脲铵氮肥施肥方式及用量对玉米产量及产量构成因素的影响

2015-10-21 20:06赵盈风钱光秀杨久才马丽敏曾林宋云飞陆顺生刘艳
安徽农业科学 2015年3期
关键词:过磷酸钙硫酸钾尿素

赵盈风 钱光秀 杨久才 马丽敏 曾林 宋云飞 陆顺生 刘艳

摘要 [目的] 为摸清脲铵氮肥在玉米生产上的应用效果。[方法]以夏玉米为试验材料,通过田间小区试验,研究脲铵氮肥对玉米产量及产量构成因素的影响。[结果] 脲铵氮肥肥效长,具有和尿素一样的增产效果,能明显改善玉米农艺性状和经济性状,增加产量。同时,脲铵氮肥养分减量40%施用(即只需使用纯氮60%的等量脲铵氮肥),就与尿素常规传统施肥方式取得相同的增产效果,投产比高,经济效益显著。[结论]该研究可为脲铵氮肥大面积推广应用提供科学的理论指导。

关键词 玉米;尿素;脲铵氮肥;过磷酸钙;硫酸钾;产量;产量结构

中图分类号 S513  文献标识码

A  文章编号 0517-6611(2015)03-078-03

Effects of Urea Ammonium Chloride Different Fertilization Ways on Maize Yield and Yield Components

ZHAO Yingfeng1, QIAN Guangxiu1, YANG Jiucai1, ZENG Lin2* et al

(1. Longyang Soil and Fertilizer Work Station of Baoshan City, Baoshan,Yunnan 678000; 2.Longyang Maize Regional Extension Station in Baoshan City, Baoshan, Yunnan 678000)

Abstract  [Objective] To understand the application effect of urea ammonium chloride in corn production. [Method] A field plot experiment was conducted to study effects of urea ammonium chloride on maize yield and components. [Result] Urea ammonium chloride is a long fertilizer effect, have the same yield increasing effect with urea, which can significantly improve agronomic traits and economic traits of maize, and increase yield of maize.

Urea ammonium chloride nutrient reduction of 40% (namely just use pure nitrogen 60% urea ammonium chloride), could obtain the same yield increasing effect with traditional urea fertilization way, the economic benefit is remarkable. [Conclusion] The study can provide a scientific fertilization theoretical guide for widespread popularization and application of urea ammonium chloride.

Key words  Maize; Urea; Urea ammonium chloride; Calcium superphosphate; Potassium sulphate; Yield; Yield components

基金項目 云南省现代农业玉米产业技术体系建设项目(云农〔科〕字2009-53;云财农2009-171)。

作者简介 赵盈风(1970-),女,云南保山人,农艺师,从事土壤肥料试验示范推广研究。*通讯作者,高级农艺师,从事玉米育种与栽培和新农村建设研究。

收稿日期 20141205

肥料是土壤的“养分”,在作物生长中发挥着不可替代的作用。土壤肥力的高低及供肥能力的强弱决定作物的产量。联合国粮农组织(FAO)对41个国家18年试验数据进行统计,发现化肥对粮食产量的贡献率为40%~60%[1]。我国试验结果也证明,在水稻、小麦和玉米上,合理施用化肥比不施用化肥平均增产48%[2]。因此,用好肥料资源和科学施肥对提高粮食产量意义重大。品种选用与科学施用常规肥料促进玉米的增产作用已见分晓[3-5]。国内新型肥料的开发与应用也有许多文献报道。汪家铭[6-7]介绍了近期国内最新研制的脲铵氮肥、生物酶活化磷肥、高塔保水缓释肥和长效缓释磷酸二铵4种新型肥料的开发和应用概况。朱艳萍[8]报道,脲胺氮肥在水稻上应用比常规施肥区增产9.3%。黄锦法等[9]研究表明,环保型节氮肥料——脲铵在晚稻上的施用折施纯氮量比尿素处理减少34.78%,晚稻产量并不减少,反而略有增加;并且,适量施用脲铵并配施有机肥或稻草还田,可以缓解氮素不平衡的问题。顾志权等[10]研究表明,脲铵氮肥用于小麦全期追肥在碱性潮土上的肥效显著好于氯化铵、尿素和碳酸氢铵。孙林富[11]研究表明,多肽尿素在玉米上施用能增产11.89%。苏琳等[12]对控释尿素施用方式及用量对夏玉米氮肥效率和产量的影响进行研究,发现与普通尿素相比,在相同施氮水平下,包膜控释尿素处理玉米果穗叶光合速率、叶绿素含量、硝酸还原酶活性、籽粒灌浆速率均显著提高,玉米籽粒产量比普通尿素平均提高9.5%;与控释尿素侧施相比,底施使得玉米籽粒产量提高6.2%。这些研究成果为后续研究奠定一定的基础。但是,脲铵氮肥不同施肥方式对玉米产量、产量构成因素影响的研究尚未见报道。为此,笔者通过田间试验研究脲铵氮肥不同施肥方式对玉米产量及产量构成因素的影响,旨在促进玉米增产,合理选用氮肥,提高肥料的利用率。

