减量施肥条件下腐植酸保水剂对玉米产量及白浆土养分含量的影响

王 楠，包 岩*，姚 凯，陈殿元**，张殿锡，孙 鑫，王 帅

(1.吉林农业科技学院 农学院，吉林 吉林 132101； 2.吉林省润禾滩地农业开发有限公司，吉林 长岭 131500)

减量施肥条件下腐植酸保水剂对玉米产量及白浆土养分含量的影响

王 楠1，包 岩1*，姚 凯1，陈殿元1**，张殿锡2，孙 鑫1，王 帅1

(1.吉林农业科技学院 农学院，吉林 吉林 132101； 2.吉林省润禾滩地农业开发有限公司，吉林 长岭 131500)

为了揭示腐植酸保水剂(WA)在减量施肥下的应用效果，以不施肥(CK)为空白对照，设置全量施肥(Tf)、减少氮肥20%(Df-N 20%)、减少磷肥20%(Df-P 20%)、减少钾肥20%(Df-K 20%)以及在此基础上配施WA(Tf -WA、Df-N 20%-WA、Df-P 20%-WA、Df-K 20%-WA)，探究减量施肥条件下WA对玉米产量及白浆土养分含量的影响。结果表明：各施肥处理的玉米出苗率，灌浆期展开叶片数、株高、单叶叶面积，穗粒数及产量均较CK显著增加。Df-N 20%、Df-K 20%处理添加WA后使玉米产量分别显著提高9.4%、13.4%；在Tf、Df-P 20%处理条件下配施WA则使产量显著降低。Df-P 20%、Df-P 20%-WA处理玉米收获期的土壤pH值较拔节期分别显著降低3.7%、3.1%，加剧了白浆土的酸化进程；与拔节期相比，玉米收获期Df-K 20%、Tf-WA、Df-P 20%-WA、Df-K 20%-WA处理白浆土有机质含量分别显著提高2.5%、2.1%、6.3%、4.4%，其余处理均不利于有机质成分的积累，其中Df-N 20%-WA处理对有机质的消耗程度最大，使其降低28.3%；与拔节期相比，玉米收获期除CK白浆土全氮含量保持稳定外，其余处理全氮含量均不同程度地降低，从降幅来看，Tf、Df-K 20%处理配施WA能够缓解全氮含量的下降趋势，而Df-N 20%、Df-P 20%处理添加WA则增加其对全氮的利用；在各施肥基础上配施WA对白浆土碱解氮含量没有规律性影响，但Df-K 20%-WA处理能够在一定程度上缓解碱解氮的下降趋势、提高白浆土的有效磷含量，而Df-K 20%处理能够有效促进白浆土碱解氮的累积；除玉米灌浆期外，其余4个时期，添加WA的处理白浆土有效磷含量均较未施WA处理显著提升；添加WA的各施肥处理均有利于玉米成熟期和收获期白浆土速效钾的消耗。综上，以减少氮肥20%或减少钾肥20%为前提，施用WA可增加玉米产量，前者不利于白浆土有机质积累；无论是否配施WA，减少磷肥20%均可加速土壤酸化进程；施肥能有效促进白浆土全氮的消耗，但对碱解氮含量未见规律性影响。

腐植酸保水剂； 减量施肥； 玉米； 产量； 养分含量

吉林省东部白浆土区是玉米增产潜力较大的区域，但该区域土壤瘠薄、干旱频发、水肥资源生产效率较低。近年来，该区域玉米的产量波动较大，总体表现为随干旱程度加剧而降低的趋势。因此，为大面积提高玉米产量，必须探索简单易行、成本较低的保水和培肥措施来抵御灾害性干旱对玉米生产的威胁。此外，吉林省玉米生产一次性施肥现象普遍，寻求新的有机替代品来取代化肥也是现阶段亟待解决的核心生产问题。

作为一类新型的亲水性高分子功能性材料，腐植酸保水剂(humic acid water-saving agent,WA)的核心组分——腐植酸结构中含有羧基、酚羟基、羰基和醇羟基等活性功能基团，大量亲水基团使其在与水接触时易发生电离并与水分子结合成氢键，吸持大量水分。此外，形成的聚合物网状结构又具有弹性，其内部离子浓度与外部溶液易产生渗透势差，可使水分不断涌入聚合物内部，发挥蓄水保水功能，可见，WA的吸水过程主要表现为渗透作用机制[1]。

