目與方法

產(chǎn)量測(cè)定：玉米成熟后，每個(gè)小區(qū)選取連續(xù)20株代表性植株，收取果穗晾干后脫粒，然后稱(chēng)重及折合產(chǎn)量。

氮（磷、鉀）肥偏生產(chǎn)力（kg/kg）=籽粒產(chǎn)量（kg/hm）/施氮（磷、鉀）量（kg/hm）

氮（磷、鉀）肥農(nóng)學(xué)利用效率（kg/kg）=[施氮（磷、鉀）肥區(qū)籽粒產(chǎn)量（kg/hm）-不施肥區(qū)籽粒產(chǎn)量（kg/hm）]/ 施氮（磷、鉀）肥量（kg/hm）

凈收入=玉米季產(chǎn)出-玉米季所有投入

產(chǎn)投比=玉米季產(chǎn)出/玉米季所有投入

1.5 數(shù)據(jù)分析 數(shù)據(jù)處理采用Microsoft Excel；統(tǒng)計(jì)分析用SPSS 19.0；差異檢驗(yàn)用LSD法，顯著性水平為0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)玉米產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響

由表3可知，與CK相比，其他4個(gè)處理的產(chǎn)量、利潤(rùn)均顯著高于CK，而產(chǎn)投比均低于CK，且T、T、T處理的產(chǎn)投比顯著低于CK，表明施肥可顯著提高玉米產(chǎn)量和利潤(rùn)，降低產(chǎn)投比。

進(jìn)一步對(duì)施肥區(qū)各處理玉米產(chǎn)量、利潤(rùn)、產(chǎn)投比進(jìn)行分析，各處理玉米產(chǎn)量表現(xiàn)為T(mén)＞T＞T＞T，與T處理相比，T處理的產(chǎn)量降低1.95%，T、T處理的產(chǎn)量分別比T處理提高0.65%、5.98%，且T處理的玉米產(chǎn)量顯著高于T處理；各處理利潤(rùn)表現(xiàn)為T(mén)＞T＞T＞T，與T處理相比，T、T處理的利潤(rùn)分別降低3.27%、1.45%，T處理的利潤(rùn)提高5.50%，且T處理的玉米利潤(rùn)顯著高于T處理；各處理玉米產(chǎn)投比表現(xiàn)為T(mén)＞T＞T＞T，T處理的產(chǎn)投比較T、T、T處理分別提高0.44、0.66、0.16，且T處理的產(chǎn)投比顯著高于T、T處理。

綜上分析，T處理的肥料對(duì)提高玉米產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的效果較好，可作為該地區(qū)玉米種植種的優(yōu)先推薦。

2.2 不同處理對(duì)肥料偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)利用效率的影響

由表4可知，各處理的總養(yǎng)分量偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)利用效率表現(xiàn)為T(mén)＞T＞T＞T，與T處理相比，T、T處理的總養(yǎng)分量偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)利用效率分別降低6.62%、12.65%和22.59%、20.09%；T處理的總養(yǎng)分量偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)利用效率與T處理相比分別提高5.99%、25.22%，且T、T處理的總養(yǎng)分量偏生產(chǎn)力顯著低于T，T處理高于T處理。

進(jìn)一步對(duì)各處理的氮、磷、鉀肥偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)利用效率進(jìn)行分析，各處理的氮肥偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)利用效率表現(xiàn)為T(mén)＞T＞T＞T。與T處理相比，T處理的氮肥偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)利用效率分別降低1.96%和8.28%，T、T處理的氮肥偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)利用效率分別提高0.65%、3.91%和6.01%、25.26%；T處理的氮肥偏生產(chǎn)力顯著高于T處理。各處理的磷肥偏生產(chǎn)力表現(xiàn)為T(mén)＞T＞T＞T。與T處理相比，T、T處理的磷肥偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)利用效率分別降低1.95%、8.27%和49.67%、48.06%，T處理的磷肥偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)利用效率分別提高6.00%和25.26%，且T處理的磷肥偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)利用效率顯著低于T處理，T處理的磷肥偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)利用效率顯著高于T處理。各處理的鉀肥偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)利用效率表現(xiàn)為T(mén)＞T＞T＞T。與T處理相比，T、T處理的鉀肥偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)利用效率分別降低26.47%、31.21%和49.67%、48.06%，T處理的鉀肥偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)利用效率分別提高6.00%和25.26%，且T、T處理的鉀肥偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)利用效率顯著低于T處理，T處理的鉀肥偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)利用效率顯著高于T處理。