1 材料与方法

1.1 试验地概况 试验地位于保山市隆阳区西邑乡乌马村委会胡文荣责任田,地处24°50′8″N,99°20′58″E,海拔1 652 m,年均温17.5 ℃,年降雨量1 140 mm,其中,80%的降雨量多集中5月20日~10月10日。土壤类型为亚类潴育型水稻土,土属为湖泥田,土种为胶泥田,质地轻黏,肥力中上等。试验地前作是蚕豆,产量达1 650  kg/hm2

1.2 试验材料

供试品种为杂交玉米单交种保玉7号。供试肥料为尿素(N 46%)、过磷酸钙(P2O516%)、硫酸钾(KO250%)和保山沙河复合肥厂生产的新型氮肥——脲铵氮肥,含氮量达26%(酰胺态氮8%和铵态氮18%)。

1.3 试验方法

试验采用完全随机排列,3次重复,小区面积30 m2(10 m×3 m)。设5个处理:①脲铵氮肥与尿素养分相等,磷钾肥和常规施肥一致,氮磷钾肥均做种肥一次性施,即26%脲氨氮肥1 194  kg/hm2、16%过磷酸钙750 kg/hm2、50%硫酸钾225 kg/hm2(折純N 310.5 kg/hm2、P2O5120 kg/hm2、K2O 112.5  kg/hm2);②26%脲铵氮肥养分减40%,磷钾肥和常规施肥一致,氮磷钾肥均做种肥一次性施,即26%脲氨氮肥716.4 kg/hm2、16%过磷酸钙750 kg/hm2、50%硫酸钾225 kg/hm2(折纯N186.3 kg/hm2、P2O5120 kg/hm2、K2O112.5/hm2);③26%脲铵氮肥养分减40%,磷钾肥和常规施肥一致,26%脲铵氮肥总量的33%和磷钾肥全部做种肥一次性施,26%脲铵氮肥总量的25%做苗肥,26%脲铵氮肥总量的42%做穗肥,即26%脲氨氮肥716.4 kg/hm2、16%过磷酸钙750 kg/hm2、50%硫酸钾225 kg/hm2(折纯N186.3 kg/hm2、P2O5120 kg/hm2、K2O112.5  kg/hm2);④常规肥料传统施肥方式(CK1),46%尿素总量的33%和磷钾肥全部做种肥一次性施,46%尿素总量的25%做苗肥,46%尿素总量的42%做穗肥,即46%尿素氮肥675 kg/hm2、16%过磷酸钙750 kg/hm2、50%硫酸钾225 kg/hm2(折纯N310.5 kg/hm2、P2O5120 kg/hm2、K2O112.5  kg/hm2);⑤对照(CK2),不施任何N、P、K化肥。

试验地前作蚕豆,产量1 650  kg/hm2,2014年4月16日收获。之后经2次旋耕,5月5日按行距1 m开沟。待进入雨季,且降雨量>35 mm[3] 适时择机播种。2014年6月12日全区进入雨季,6月15日播种,沟心至沟心行距1 m,穴距30 cm,每穴播种3粒。施肥按试验方法进行,种肥施于两种穴间,严禁种肥接触。播种、施种肥后及时盖土5~8 cm,同时用豆花玉除草剂2 250 ml/hm2对水450 kg喷雾封闭除草。6月28日出苗,定苗每穴留2株,即每个小区200株,并且结合施苗肥浅中耕、浅培土,8月6日大喇叭口期施穗肥深中耕、高培土,10月15日完熟,10月19日收获,晾晒,并于11月2日称重、记产。

1.4 调查项目与方法

经济性状考查3个重复,每个重复考查面积10 m2,统计分析取平均值,其项目有基本苗、株高、穗位高、有效株、有效穗、穗长、穗粗、秃尖、穗粒、千粒重、理论产量和实产量。生育期主要记载播种期、出苗期、拔节期、大喇叭口期、抽雄期、开花期、抽丝期、完熟期和收获期。