近年来，随着干旱气候的频发以及土壤贫瘠趋势的加剧，多地探索了保水剂对作物生产及土壤养分所发挥的优势作用。赵敏等[2]通过研究保水剂对夏玉米生长发育及产量的影响得出，保水剂能促进种子萌发、提高根系活力；郭世文等[3]指出，土壤水分状况与玉米株高、叶面积、穗粒数、干质量、产量和收获指数密切相关，而保水剂和黄腐酸的施用能够缓解干旱对上述指标引起的不良影响；刘世亮等[4]利用盆栽试验研究了在砂薄土壤中施用保水剂对作物生长及土壤养分转化的影响，结果发现，施用保水剂能显著提高玉米株高、增加总叶面积、提高肥料利用率；雷恩等[5]研究认为，施用适宜浓度的松土保水剂可有效提高玉米株高、单株叶面积、单株生物量、根系干质量、苗期净同化率、叶绿素含量和根系活力。可见，保水剂的施入对于作物产量性状的提高和维持确有帮助。而就土壤养分性状而言，马焕成等[6]通过田间试验表明，森林土壤中施加保水剂可显著提高土壤中的养分含量，使土壤碱解氮含量提高133.1%～295.8%、有效磷含量提高10.4%～43.2%、速效钾含量提高124.2%～220.3%；黄震等[7]采用土柱模拟试验方法，以不施保水剂处理为对照，比较了聚丙烯酸盐类保水剂、有机-无机复合保水剂和腐植酸型保水剂对土壤水分以及尿素和硝酸铵2种氮肥的保持效应，结果发现，腐植酸型保水剂对2种氮肥的保持效果显著优于对照，且对土壤脲酶活性有所促进；程闯胜等[8]研究指出，与未施保水剂处理相比，保水剂施用量为45 kg/hm2时，20～60 cm土层含水率提高18.3%，0～60 cm土层硝态氮、铵态氮、有效磷含量分别提高8.7%、16.3%、47.8%。综上，施用WA在改善土壤水分状况、提升玉米产量性状等方面不乏报道，在提高肥料利用率、优化土壤养分条件等方面也有所研究，但在减少肥料供应的前提下，施用WA对玉米产量及白浆土养分性状的改善效果尚未见系统报道。鉴于此，通过田间试验研究全量及减量施肥条件下WA对玉米产量性状及白浆土养分状况的影响，以揭示WA在当前倡导减量施用化肥背景下所发挥的优势作用，为玉米抵御干旱等灾害性天气以及构建稳产的地力条件提供技术参考。

1 材料和方法

1.1 试验材料

WA由吉林省润禾滩地农业开发有限公司提供。供试玉米品种为半紧凑型的中晚熟品种翔玉998(审定编号：吉审玉2014038，Y822为母本，X923-1为父本)，生育期127 d，需≥10 ℃积温2 700 ℃。

1.2 试验设计

田间试验在吉林农业科技学院北大地玉米试验田(N 43°57′07″、E 126°28′32″、H 190 m)进行，该地属北温带大陆性季风气候，土壤类型为白浆土，有机质含量13.6 g/kg、全氮含量0.77 g/kg、碱解氮含量126.6 mg/kg、有效磷含量40.8 mg/kg、速效钾含量134.9 mg/kg，pH值5.42。

试验共设9个处理(表1)，各处理均在玉米播种前(4月28日)一次性施入基肥，每个处理重复3次，区组间设有1 m保护行且随机排列。小区长15 m、宽9.1 m，面积为136.5 m2，按14垄种植玉米，垄距为0.65 m、株距为0.24 m，种植密度为6.5万株/hm2。各处理间病虫草害防治及田间管理措施一致。

表1 试验处理及具体施用方法

1.3 测定项目及方法

采用五点采样法分别在玉米拔节期(6月6日)、抽雄期(7月13日)、灌浆期(8月14日)、成熟期(9月20日)和收获期(10月13日)采集各小区的土样，测定白浆土的pH值以及有机质、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾含量，测试方法分别采用电位法、重铬酸钾氧化—外加热法、半微量凯氏定氮法、碱解扩散法、NaHCO3浸提—钼锑抗比色法、CH3COONH4浸提—火焰光度法进行。