綜上分析，T處理的肥料偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)利用效率最高，可作為該地區(qū)玉米種植種的優(yōu)先推薦。

3 討論與結(jié)論

目前，對(duì)于各類(lèi)型緩/控釋肥料在不同作物上的效果已進(jìn)行了一些研究和應(yīng)用。王曉巍等研究不同緩/控釋肥對(duì)甜瓜生理特性、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，結(jié)果顯示，亞甲基脲控釋氮肥效果要優(yōu)于其他緩/控釋氮肥；侯云鵬等研究表明，在同一條件下，施用緩/控釋氮肥處理較普通尿素處理顯著提高了玉米產(chǎn)量、玉米灌漿至成熟期氮積累量、氮素當(dāng)季回收率、農(nóng)學(xué)利用效率和偏生產(chǎn)力，提高玉米開(kāi)花期至成熟期0～30 cm土層土壤無(wú)機(jī)氮含量，顯著降低了成熟期0～90 cm土層土壤氮素表觀損失量，其中樹(shù)脂包膜尿素的效果最好。周麗平等在華北平原中低產(chǎn)田連續(xù)2年研究不同緩釋化處理氮肥對(duì)玉米產(chǎn)量、氮肥去向及氮素平衡，結(jié)果表明緩釋化氮肥處理可顯著促進(jìn)夏玉米對(duì)氮素的吸收，減少氮素?fù)p失，脲甲醛和凝膠尿素試驗(yàn)效果最好。解文艷等連續(xù)4年研究表明，緩控釋肥能提高春玉米產(chǎn)量，顯著促進(jìn)春玉米對(duì)氮素的吸收，減少氮素?fù)p失，硫包衣尿素和多酶金緩釋尿素試驗(yàn)效果最好。

該研究條件下，施用硫包衣緩/控釋復(fù)合肥的玉米產(chǎn)量、利潤(rùn)及肥料偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)利用效率較常規(guī)復(fù)合肥的分別降低了1.95%、3.27%、1.95%～26.47%和8.27%～31.21%，這與前人的研究相反，原因可能是后期降雨較少，硫包衣緩/控釋復(fù)合肥養(yǎng)分釋放不充分；施用樹(shù)脂包衣緩/控釋復(fù)合肥的玉米產(chǎn)量、氮肥偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)利用效率較常規(guī)復(fù)合肥的分別提高了0.65%、0.65%、3.91%，但利潤(rùn)及總養(yǎng)分量、磷、鉀偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)利用效率較常規(guī)復(fù)合肥的分別降低了1.45%、22.59%、49.67%、49.67%和20.09%、48.06%、48.06%，原因是氮、磷、鉀比例不合適，磷、鉀養(yǎng)分含量過(guò)高，導(dǎo)致成本增加，經(jīng)濟(jì)效益及肥料偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)利用效率降低；施用脲甲醛緩/控釋復(fù)合肥的玉米產(chǎn)量、利潤(rùn)及肥料偏生產(chǎn)力和總養(yǎng)分量農(nóng)學(xué)利用效率較常規(guī)復(fù)合肥分別提高了5.98%、5.50%、6.00%～6.01%、25.22%，且產(chǎn)量、利潤(rùn)顯著提高，與前人的研究一致。

綜上分析，脲甲醛緩/控釋復(fù)合肥可作為該地區(qū)玉米種植中的優(yōu)先推薦。該試驗(yàn)只進(jìn)行了1個(gè)玉米生長(zhǎng)季的研究，受天氣和地理環(huán)境的影響，其結(jié)果可能存在一定偶然性，在今后試驗(yàn)中進(jìn)一步多年多點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn)總結(jié)，結(jié)果將更具有科學(xué)性和普遍性。

參考文獻(xiàn)

[1]曹衛(wèi)星，朱艷，田永超，等.作物精確栽培技術(shù)的構(gòu)建與實(shí)現(xiàn)[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，44（19）：3955-3969.

