“炭吸附聚谷氨酸有机水溶肥”对玉米田减肥增产的作用

陈东义，华振亮，卿树政，王 伟，訾芳菊，陈永显

（1河南省商水县农业局，河南商水466100；2河南省周口市土壤肥料站，河南周口466000）

“炭吸附聚谷氨酸有机水溶肥”对玉米田减肥增产的作用

陈东义1，华振亮1，卿树政1，王 伟2，訾芳菊1，陈永显1

（1河南省商水县农业局，河南商水466100；2河南省周口市土壤肥料站，河南周口466000）

为实现河南夏玉米优质高产和节肥增效。田间试验设3个处理、3次重复，详细记载玉米的生长发育状况和各项生产费用，以试验小区的实产计产，统计分析不同施肥水平的产量与效益，探索化肥减量的技术途径。结果表明，在夏玉米6～9叶期喷施“炭吸附聚谷氨酸有机水溶肥”，能促进养分的吸收利用，提高肥料利用率，增强抗逆能力。玉米表现出茎杆粗壮、根系发达、活杆成熟、减少秃尖、不旱衰，有效提高穗粒数和千粒重，增产增效显著。在常规化肥施用水平下，玉米增产11.9%，增效1325.3元/hm2；在70%常规化肥施量条件下，玉米增产5.3%，增效835.8元/hm2。

夏玉米；炭吸附聚谷氨酸；化肥减量；产量；效益

0 引言

玉米是中国第一大粮食作物又是粮食增产的主力军。周口市是黄淮海夏玉米核心主产区，常年种植面积近50万hm2，玉米生产对保障国家粮食生产安全意义重大。夏玉米生育期短，施肥管理是玉米优质高产高效生产的关键措施，但目前存在化肥过量施用、盲目施用等问题，带来了成本的增加和环境的污染，亟需改进施肥方式，提高肥料利用率，减少不合理投入，保障优质玉米产品有效供给，促进农业可持续发展。因此，针对性地试验研究玉米生产化肥减量集成技术，对于改良土壤、缓解土壤偏食问题、减轻面源污染，扭转农户施肥观念，有效增加农民收入，实现农作物绿色增产具有重要意义。

按照河南省土壤肥料站的要求，笔者在周口市商水县布置了玉米施用“炭吸附聚谷氨酸有机水溶肥”暨化肥减量技术试验示范，验证其对玉米生长发育、抗病抗逆性、优质高产的影响，示范其节肥增效的效果，以期为推广玉米优质高产与化肥减量技术提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

试验于2016年6月，安排在河南省商水县农场九分场赵莲英责任田，GPS定位为东经114°27′40″，北纬33°31′16″。土壤类型为砂姜黑土，土种是粘盖石灰性砂姜黑土，质地为重壤土，质地构型为壤身重壤，肥力均匀，地势平坦，排灌方便，具有代表性，交通便利，便于观摩。前茬作物为小麦，供试作物玉米，品种是‘良玉99’。播种施肥前采集耕层土样并及时化验，土壤养分状况见表1。

试验示范用微蜜“炭吸附聚谷氨酸有机水溶肥”（以下简称“微蜜”）系河南远东生物工程有限公司生产提供，其他材料和用具由商水县土壤肥料站提供。河南省土壤肥料站技术支持。

1.2 方法

试验设3个处理，3次重复，随机排列，小区面积40 m2，小区间设田埂，重复间留1 m走道，四周设置保护行。复合肥采取基施（种肥同播）方式，在玉米6～9叶期喷施“微蜜”。除施肥不同外，其他管理措施同一般大田生产。

处理1：常规施肥(CK)，40%(N-P2O5-K2O，30-5-5)复合肥，基施750 kg/hm2。

处理2：70%常规施肥量+喷施“微蜜”3750 g/hm2（兑水450 kg）。

处理3：常规施肥+喷施“微蜜”3750 g/hm2（兑水450 kg）。

试验示范田玉米于2016年6月10日播种，播量45 kg/hm2。行距60 cm，株距27 cm，密度6.2万株/hm2。2016年7月4日按照方案喷施微蜜“炭吸附聚谷氨酸有机水溶肥”或清水。试验点明确1名技术员，及时调查记载玉米的生物学性状、发育情况和抗逆性状。在2016年09月23日取样考种，并且一次性收获。收获时，对各处理小区除去2个边行后，以小区为单位，单收单打分别计产。

