硫基复合肥在玉米上的试验示范效果

王应，徐建文，孙树荣，王俊英

（1.忻州市土壤肥料工作站，山西 忻州 034000；2.忻州市忻府区农委，山西 忻州 034000；3.忻州市忻府区农技中心，山西 忻州 034000；4.山西农业大学信息学院，山西 太谷 030800）

硫是作物生长发育不可缺少的营养元素，其需要量仅次于氮磷钾，是蛋白质的组成成分，在光合、固氮等反应中起重要作用，还具有固定能量、稳定蛋白质空间结构等作用[1]。随着近年来农业生产的发展，作物产量不断提高，复种指数增加，作物从土壤中带走的硫量越来越多，但有机肥和含硫化肥（硫酸铵、普通过磷酸钙）的施用量却在不断下降。投入和产出的不均衡使得土壤含硫量下降，缺硫面积不断扩大，进而影响作物产量的提高[2-3]。合理施用硫肥已经引起重视。山西省主要土壤的含硫量在全国属于中等偏下水平[4]。

为了提高耕地肥力，加快复合肥推广，客观评价最佳配方施肥加硫、最佳配方施肥不加硫的施肥效果和施肥效益，本研究选择忻府区、原平市、定襄县不同含硫地块，对玉米进行了系统的硫基复合肥小区试验和较大面积示范推广。

1 材料和方法

1.1 研究区域概况

试验在山西省忻州市的忻府区、原平市、定襄县进行，其位于山西省中北部，属温带大陆性季风气候，全年平均气温在4.3～9.2℃之间，年降水量为345～588 mm。供试土壤的基本理化性质如表1所示。

表1 供试土壤的基本理化性质

1.2 试验设计

供试作物为忻州市主要栽培作物玉米。其中，忻府区供试品种为先玉335，定襄县供试品种为大丰26号，原平市供试品种为先玉335。试验设最佳施肥加硫、最佳施肥不加硫、习惯施肥、对照（不施肥）4个处理。忻府区、定襄县、原平市小区面积均为40m2。各试验点小区均为随机排列，重复3次。

处理1.空白试验；处理2.根据当地农民习惯进行施肥；处理3.根据试验点土壤供肥特性、作物需肥规律与肥料效应，提出的氮磷钾适宜用量和比例；处理4.在处理3配方施肥的基础上增加硫肥，经计算所得的硫基复合肥用量。其他田间管理都相对一致。施肥、播种、灌水、中耕除草等田间操作均在同一天进行。试验设计如表2所示。

表2 不同处理试验设计 kg/hm2

1.3 结果测定及数据处理

据试验方案要求，收获时按小区单收单打，并将考种结果、小区单收单打结果进行详细整理与统计分析。

应用方差分析（ANOVA）、回归分析、相关分析对数据进行处理，处理间差异的多重比较采用LSD法完成。所有数据分析均采用Microsoft Excel 2003和SPSS13.0软件进行。

2 结果与分析

2.1 玉米产量分析

从表3可以看出，不同处理在不同试验点的玉米产量大小均依次为处理4＞处理3＞处理2＞处理1，即最佳配方加硫处理4单产最高，比对照（处理1）增产25.8%～32.8%，比习惯施肥（处理2）增产8%～15%，比不加硫最佳配方处理3增产4.8%～8.8%。

经LSR检验，忻府区试验点处理4与处理3之间差异不显著，与处理2之间差异达显著水平，与处理1之间差异达极显著水平；处理3与处理2之间差异不显著，与处理1之间差异达极显著水平；处理2与处理1之间差异达极显著水平。定襄县试验点处理4与处理3之间差异不显著，与处理2之间差异达显著水平，与处理1之间差异达极显著水平；处理3与处理2之间差异不显著，与处理1之间差异达极显著水平；处理2与处理1之间差异不显著。原平市试验点的处理4与处理3和处理2之间差异达显著水平，与处理1之间差异达极显著水平；处理3与处理2之间差异不显著，与处理1之间差异达到了极显著水平；处理2与处理1之间差异达到了极显著水平。