[2]凌啟鴻，張洪程，戴其根，等.水稻精確定量施氮研究[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2005，38（12）：2457-2467.

[3]趙營(yíng)，趙天成，王世榮.緩/控釋肥在土壤中的氮素釋放特征及其對(duì)春玉米氮吸收的影響[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2015，31（17）：163-168.

[4]SHAVIV A，MIKKELSEN R L.Controlled-release fertilizers to increase efficiency of nutrient use and minimize environmental degradation-A review[J].Fertilizer research，1993，35（1/2）：1-12.

[5]張忠武，王建新，魯耀，等. 緩釋肥及平衡施肥對(duì)干制辣椒氮磷鉀吸收的影響[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2013，22（6）：126-131.

[6]姜繼志.緩控釋摻混肥在玉米生產(chǎn)上的應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2012（6）：62-64.

[7]顏冬云，張民. 控釋復(fù)肥對(duì)盆栽白菜生長(zhǎng)發(fā)育的影響[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2003，35（3）：40-42.

[8]吳靜，魏佑營(yíng)，張民，等.控釋肥在大蔥育苗上的應(yīng)用研究[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，41（2）：54-57.

[9]湯自光，李強(qiáng)，易光明，等.不同緩控釋肥對(duì)棉花農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和效益的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，43（21）：104-106.

[10]谷佳林，曹兵，李亞星，等.緩控釋氮素肥料的研究現(xiàn)狀與展望[J].土壤通報(bào)，2008，39（2）：431-434.

[11]王曉巍，蒯佳林，劉曉靜，等.４種緩控釋氮肥在不同環(huán)境條件下的養(yǎng)分釋放特性的研究[J].草地學(xué)報(bào)，2013，21（2）：332-337.

[12]段路路，張民，劉剛，等.緩控釋肥料在不同介質(zhì)中的養(yǎng)分釋放特性及其肥效[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2009，20（5）：1118-1124.

[13]徐峰，鐘文，胡昕，等.不同品種緩控釋肥對(duì)玉米產(chǎn)量性狀·養(yǎng)分吸收及籽粒品質(zhì)的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2021，49（24）：172-174.

[14]安文博，孫焱鑫，李占臺(tái)，等.不同緩控釋肥對(duì)鮮食玉米產(chǎn)量、品質(zhì)及氨揮發(fā)的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2020，31（7）：2422-2430.

[15]劉蘋(píng)，李慶凱，林海濤，等.不同緩控釋肥品種對(duì)玉米養(yǎng)分吸收、氮肥利用率及產(chǎn)量的影響[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2020，32（4）：73-77.

[16]周茂林，馮定明，蔣志成，等.8種緩釋肥在玉米簡(jiǎn)化栽培中的效果[J].作物研究，2019，33（4）：267-270.

[17]李前，秦裕波，孔麗麗，等.不同類(lèi)型的緩/控釋肥對(duì)玉米氮素吸收及土壤速效氮的影響[J].玉米科學(xué)，2017，25（4）：123-128.

[18]王曉巍，蒯佳林，郁繼華，等.不同緩/控釋氮肥對(duì)基質(zhì)栽培甜瓜生理特性與品質(zhì)的影響[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2016，22（3）：847-854.

[19]周麗平，楊俐蘋(píng)，白由路，等.夏玉米施用不同緩釋化處理氮肥的效果及氮肥去向[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，51（8）：1527-1536.

[20]侯云鵬，李前，孔麗麗，等.不同緩/控釋氮肥對(duì)春玉米氮素吸收利用、土壤無(wú)機(jī)氮變化及氮平衡的影響[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，51（20）：3928-3940.

[21]解文艷，周懷平，楊振興，等.不同緩控釋氮肥對(duì)連作春玉米產(chǎn)量及氮肥去向的影響[J].水土保持學(xué)報(bào)，2019，33（3）：207-214.