5月16日调查出苗率，出苗率=田间苗数/播种粒数×100%。在玉米灌浆期，每个小区选取5株代表性植株，调查株高、展开叶片数、茎粗、叶面积，测定方法如下：量取雄穗顶部到地面的距离即为株高；以整个叶片全部从下位叶鞘中伸展露出为依据测查展开叶片数；测量近地面倒数第3节间扁面直径作为茎粗，以cm表示；在每个植株上选取距离玉米穗最近的5个叶片测算叶面积，单叶叶面积按照如下公式计算：A=L×W×0.75，式中，A为叶面积(cm2)、L为叶长(即从叶环至叶尖的长度，cm)、W为叶宽(即叶片最宽处,cm)、0.75为修正系数。玉米成熟后，理论测产方法：以小区为单位，分别测算垄距、株距，连续选取10株计算平均每株穗数，在其中随机选取5穗测算平均穗粒数，依据百粒质量，根据下式计算玉米理论测产数据。

玉米理论测产数据(kg/hm2)=

1.4 数据处理

用Excel 2003对数据进行整理，采用SPSS 18.0进行统计分析。采用单因素ANOVA分析和Duncan’s多重极差检验法比较处理间的差异显著性。

2 结果与分析

2.1 减量施肥下WA对玉米产量性状的影响

如表2所示，与CK相比，Tf、Df-N 20%、Df-P 20%、Df-K 20%及其配施WA相应处理(Tf-WA、Df-N 20%-WA、Df-P 20%-WA和Df-K 20%-WA)的出苗率，灌浆期展开叶片数、株高、单叶叶面积，穗粒数及产量均显著增加。在Tf和Df-P 20%基础上配施WA(Tf-WA和Df-P 20%-WA)均不利于玉米产量增加，分别使其显著降低8.2%和7.7%；而Df-N 20%-WA处理下的产量分别比Df-N 20%、Df-K 20%处理显著增加9.4%、13.4%。Tf-WA处理灌浆期的展开叶片数和株高均较未施WA的处理下降，而单叶叶面积和茎粗与未施WA的处理差异不显著，但Tf-WA处理的穗粒数较Tf处理显著降低，降幅达2.4%，最终其产量也有显著降低。在Df-N 20%基础上配施WA，出苗率降低2.7%，但能显著增加灌浆期的展开叶片数、单叶叶面积，穗粒数及产量，这也许是因为施用WA使展开叶片数和单叶叶面积有所增加，光合作用增强，进而使产量增加。在Df-P 20%的基础上施用WA也不利于出苗率以及灌浆期展开叶片数、株高、茎粗的提高，最终使产量显著降低。据此推测，施入WA可能对磷有一定的吸持作用，进而减少了玉米对磷素的吸收，不利于产量的提高。与Df-K 20%相比，Df-K 20%-WA处理灌浆期的展开叶片数、株高分别提高3.8%、6.1%，相反，使单叶叶面积和茎粗分别降低6.9%和3.8%，但其对穗粒数和产量均有显著提升作用。

表2 减量施肥下WA对玉米产量性状的影响

注：同列不同大写字母表示各处理在0.05水平上的差异显著。

2.2 减量施肥下WA对白浆土pH值及有机质、全氮含量的影响

如表3所示，随玉米生育时期的推进，Tf、Tf-WA、Df-N 20%-WA和Df-P 20%-WA处理下pH值呈先增后减再略有提升的变化趋势，而其余处理整体上则表现为先增加后渐趋降低的趋势。与CK相比，玉米抽雄期各处理白浆土pH值均有显著提升。同一处理不同生育时期比较，收获期CK、Df-N 20%、Tf-WA、Df-N 20%-WA处理白浆土pH值均较拔节期显著提高，增幅分别为5.9%、4.1%、7.5%、3.7%；而Df-P 20%和Df-P 20%-WA处理pH值较拔节期分别显著降低3.7%和3.1%，使白浆土进一步酸化，可见，减少磷酸二铵施用可加速土壤酸化，而配施WA可在一定程度上缓解pH值的下降趋势；Tf、Df-K 20%、Df-K 20%-WA处理拔节期和收获期的pH值差异不显著。与Tf、Df-N 20%、Df-P 20%、Df-K 20%处理相比，添加WA的相应处理玉米抽雄期白浆土pH值分别降低12.1%、10.8%、7.6%、9.2%，而拔节期和收获期白浆土pH值则总体上表现为显著提高。与Tf处理相比，Tf-WA处理使灌浆期pH值显著降低3.6%，而成熟期pH值则显著增加3.6%；与Df-N 20%处理相比，Df-N 20%-WA处理pH值在灌浆期增加6.5%，在成熟期降低0.7%；而Df-P 20%-WA、Df-K 20%-WA处理pH值在灌浆期分别较未施WA处理降低8.4%、5.9%，在成熟期则无显著变化。