1.5 数据分析 采用完全随机区组方差分析[13],对相关数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同施肥方式对玉米产量的效应

经方差分析,发现区组间差异不显著,处理间差异达0.01显著水平。从表1可以看出,处理①产量居第1位,较CK1(处理④)产量增长7.3%,较CK2(处理⑤)产量增长46.8%;处理①与处理②、处理③、处理④(CK1)、处理⑤(CK2)相比,产量差异达0.05显著水平,与处理⑤(CK2)相比,产量差异达0.05显著水平;处理②、处理③、处理④(CK1)之间相比,产量差异未达显著水平,处理②、处理③、处理④(CK1)与处理⑤(CK2)相比,产量差异达0.01显著水平,并且处理②与处理④(CK1)产量持平,同居第2位,较CK2(处理⑤)产量增长36.8%。

表1 不同处理玉米产量的新复极差测验

处理小区重复实产量∥kg/区ⅠⅡⅢ平均显著性0.050.01

①33.833.534.433.9aA

②32.331.830.631.6bA

④(CK1)31.231.931.731.6bA

③29.133.630.731.1bA

⑤(CK2)21.224.523.623.1cB

2.2 不同施肥方式对玉米产量构成因素的影响

由表2可知,各处理基本苗均为66 667株/hm2,各处理间有效株、有效穗差异不显著;处理①株高最高,与处理②、处理③、处理④间差异未达显著水平,与处理⑤相比,增高差异达0.05显著水平,处理②、处理④较处理⑤增高达0.05显著水平;处理④穗位高最高,与处理①、处理②、处理③相比,差异未达显著水平,与处理⑤相比,差异达0.05显著水平;处理④穗长最长,与处理①、处理②、处理③相比,差异未达显著水平,与处理⑤相比,差异达0.01显著水平;处理①穗粗最粗,与处理②、处理③、处理④相比,差异未达显著水平,与处理⑤相比,差异达0.01显著水平;处理⑤秃尖最长,与处理①、处理②、处理③、处理④相比,差异达0.01显著水平,处理②秃尖排第2位,与处理①、处理③、处理④相比,差异达0.05显著水平;处理①穗粒数和千粒重最高,与处理②、处理③、处理

④相比,差异未达显著水平,与处理⑤相比,差异达0.01显

表2 不同处理玉米产量构成因素的分析

处理基本苗

株/hm2有效株

株/hm2有效穗

穗/hm2株高

cm穗位高

cm穗长

cm

穗粗

cm秃尖

cm穗粒数

粒千粒重

g理论产量

kg/hm2实产量

kg/hm2

①66 667 a66 667 a67 206 a313.3 a128 aAB23.1 aA4.5 aA1.3 cB491.4 aA346.8 aA11 45311 300

②66 667 a66 651 a66 684 a310.0 a126 aAB22.4 aAB4.4 aA1.4 bB476.5 aA337.3 aAB10 71810 533

③66 667 a66 664 a66 680 a296.7 ab129 aA22.2 aAB4.3 aA1.3 cB468.3 aA335.6 aAB10 48010 367

④(CK1)66 667 a66 657 a66 687 a310.0 a131 aA23.5 aA4.4 aA1.3 cB474.6 aA338.4 aAB10 71010 533

⑤(CK2)66 667 a64 876 a65 210 a290.0 b117 bB20.7 bB3.7 bB3.8 aA386.1 bB310.5 bB7 8187 700

注:表中不同大小寫字母分别代表差异在0.01和0.05水平显著。

著水平。

2.3 不同施肥方式对玉米生育期的影响 从表3可以看出,CK2(处理⑤)生育期最长,居第1位,达123 d,其他处理均为119 d,各处理间生育期未达显著水平。

表3 不同处理玉米生育期的观察

处理播种期出苗期拔节期大喇叭

口期抽雄期开花期抽丝期完熟期收获期全生育

期∥d位次

①06-1506-2807-0608-0609-0609-1109-1210-1110-19119 a2

②06-1506-2807-0608-0609-0609-1109-1210-1110-19119 a2

③06-1506-2807-0608-0609-0609-1109-1210-1110-19119 a2

④(CK1)06-1506-2807-0608-0609-0609-1109-1210-1110-19119 a2

⑤(CK2)06-1506-2807-0608-1009-1009-1609-1610-1510-19123 a1

注:表中不同大小寫字母分别代表差异在0.01和0.05水平显著。

2.4 不同施肥方式玉米的经济效益

按2014年市场价格,玉米2.20元/kg,46%尿素2.39元/kg,16%过磷酸钙0.74元/kg,50%硫酸钾4.40元/kg,26%脲铵氮肥1.95元/kg。由表4可知,处理①产值最高,分别比CK1(处理④)、CK2(处理⑤)增长7.3%和46.8%。处理②、处理④(CK1)产值均为23 172.6元/hm2,居第2位,比CK2(处理⑤)增长36.8%。处理②化肥投产比最高,为1.0∶7.9,其他处理投产比顺序为处理③>处理④>处理①。

