控释肥对玉米农艺性状及产量的影响

王和君，史 磊，徐 亮，肖万欣，赵海岩

(辽宁省农业科学院玉米研究所，辽宁 沈阳 110161)

化肥作为现代农业生产基础物质之一，对保障粮食生产安全和农业高效高产具有重要作用，但因其长期盲目过量施用所引发的系列农产品安全、环境污染及资源浪费等问题日益突显[1]。 目前，玉米生产上普遍存在重施氮肥且用量过大，“一炮轰”等不科学施肥方式，从施肥量增长幅度与玉米产量增长率的关系看，肥料的利用率没有明显提高，传统速效化肥由于淋失、挥发等途径而损失，造成经济损失和环境污染[2]。 因此，为减轻过量施用氮肥对环境产生的负面影响，必须要优化氮肥的投入。控释肥指采用聚合物包膜，可定量控制肥料养分释放的数量和释放周期，使养分的释放与作物不同生长时期的需肥量相吻合的包膜尿素[3]。 作为一种新型肥料，与传统施肥方式相比，控释肥料具有肥料利用率高、环境友好、一次性大量施肥、减少施肥次数、节省劳动力等优点[4]。 研究表明，控释氮肥能够有效提高玉米株高、叶绿素含量和光合作用[5～6]；研究发现，控释肥基施能够提高玉米的穗粒数、百粒重、产量及氮肥利用率[7～8]。

本试验基于辽宁北部种植环境开展控释肥对玉米农艺性状及产量的影响研究，以期为辽宁玉米控释肥的应用提供参考。

1 材料与方法

1. 1 试验地概况

本试验于2019 年在辽宁省铁岭县蔡牛镇北地村进行，气候特征为中温带大陆性季风气候，全年日照为2 700 h 左右，年平均降雨量为500 mm 左右，年平均气温6.3 ℃，最低气温-31 ℃，最高气温34.4 ℃，封冻期150 d左右，无霜期127 ～162 d。 全年四季分明，雨量适中。 试验地为棕壤，土壤有机质含量20. 2 g/kg，全氮1. 6 g/kg，有效磷24.9 mg/kg，速效钾172.6 mg/kg，pH 值6.8。

1. 2 试验材料

供试材料选用辽宁地区主推玉米新品种辽单575。

1. 3 试验设计

试验设置2 个处理:

处理1:控释肥施用，茂施控释复合肥(29-13-10)50 kg/667m2，做底肥一次性施用，无口肥，不追肥。

处理2:常规高产施肥(CK)，底肥:鄂中复合肥(24-11-10) 50 kg/667m2；口肥:嘉施利复合肥(12-18-15)7.5 kg/667m2，不追肥。

2 处理均采用全程机械化方式播种、管理及收获。 播种密度4 200 株/667m2，采用大区对比法，每个处理用地667m2×5，试验共计占地667m2×10。 每个处理三等分，设立3 个子区，用于田间性状调查。

1. 4 项目测定

灌浆后期选择每个处理的每个子区有代表性植株5株，调查株高、穗位高和茎粗(地上第1 节)，穗位叶、穗上第3 叶和穗下第3 叶叶绿素含量(SPAD 值)；玉米成熟期，在每个处理的每个子区各选择一个有代表性12 m2区域测定空秆率、倒伏率和有效穗数，并同时测定百粒重，折核每667m2空秆率、倒伏率和有效穗数及标准含水量下的百粒重。 产量以大区收获后，折核至标准含水量(14%水分)所得值。 从玉米农资及人工机械生产成本和籽粒收入方面对玉米生产的经济效益进行计算评估。