表3 减量施肥下WA对白浆土pH值及有机质、全氮含量的影响

注：数据结果用均值±标准偏差来表示；同行不同小写字母表示同一处理不同生育时期差异显著(P<0.05)；同列不同大写字母表示同一指标不同处理间差异显著(P<0.05)，下同。

如表3所示，随玉米生育时期的推进，CK和Df-P 20%-WA处理白浆土有机质含量先增加后下降，Tf-WA、Df-K 20%-WA处理白浆土有机质含量先下降而后增加，其余处理的有机质含量水平波动较大。与玉米拔节期相比，收获期Df-K 20%、Tf-WA、Df-P 20%-WA、Df-K 20%-WA处理白浆土有机质含量均有所提升，增幅分别达2.5%、2.1%、6.3%、4.4%，其余处理均不利于有机质含量的累积，其中Df-N 20%-WA处理对有机质的消耗程度最大，降幅达28.3%。在配施WA的处理中，Tf-WA、Df-N 20%-WA、Df-K 20%-WA处理白浆土有机质含量在玉米拔节期至灌浆期均呈渐趋降低趋势，而Df-P 20%-WA处理白浆土有机质含量逐渐增高，并在灌浆期达到峰值。

如表3所示，CK白浆土全氮含量在抽穗期出现峰值，而在其他时期保持稳定；Tf处理全氮含量随玉米生育时期的推进而渐趋降低，Df-N 20%、Tf-WA、Df-N 20%-WA、Df-K 20%-WA处理白浆土全氮含量先增加后降低，Df-P 20%、Df-K 20%、Df-P 20%-WA处理全氮含量均表现为降低—增高—再降低的规律。与拔节期相比，收获期除了CK全氮含量保持稳定外，其余处理全氮含量不同程度地降低，Tf、Df-N 20%、Df-P 20%、Df-K 20%、Tf-WA、Df-N 20%-WA、Df-P 20%-WA、Df-K 20%-WA全氮含量降幅分别为26.1%、9.3%、14.1%、7.5%、9.0%、14.8%、15.9%、1.4%。从降幅来看，Tf和Df-K 20%处理配施WA能够缓解全氮含量的下降趋势，而Df-N 20%和Df-P 20%处理施加WA则能够增加其对全氮的利用程度。

2.3 减量施肥下WA对白浆土速效养分含量的影响

如表4所示，玉米抽雄期，各施肥处理白浆土碱解氮含量均较CK不同程度地降低，其中，Tf-WA处理更有利于白浆土碱解氮的利用，即在全量施肥基础上施用WA能够促进白浆土碱解氮的利用。与拔节期相比，在玉米收获后，CK、Tf、Df-N 20%、Df-P 20%、Tf-WA、Df-N 20%-WA、Df-P 20%-WA、Df-K 20%-WA处理白浆土碱解氮含量均显著降低，降幅分别为24.4%、59.5%、46.1%、48.2%、37.4%、31.9%、52.9%、23.4%，而Df-K 20%处理白浆土碱解氮含量则提高6.6%。可见，全量施肥更有利于白浆土碱解氮的消耗，而Df-K 20%-WA则能在一定程度上缓解碱解氮的下降趋势，使其降幅低于CK，相反，Df-K 20%处理能够显著促进白浆土碱解氮的积累。在各施肥基础上配施WA均未对白浆土碱解氮产生规律性影响。