与对照相比，处理4显著提高了玉米的产量。但是与当地测土配方施肥的最佳施肥处理3相比，只有原平市试验点达到了显著差异，忻府区和定襄县试验点差异不显著。

表3 不同处理对玉米产量的影响

前人研究普遍认为，随着硫肥用量的增加，玉米产量有增加的趋势[3，5-6]，但是过高、过低的施硫量均不利于产量的提高，施硫量超过90kg/hm2的处理增产不显著[7]。究其原因，可能是硫素直接或间接地参与作物的碳、氮代谢，影响某些物质的组分和结构，从而影响到作物的产量和品质[8]。刘存辉等[9]研究认为，虽然叶绿素不含硫，但叶绿体内的蛋白质含硫，施用硫影响了合成叶绿体的蛋白质含量，从而提高了玉米叶片中的叶绿素含量。施用硫肥可使玉米植株的绿叶面积、叶绿素含量和单叶光合速率提高，从而保证玉米维持较高的光合势，使植株能生产出更多的同化产物，促进玉米高产。

2.2 玉米农学性状分析

从表4可以看出，各处理间在不同生育阶段无明显差异。忻府区试验点最佳配方施肥加硫处理4的株高比不施肥对照（处理1）增加13 cm，比最佳配方施肥处理3增加11 cm；次生根数比对照（处理1）增加5条，比习惯施肥处理2增加1.5条，比最佳配方施肥处理3增加0.2条。定襄试验点最佳配方处理3比不施肥对照（处理1）株高增加8 cm，比习惯施肥处理2增加2 cm；最佳配方加硫处理4比不施肥对照（处理1）株高增加11 cm，比习惯施肥处理2增加5 cm，比最佳配方处理3增加3 cm；次生根数最佳配方加硫处理4比对照增加5.4条，比习惯施肥处理2增加2.7条，比最佳配方处理3增加0.3条。原平试验点最佳配方处理3比不施肥对照（处理1）株高增加24 cm，比习惯施肥处理2增加3 cm；最佳配方加硫处理4比不施肥对照（处理1）株高增加23 cm，比习惯施肥处理2增加2 cm；次生根数最佳配方处理3和最佳配方施肥加硫处理4分别比对照（处理1）增加3.4条和3.9条，比习惯施肥处理2分别增加0.2条和0.7条。

表4 不同处理对玉米农学性状的影响

对于含硫肥料对促进玉米株高和穗位高的提高作用，前人研究结果不一。有人研究认为，含硫肥料对促进玉米株高增长作用有限[10]；有人研究认为，硫肥可显著增加玉米的株高，对穗位高没有显著效果[11]。在本研究中，各处理间在玉米不同生育阶段农学性状无明显差异，硫基肥在一定程度上提高了玉米的株高和穗位高度，但均未达到显著水平。

玉米的根系与其他作物相比，具有数量多、生物量大的特点。入土次生根条数对倒伏率影响最大，增加茎粗和入土次生根条数均有利于提高植株抗倒伏能力。也有研究认为，硫肥对玉米的增产效应主要是通过促进根系发育、扩大叶面积和叶绿素形成来实现[12]。在本研究各试验点，处理4的次生根数均在一定程度上多于对照，但未造成显著差异，可能是田间试验的变异系数太大所导致。处理4的次生根数与处理3、处理2之间无明显差异，说明在本试验中硫元素不是次生根的主要影响因子。另外，与其他各处理相比，处理4的空秆率也未得到有效降低。

2.3 玉米产量构成要素分析

由表4可知，构成产量要素的公顷穗数，忻府区试验点处理4比处理1增加5400 穗，比处理2增加4650 穗，比处理3增加600穗；定襄县试验点处理4比处理1增加1200 穗，比处理2增加600穗，与处理3基本持平；原平市试验点各处理之间没有明显差别。穗粒数忻府区试验点处理4比处理1增加189粒，比处理2增加150粒，比处理3增加143粒；定襄县试验点处理4比处理1增加56粒；原平市试验点处理4比处理1增加144粒，比处理2和处理3分别增加47粒。百粒质量忻府区试验点处理4比处理1增加1.9 g，比处理2增加1.4 g，比处理3增加0.9 g；定襄县试验点处理4比处理1增加3.8 g，比处理2增加3 g，比处理3增加0.2 g；原平市试验点各处理间基本一致。穗粒质量忻府区试验点处理4比处理1增加25.3 g，比处理3增加0.2 g；定襄县试验点处理4比处理1增加40g，比处理2增加22 g，比处理3增加21 g；原平市试验点处理4比处理1增加62.5 g，比处理2和处理3分别增加18.8 g。