1. 5 数据处理及分析

数据应用Excel 2016 软件进行统计分析。

2 结果与分析

2. 1 不同处理对玉米农艺性状的影响

由表1 可知，灌浆后期控释肥施用处理的株高、穗位高、茎粗及穗位叶、穗上第三叶叶绿素含量(SPAD 值)均高于常规高产施肥处理，平均分别增加5. 5%、14. 1%、9.6%、4.7%和7.5%，穗下第三叶叶绿素含量低于常规高产施处理。 表明控释肥的施用使玉米的养分供应更加合理，导致植株生长更加高大粗壮，由于在玉米中后期也能持续供氮，使穗位以上叶片的叶绿素含量显著提高，延长了功能叶的寿命，增加了灌浆后期光合速率的强度，从而为最后籽粒增产创造了可能。

2. 2 不同处理对玉米产量及产量性状的影响

由表2 可知，控释肥施用处理的空秆率低于常规高产施肥处理1.1%，说明控释肥释放养分更符合作物需肥规律，在不追肥的前提下，降低玉米后期脱肥的风险；同时与常规高产施肥相比，增加了有效穗数2. 6%；此外，控释肥的施用还明显降低了玉米的倒伏率，与常规高产施肥相比降低了1. 4%；考种数据表明，控释肥处理的百粒

重高于常规高产施肥处理5. 2%。 控释肥通过灌浆期尤其是灌浆后期对玉米养分的有效供给，促进了功能叶的叶绿素合成从而增强了光合作用导致粒重的提高；正是由于控释肥对玉米产量构成因素中有效穗数和百粒重的影响，最终影响了籽粒产量。 测产结果表明，控释肥施用处理较常规高产施肥处理增产41. 9 kg/667m2，增产率5.7%。

2. 3 不同处理对玉米经济效益的影响

控释肥施用处理化肥投入150 元/667m2(K2O:5 kg，P2O5:6.5 kg，N:14. 5 kg)，常规高产施肥处理化肥投入187. 7 元/667m2( K2O: 6. 125 kg， P2O5: 6. 85 kg， N:12.9 kg)，前者比后者化肥投入降低37.7 元/667m2；通过化肥投入成本和籽粒产量计算可知，单位籽粒肥料生产成本由0.26 元/kg 降低到0. 19 元/kg，降低了26. 9%；在其它环节成本差异不大的情况下，单位籽粒现金生产成本由0.51 元/kg 减少到0.43 元/kg，减少了15.7%。

总体生产成本与经济效益方面(玉米单价按1.5 元/kg 计算)，常规高产施肥处理总投入为372. 7 元/667m2，总收入1 099. 7 元/667m2，纯收入727. 0 元/667m2；控释肥施用处理，总投入335 元/667m2，总收入1162.5 元/667m2，纯 收 入827. 5 元/667m2。 纯 收 入 增 加100.5 元/667m2，比常规高产施肥增加效益13.8%。

表 1 不同处理对玉米农艺性状的影响

表 2 不同处理对玉米产量及产量性状的影响

表 3 不同处理下农资成本情况 (元/667m2)

表 4 不同处理下机械(人工)成本情况 (元/667m2)

表 5 不同处理对玉米经济效益的影响

3 结论与讨论

控释肥因其养分供应与作物需求基本一致，既能满足作物整个生育期的需求又能防止养分过剩，在玉米生产中应用广泛[9]。 本研究表明，控施肥的施用显著增加了玉米的产量和经济效益。 控释肥施用后，与对照相比，辽单575 有效穗数和百粒重分别增加了2. 6%和5. 2%，较对照增产41. 9 kg/667m2，增加效益62. 8 元/667m2(玉米单价按1. 5 元/kg 计算)，生产成本降低了37. 7 元/667m2，农民节本增效100. 5 元/667m2。 控释肥的施用能够较好地满足玉米全生育期对养分的需求，减少了播种施口肥和拔节期追氮肥的2 个生产环节，简化了施肥技术，降低劳动强度，节约了人力和农机成本，实现了玉米轻简化和高效化的施肥目的[10～11]。 因此，采用控释肥不仅能满足玉米对养分的需求，更重要的是能降低肥料损失，提高肥料利用率，将会对玉米的高产优质高效生产发挥重要作用，具有较好的推广前景。