2 结果与分析

2.1 不同处理对玉米生育期的影响

喷施“微蜜”的试验小区，玉米的成熟期提早2天。试验示范过程中进行玉米生育期调查，并记录调查结果如表2所示。

2.2 不同处理对玉米生物学性状的影响

应用“微蜜”的处理较对照，株高与穗位有提高，穗长增加0.4～1.5 cm，穗粗增加0.11 cm左右，秃尖减少0.6～0.8 cm，纹枯病病株率减轻5%，叶锈病病株率减轻16%～20%。笔者对每个处理随机取3个点，每个点调查10株，调查株高、穗位、穗长、穗粗、秃尖、叶锈病病株率等，统计平均数（表3）。

2.3 不同处理对玉米成产因素的影响

今年周口市商水县玉米生产遭遇了60年一遇的连续20多天的干旱高温灾害，据气象资料，7月31日极端温度37.2℃，8月14日极端温度37.0℃，当时正值玉米抽雄吐丝期，对玉米生长造成严重威胁，据当时调查，喷施“微蜜”的玉米表现出较好的抗旱抗高温能力，玉米散粉受精基本正常。8月25日至27日，又遭遇大风降雨天气（风力6.7级+降雨35 mm），造成对照区玉米倒伏17.3%，“微蜜”区玉米倒伏4.5%，喷施“微蜜”的玉米表现较强的抗倒伏能力。

表4显示，处理2较处理1(CK)，穗粒数平均增加21.0粒，千粒重增加6.55 g；处理3较处理1(CK)，穗粒数平均增加33.5粒，千粒重增加15.57 g。处理2与处理3的小区计产，都比处理1较高。

表1 试验田土壤养分状况

表2 生育时期调查记录 （月/日）

表3 株高、穗位等调查统计

表4 田间调查与考种统计

表5 各处理产量结果统计 kg/hm2

表6 产量结果统计分析表

2.4 不同处理对玉米产量的影响

表5显示，应用“微蜜”的处理，产量增产效果明显。处理2较处理1(CK)，产量增产427.5 kg/hm2，增产率为5.3%。处理3较处理1，产量增产963.7 kg/hm2，增产率为11.9%。

对各处理产量结果进行方差分析（见表6），处理间产量差异达极显著水平。采用PLSD法进行多重比较，处理3与处理1之间产量差异达极显著水平，处理2与处理1之间产量差异达显著水平（见表7）。

2.5 应用“微蜜”增效情况评价

据调查当地市场玉米、45%普通复合肥价格分别为1920、2400元/t，微蜜“炭吸附聚谷氨酸有机水溶肥”门市价20元/250 g；种子与播种、农药与喷施、灌溉、收获费用、喷施“微蜜”用工计价分别为900、450、1800、900、225元/hm2。在试验示范过程中，详细记录各项投入成本，并进行经济效益分析。在其他管理措施相同的条件下，处理3较处理1(CK)，增收1325.3元/hm2，处理2较处理1(CK)，增收835.8元/hm2（见表8）。

3 讨论与结论

夏玉米喷施微蜜“炭吸附聚谷氨酸有机水溶肥”，改善了玉米的生物学性状，生长旺盛、茎杆粗壮、毛细根多、气生根发达，在今年遭遇高温热害和后期大风降雨的恶劣气候下，表现出较好抗逆性。玉米病害较轻、授粉受精较好、抗旱抗倒伏能力较强、不早衰，有效提高了玉米的穗粒数和千粒重，增产增效明显。在玉米6～9叶期喷施“微蜜”，穗粒数可增加21.0～33.5粒，千粒重可提高6.55～15.57 g。在常规化肥施用水平下，增产11.9%，增效1325.3元/hm2，在70%常规化肥施量条件下，增产5.3%，增效835.8元/hm2。