从构成产量的主要因素来看，公顷穗数、穗行数、穗粒数、百粒质量、穗粒质量均与产量有很大关联。王磊等[12]研究表明，对产量影响的重要性依次为穗长＞行粒数＞秃顶长＞穗行数＞穗粗＞千粒质量＞株高＞穗位高。其中，与产量关联较大的性状为穗长和行粒数。灰色关联度分析结果[13]显示，叶数、行粒数、株高性状与产量的关联度较高，对产量影响较大。谷佳林等[10]认为，在硫肥试验上，导致产量存在差异的主要原因是穗粒数和穗粒质量。刘存辉等[9]的研究结果则表明，硫肥显著提高了穗粒数，各处理间的千粒质量差异不显著。于天富等[14]认为，土壤中的硫含量下降会影响作物的产量和品质，施用硫肥可以促进作物对磷素的吸收。

本试验表明，各试验点处理4的公顷穗数、穗行数、穗粒数、百粒质量、穗粒质量均比其他处理明显增加，与处理3之间差异未达显著水平。但是，处理4的产量显著高于处理1和处理2，且原平市试验点的处理4产量显著高于处理3，说明硫肥在一定程度上影响了构成产量的各个因子，并最终对玉米产生显著的增产作用。

3 硫基复合肥示范情况及效益

3.1 硫基复合肥在玉米上示范情况及效益

硫基复合肥在玉米上的示范试验与推广安排在原平市西镇乡田家庄村、定襄县宏道镇咀子村。（1）原平市田家庄村示范面积10hm2，涉及46个农户，供试品种为先玉335，土壤类型为潮土。示范区内设3个处理，分别为对照（不施肥）、最佳施肥不加硫、最佳施肥加硫。（2）定襄县宏道镇咀子村示范面积6.67 hm2，供试玉米品种为大丰26号，土壤类型为潮土。设硫基复合肥、当地习惯施肥（对照）2个处理。示范田其他田间管理如施肥方法、播种、灌水、中耕除草等都相对一致。示范过程中进行详细的观察记载。在田间调查的同时，选用5点采样法，每小区选15株玉米进行室内考种（表5）。

表5 示范区不同处理对玉米产量性状的影响

从表5可以看出，各示范点各处理生育阶段无明显差别，原平市试验点硫基肥处理株高比对照增加73 cm，比配方处理增加3 cm。

构成产量要素的公顷穗数定襄县示范试验点硫基复合肥处理比习惯施肥对照增加300穗；原平市示范试验点最佳配方加硫处理比对照增加645穗，与最佳配方处理无明显差别。穗粒数定襄县试验点最佳配方加硫处理比习惯施肥对照增加40粒；原平市试验点最佳配方加硫处理比对照增加127粒，比最佳配方处理增加25粒。百粒质量定襄县试验点最佳配方加硫处理比习惯施肥对照增加1.1 g；原平市试验点最佳配方加硫处理比最佳配方施肥处理增加2 g；穗粒质量定襄县试验点最佳配方加硫处理比习惯施肥对照增加16.7 g；原平市试验点最佳配方加硫处理比最佳配方施肥处理增加22.2 g，比对照增加48.6 g。收获时按小区进行了单收单打，并进行了统计分析（表6）。

表6 不同处理对玉米产量及产值的影响

试验显示，缺硫土壤使用硫基复合肥对玉米有一定的增产作用。原平市示范试验点最佳施肥加硫比最佳施肥不加硫增产945 kg/hm2，增产率为8.3%，增收1890 元/hm2；最佳施肥加硫处理比对照增产2460 kg/hm2，增产率为25%，增收4920 元/hm2；最佳施肥不加硫处理比对照增产1515kg/hm2，增产率为15.4%，增收3030元 /hm2。定襄县示范试验点施用硫基复合肥平均产量9108 kg/hm2比常规施肥平均产量8094 kg/hm2增产1014 kg/hm2，增产率为12.5%，增加产值2028 元 /hm2。

3.2 试验示范的结论建议

试验示范结果表明，在缺硫土壤上施用硫基复合肥，对玉米有一定的增产作用。最佳配方加硫比最佳配方不加硫增产玉米945 kg/hm2，增产率为8.3%，增收1890 元/hm2，比当地习惯施肥增产玉米1014 kg/hm2，增产率12.5%，增加产值2028 元/hm2，增产增收效果十分显著。建议在继续搞好试验示范的同时，有计划地逐步扩大推广面积，特别要拓宽到其他作物，扩大其应用范围。

4 结论

玉米小区试验中，部分试点的配方加硫处理试验产量显著高于最佳配方处理的产量。所有试点的配方加硫产量均高于习惯施肥处理和对照处理。增施硫肥并未显著改变玉米的生育期天数及其他农学性状。

试验示范结果表明，在缺硫土壤上施用硫基复合肥，对玉米有一定的增产作用，并可观地提高了经济效益。

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