随玉米生育时期的推进，CK白浆土有效磷含量呈先增加后下降的变化趋势，Tf、Df-N 20%、Df-K 20%-WA处理白浆土有效磷含量呈先降低后升高的变化趋势， Df-P 20%、Df-K 20%、Tf-WA、Df-N 20%-WA、Df-P 20%-WA处理白浆土有效磷含量均呈降低—升高—降低的波动变化。与拔节期相比，玉米收获期CK、Df-K 20%-WA处理白浆土有效磷含量显著增加，增幅分别为16.1%、14.7%，Df-K 20%、Tf-WA、Df-N 20%-WA、Df-P 20%-WA处理白浆土有效磷含量显著下降了13.6%、3.8%、18.4%、3.3%，而Tf、Df-N 20%和Df-P 20%处理白浆土有效磷含量在拔节期和收获期没有显著差异。可见，Df-K 20%配施WA与CK相似，能够提高玉米收获后的土壤有效磷含量。与CK相比，各施肥处理白浆土有效磷含量在玉米灌浆期和成熟期总体表现为显著降低。除玉米灌浆期外，其余4个时期，添加WA的处理白浆土有效磷含量均较未施WA处理得到提升。

在玉米拔节期、灌浆期、成熟期和收获期，各施肥处理下白浆土速效钾含量均低于CK。与Tf、Df-N 20%、Df-P 20%、Df-K 20%处理相比，Tf-WA、Df-N 20%-WA、Df-P 20%-WA、Df-K 20%-WA处理玉米成熟期和收获期的白浆土速效钾含量均显著降低。与拔节期相比，玉米收获期各处理白浆土速效钾含量均显著降低，CK、Tf、Df-N 20%、Df-P 20%、Df-K 20%、Tf-WA、Df-N 20%-WA、Df-P 20%-WA、Df-K 20%-WA处理的降幅分别为24.2%、23.8%、14.6%、23.1%、26.5%、37.5%、21.9%、20.4%、18.3%，可见，全量施肥配施WA更有利于白浆土速效钾的利用，其次为Df-K 20%处理。

表4 减量施肥下WA对白浆土碱解氮、有效磷和速效钾含量的影响

3 结论与讨论

与CK相比，各施肥处理对于玉米出苗率,灌浆期展开叶片数、株高、单叶叶面积，穗粒数及产量等均有显著促进作用。Df-N 20%和Df-K 20%处理配施WA能够使玉米产量增加9.4%和13.4%，而Tf和Df-P 20%处理辅以WA则使产量有所降低。陈振德等[9]在其报道中指出，腐植酸能明显促进玉米植株对N、P、K的吸收，使滞留在茎叶中的N和K2O明显增加。秦文等[10]研究认为，80% N+腐植酸液肥处理在减施氮42 kg/hm2的情况下能达到100%N处理的效果，氮肥农学效率和氮肥回收效率提高，且穗粒数和产量较高。施入WA能够促进玉米植株对P2O5的吸收[9]，但在减磷20%的条件下，玉米植株需求的磷素水平难以满足致使产量有所降低。杜建军等[11]指出，保水剂能够吸持和固定氮、磷、钾等可溶性养分，使其释放缓慢，造成玉米在需肥时期缺乏可利用养分，进而降低产量。根据该规律，结合本试验结果，全量施肥并配施WA能够提高土壤保肥性能，使更多养分固存和保蓄在土壤中，因此，短期内玉米产量会略微受到影响。

Df-P 20%和Df-P 20%-WA处理使白浆土进一步酸化，玉米收获后pH值较拔节期分别降低3.7%和3.1%，Df-P 20%配施WA能够在一定程度上缓解pH值的下降趋势。有研究[12-13]指出，在缺磷胁迫下，作物根系分泌质子和有机酸的量明显增加，导致根际土壤酸化，pH值降低，进而促进土壤磷的溶解，提高磷的有效性，而WA的施用能够使其部分碱性基团参与反应，使酸化程度缓解[14]。