表4 不同处理玉米产量、产值及效益比较

处理产量

kg/hm2产值

元/hm2化肥成本

元/hm2投产比

①11 30024 860.03 873.301.0∶6.4

②10 53323 172.62 941.981.0∶7.9

③10 36722 807.42 941.981.0∶7.8

④(CK1)10 53323 172.63 158.251.0∶7.3

⑤(CK2)7 70016 940.0

3 讨论

氮肥在玉米营养上具有极其重要的作用。合理、科学施用可以显著提高产量,改善农艺性状和经济性状。许多学者研究报道,玉米施用不同形态氮肥(尿素、NH+4N和NO-3N)处理的产量和吸氮量明显高于不施肥处理[14]。稳定氮肥用量,不仅显著提高夏玉米产量,增加经济效益,而且能促进夏玉米对氮素的吸收累积[15]。该肥效试验研究表明,脲铵氮肥肥效长,具有和尿素一样的增产效果,能明显改善玉米农艺性状和经济性状,增加产量。玉米高产栽培的施肥方式是脲铵氮肥与磷钾肥均可做种肥一次性施于两种穴间,即26%脲氨氮肥1 194  kg/hm2、16%过磷酸钙750 kg/hm2、50%硫酸钾225 kg/hm2(折纯N 310.5 kg/hm2、P2O5120 kg/hm2、K2O112.5  kg/hm2)。

许多专家学者对玉米高效施肥、新型肥料的应用、提高肥料利用率和减轻农业面源污染与增加粮食产量进行了研究,保障国家粮食安全问题。在2012年11月13~14日中国植物营养与肥料学会第八次代表大会暨2012年学术年会上,中国工程院院士朱兆良说国内小麦、水稻和玉米对氮肥的利用率仅在35%左右。用好肥料资源、提高肥料利用效率是关系到国家粮食安全和环境质量的重大科技问题[16]。王引荣等[17]认为,我国目前粮食作物氮肥利用率较20世纪80年代未增加的说法并不符合生产实际。李树军[18]提出,通过科学合理施用氮肥和采用少量多次、施用长效氮肥等施肥方法,减少氮肥损失,提高氮肥利用率。在新型肥料的应用上,控释氮肥在玉米上的应用较对照增加产量,提高了氮肥利用率[19]。施用缓释氮肥可显著提高夏玉米产量和氮肥利用率[20]。该试验表明,26%脲铵氮肥养分减量40%施用(即只需施用纯氮60%的等量脲铵氮肥),就与肥料尿素常规传统施肥方式取得相同的增产效果,投产比高,经济效益显著;除秃尖长度略增长外,对其他农艺性状和经济性状性状影响不大,并且有不同显著程度的改善。由此可知,玉米施用26%脲铵氮肥可以显著提高氮肥利用率,平均减少氮肥用量40%,从源头上遏制氮肥引起的农业面源污染。玉米高产栽培经济高效施肥方式是26%脲铵氮肥养分减40%,磷钾肥和常规施肥一致,做种肥一次性施于两种穴间,即26%脲氨氮肥716.4 kg/hm2、16%过磷酸钙750 kg/hm2、50%硫酸钾225 kg/hm2(折纯N186.3 kg/hm2、P2O5120 kg/hm2、K2O 1125/ hm2)。

试验证明, 26%脲氨氮肥在广大玉米种植区具有推广前景,但是试验地点少、作物品种单一、年限短,还有待在不同海拔区域,采用二次通用旋转回归组合设计方案,进一步研究各种作物产量与施肥量(26%脲氨氮肥、16%过磷酸钙、50%硫酸钾)之间的关系,建立各因素与产量指标间的数学模型,确立各种作物高产栽培最優施肥方案的前提下,借鉴粳稻新品种滇系4号在云南保山的试验示范和推广[21]及大面积推广取得极显著的经济效益[22]的成功经验,开展多点试验示范,促进大面积推广应用。

安徽农业科学                         2015年

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