（1）炭吸附聚谷氨酸是一种高分子生物材料，富含高分子有机质。这种高分子生物材料通过分配作用机制、表面吸附作用机制和一些微观吸附机制，来实现吸附作用，是养分与根系接触的最佳平台。一方面可以补充土壤有机营养，另一方面可以加速肥料吸收，并能提高作物与土壤的阳离子交换能力，实现提高肥料利用率。炭吸附聚谷氨酸高分子材料在非生物胁迫下，通过提高作物自身酶活性和减少作物体内破坏细胞的活性氧(ROS)含量，来增强作物的抗逆性，且能在生物胁迫下诱导作物产生抗病性。

（2）在今年遭遇罕见天气灾害的情况下，夏玉米应用微蜜“炭吸附聚谷氨酸有机水溶肥”，表现出较好的抗病、抗逆性能，增产增收效果较好。然而，正常年份的应用效果和“微蜜”最佳的用法用量还需进一步试验研究。

（3）根据收获玉米后采集的耕层土样测试结果，喷施“微蜜”区较对照区(CK)，全氮、有效磷、速效钾含量持平，容重减轻0.03 g/cm3。笔者对土壤容重的变化很感兴趣，针对该项技术在破除土壤板结、修复土壤方面的作用，笔者会继续探究。

（4）针对化肥过量施用、盲目施用问题，农业部下发《到2020年化肥使用零增长行动方案》。本试验结果表明：在70%常规化肥施量条件下，应用“微蜜”技术，不增加投入而增产增效，这无疑拓宽了‘化肥减量’技术路线，开辟了环保施肥的新途径。至于连年应用“微蜜”化肥减量技术，能否维持稳产增产效果且不导致地力下降，还有待继续试验示范。

（5）本试验结果仅对河南远东生物工程有限公司生产提供的微蜜“炭吸附聚谷氨酸有机水溶肥”供试样品负责。

表7 产量结果多重比较表

表8 投入与产出统计表 元/hm2

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Application of Carbon Absorbing Polyglutamic Acid Organic Water Soluble Fertilizer in Corn Field

Chen Dongyi1,Hua Zhenliang1,Qing Shuzheng1,Wang Wei2,Zi Fangju1,Chen Yongxian1
(1Agriculture Bureau of Shangshui County,Shangshui 466100,Henan,China;2Station of Soil and Fertilizer of Zhoukou City,Zhoukou 466000,Henan,China)

This study aims at achieving good quality,high yield,fertilizer saving and benefit increasing of summer maize in Henan Province.A field experiment was designed with three treatments and three repeats. The growth development and production cost were recorded in detail.The real yields of the test plot were used to analyze the yield and benefit of different fertilizer levels,and explore the way of chemical fertilizer reduction. The results showed that during 6-9 leaf stage,spraying“carbon absorbing polyglutamic acid organic water soluble fertilizer”promoted the nutrients absorption and utilization,improved the utilization rate of fertilizer and enhanced the resistance.The maize showed stout stem,well developed root,matured live stem,decreasing bald tip and no dry failure.This fertilizer improved kernels per spike and thousand kernel weight,the production and efficiency increased obviously.Under the conventional fertilizer level,the yield increased by 11.9%,and the benefit increased by 1325.3 yuan/hm2.Under the 70%conventional fertilizer level,the yield increased by 5.3%and the benefit increased by 835.8 yuan/hm2.

Summer Maize;Carbon Absorbing Polyglutamic Acid Organic Water Soluble Fertilizer;Chemical Fertilizer Reduction;Yield;Benefit

S14

A论文编号：cjas17010026

国家测土配方施肥项目(20150018)；河南奈安生态治理有限公司项目(zl20141028)。

陈东义，男，1965年出生，河南商水人，研究员，本科，主要从事土壤肥料技术推广和土壤生态治理研究。通信地址：466100河南省周口市商水县农业局，E-mail：chendongyi123@163.com。

訾芳菊，女，1975年出生，河南商水人，农艺师，本科，研究方向：农作物养分管理和面源污染监测。通信地址：466100河南省商水县农业局，Tel：0394-5458879，E-mail：sstfz@sina.com。

2017-01-21，

2017-03-08。