与拔节期相比，玉米收获后Df-K 20%、Tf-WA、Df-P 20%-WA、Df-K 20%-WA处理白浆土有机质含量均明显增加，增幅分别为2.5%、2.1%、6.3%、4.4%，其余处理则均不利于有机质含量的提升，其中Df-N 20%-WA处理有机质含量的消耗程度最大，达到28.3%。侯贤清等[15]研究认为，保水剂能够促进土壤团聚体的形成，增加其对有机成分的固定。这可能是玉米收获后Tf-WA、Df-P 20%-WA、Df-K 20%-WA处理有机质含量较拔节期有所提升的原因。李平等[16]指出，减少氮肥投入能够刺激根际土壤微生物活性，打破施入WA而引起的土壤有机质聚集状况，最终加快有机质的消耗。这可能是本研究中Df-N 20%-WA处理不利于有机质积累的原因；有研究指出，减少钾肥能够提高吲哚乙酸氧化酶的活性，促进碳水化合物向根系转移，使作物根际附近土壤有机质含量有所增加[17]，这可能是Df-K 20%处理在玉米收获后土壤有机质含量较拔节期增加的原因。

与拔节期相比，玉米收获后除CK能使白浆土全氮含量保持稳定外，其余处理均使全氮含量不同程度地降低。有研究[18]指出，不施肥处理下的土壤全氮含量可维系原有水平，这与本研究结论相似。李秀英等[19]认为，在施用化肥条件下，土壤硝化细菌和纤维素分解菌数量高于不施肥农田，由此推断，仅施化肥会增加硝化细菌的繁衍进而加速对氮素的转化，加之玉米生长需要，最终使白浆土全氮含量降低。从玉米收获后与拔节期的全氮含量变幅来看，Tf和Df-K 20%处理配施WA能够缓解全氮含量的下降趋势，而Df-N 20%、Df-P 20%处理配施WA则能够增加其对全氮的消耗。这是因为Tf和Df-K 20%处理氮素的供给量较为充足，加之腐植酸的保肥功能，最终使历经玉米生育期白浆土全氮的下降程度有所缓解；而在减氮处理下，添加WA提高土壤微生物活性，使脲酶活性提升，进而促进了土壤原有氮素养分的活化，使玉米生长后的全氮损失程度加剧[20]；减磷施肥能增加玉米收获后籽粒中的氮素含量，进而使土壤氮素趋于消耗，最终加速了全氮的利用[21]。

在各施肥基础上配施WA对白浆土碱解氮含量均未产生规律性影响。减少钾肥20%处理能够有效促进白浆土碱解氮的积累。刘丽平等[22]认为，高钾处理(K2O 300 kg/hm2)能够显著抑制脲酶活性，适当降低钾素供应能够有效提升脲酶活性。而脲酶与碱解氮含量呈正相关关系[23]，因此，减少钾肥投入能够间接有利于增加碱解氮含量，这与本研究结论一致。在减少钾肥20%的基础上配施WA能够使白浆土碱解氮含量由积累转向消耗，这说明施入WA能够增加玉米植株对白浆土碱解氮的消耗。

本试验结果表明，Df-K 20%-WA处理与CK历经玉米生育期后仍可提高白浆土的有效磷含量。毛平生等[24]指出，不施肥处理土壤有效磷含量提高是因为不施肥作物产量相对较低，对磷素吸收少，致使残留在土壤中的有效磷含量增高。基于WA施入条件，减少钾肥20%能够在确保玉米产量较高(11 505.7 kg/hm2)的前提下累积一定数量的有效磷，这可能是施入保水剂能够引入腐植酸的活化作用，使更多磷素向有效性转化。此外，王娟等[25]认为，钾肥对碱性磷酸酶活性有抑制作用。由此可知，降低钾肥用量能够变相增加碱性磷酸酶的活性，提高土壤有效磷的含量。除玉米灌浆期外，其余4个时期，添加WA的处理白浆土有效磷含量均较未施保水剂处理得到提升。

在玉米拔节期、灌浆期、成熟期和收获期，各施肥处理白浆土速效钾含量均低于CK，结合玉米产量可推断，与CK相比，施肥更有利于玉米产量的提高，进而增加地上植株对土壤速效钾的消耗。相比之下，添加WA的施肥处理更有利于玉米成熟期和收获期白浆土速效钾的消耗。

综上，以减少氮肥20%或减少钾肥20%为前提，施用WA均可增加玉米产量，前者不利于白浆土有机质的累积；无论是否配施WA，减少磷肥20%均可加速土壤酸化进程；与CK相比，施肥能促进白浆土全氮的消耗，但对碱解氮含量未见规律性影响。

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Effect of Humic Acid Water-retaining Agent on Yield Properties of Maize and Albic Soil Nutrients Based on Reducing Fertilizer Application

WANG Nan1,BAO Yan1*,YAO Kai1,CHEN Dianyuan1**,ZHANG Dianxi2,SUN Xin1,WANG Shuai1

(1.College of Agriculture,Jilin Agricultural Science and Technology University,Jilin 132101,China; 2.Runhe Agriculture Development Co.,Ltd.in Jilin Province,Changling 131500,China)

In order to reveal the application effect of humic acid water-retaining agent(WA) under the condition of reducing fertilizer,no fertilizer(CK) used as a blank control,the treatments of total fertilizer(Tf),decreasing N fertilizer 20%(Df-N 20%),decreasing P fertilizer 20%(Df-P 20%),decreasing K fertilizer 20%(Df-K 20%),and respectively combined with WA(Tf-WA,Df-N 20%-WA,Df-P 20%-WA and Df-K 20%-WA) were set to explore their effects on the yield properties of maize and albic soil nutrients.The results were as follows:the emergence rate of maize,total leaf number during the grain filling stage,plant height,leaf area of single leaf,grain number per spike and yield treated by fertilization significantly increased compared with CK.Based on Df-N 20% and Df-K 20% treatments,the application of WA could increase the corresponding maize yields by 9.4% and 13.4%,respectively.On the contrary,based on the Tf and Df-P 20% treatments,combined application of WA could obviously decrease their yields.The Df-P 20% and Df-P 20%-WA treatments could further aggravate the acidification of albic soil and decrease the pH value by 3.7% and 3.1%,respectively.Compared with the maize jointing stage,the organic matter contents treated by Df-K 20%,Tf-WA,Df-P 20%-WA and Df-K 20%-WA on the harvest time,the increasing rate were 2.5%,2.1%,6.3% and 4.4%,respectively,on the contrary,the other treatments were all bad for the accumulation of organic matter content,among which the consumption degree of organic matter content in the Df-N 20%-WA treatment was the greatest,reaching 28.3%.Compared with the jointing period,apart from CK treatment could make the total N content stable,all the other treatments could decrease the total N content to varying degrees.From the extent of reduction,based on Tf and Df-K 20% treatments,the applied WA could ease the downtrend of total N content,however the Df-N 20% and Df-P 20% treatments could increase their consumption of total N contents under the same conditions.On the basis of the fertilizer,the combined application of WA had no regular effect on the available N,however,the Df-K 20%-WA treatment could alleviate the downward trend of available N to a certain extent and enhance the available P content of albic soil.The Df-K 20% treatment could effectively promote the accumulation of available N contents.Except the filling stage of corn,the WA could make the available P content significantly enhance compared with no WA at the other four stages of growth.Different fertilization treatments amended with WA were all beneficial to the consumption of available K content of albic soil in the mature period and harvesting time.In conclusion,based on the decreasing N fertilizer 20% or decreasing K fertilizer 20%,the combined application of WA could increase the corn yield,in which the former was not good for the accumulation of organic matter in albic soil; The soil acidification process could be accelerated by reducing P fertilizer 20%,whether or not it was combined with WA; Fertilization could effectively promote the consumption of total N content in albic soil,but did not have the regular effect on the content of available N.

humic acid water-retaining agent; reducing application of fertilizer; maize; yield; nutrient content

S158.5;S513

A

1004-3268(2017)11-0052-08

2017-05-22

吉林农业科技学院青年基金项目(吉农院合字[2014]第207号,吉农院合字[2015]第206号)；国家自然科学基金项目(41401251)；吉林农业科技学院重点学科培育项目(吉农院合字[2015]第X006号,吉农院合字[2015]第X009号)

王 楠(1982-)，女，吉林九台人，讲师，博士，主要从事土壤肥力调控研究。E-mail:wangnan664806@126.com

*与第一作者同等贡献

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陈殿元(1963-)，男，吉林农安人，教授，硕士，主要从事作物育种及栽培技术研究。E-mail:jlcdy@sina.com