控释肥减量施用对夏玉米产量和性状的影响

司庆臣，张宗祥，黄丙玲，朱正泉

（山东省齐河县农业农村局，山东 齐河 251100）

化肥被誉为是粮食的“粮食”，是粮食增产的重要手段，在保证粮食安全中起到至关重要的作用。然而，传统肥料在做出巨大贡献的同时，也暴露出利用率降低、面源污染加重、土壤酸化等一系列环境问题，同时，传统肥料市场产能过剩的情况也不乐观。以缓控释肥、水溶性肥料和生物肥料等为代表的新型肥料为解决以上问题提供了一条新途径。缓控释肥料是结合现代植物营养与施肥理论和控制释放高新技术，并考虑作物营养需求规律，采取某种调控技术或控制肥料在土壤中的释放期与释放量，使其养分释放模式与作物养分吸收相协调或同步的新型肥料[1]。齐河县每年夏玉米种植面积在100万亩以上，是齐河县的主要粮食作物。玉米形成一定的产量，需要从土壤和肥料中吸收相应的养分，产量越高，需肥越多。当然，这并不意味着施肥越多越好，当投入量小于产出量就要减少施肥量[2]。为了解控释肥料对夏玉米产量及经济收益的影响，确定控释肥料的适宜用量，齐河县作为2020年山东省化肥减量增效试点县，针对县域内夏玉米进行了田间控释肥料减量增效试验，以期为齐河县合理施肥提供科学依据，为持续推进化肥减量增效提供数据支撑。

1 材料与方法

1.1 试验时间及地点

试验时间为2020年6月至2020年10月，试验地点为齐河县齐鲁生态有限公司田块（36°35′35″N，116°35′55″E）。该地块常年种植小麦、玉米粮食作物，中等肥力水平，地势平坦，排灌条件良好。试验地不靠近道路、无土传病害、无堆肥场所。

1.2 供试作物及品种

供试作物为夏玉米，作物品种为当地主栽品种登海605。于2020年6月24日播种，行距60 cm，株距25 cm。2020年10月11日收获，全生育期109 d。

1.3 供试土壤条件

供试土壤为壤土。土壤pH值8.22，有机质含量为19.35 g/kg，全氮、全磷和全钾含量分别为1.04 g/kg、1.49 g/kg 和 16.40 g/kg，碱解氮、有效磷和速效钾含量分别为 105.8 g/kg、34.3 g/kg和190.0 mg/kg。

1.4 试验设计与方法

1.4.1 试验处理

试验设5个处理，控释肥量为40 kg/666.7m2、36 kg/666.7m2、32 kg/666.7m2、28 kg/666.7m2和 24 kg/666.7m2，分别为常规用量和减量10%、20%、30%、40%。控释肥由控释尿素、过磷酸钙和氯化钾掺混而成，其含量分别为28-6-8，肥料做为基肥全部一次性施用。试验设3次重复，小区随机排列。小区长13.9 m，宽3.6 m，面积50 m2。小区间设有40 cm明显的边界分隔。除施肥，各小区其他田间管理措施相同，均为农民习惯管理模式，各小区单灌单排。

1.4.2 调查方法

玉米收获时，每个小区随机选取3行，调查各行植株数，并全部收获，称量籽粒重量；同时，每个小区随机选取3株植株，测定株高和穗位。每个小区取10穗玉米带回实验室，并随机取3穗玉米测定穗长、穗粗、穗行数、行粒数和单穗重，之后每处理随机测3次百粒重。

表1 各处理控释肥用量

1.5 测定项目与方法

试验实施前，采用多点混合法取一基础土样。采用常规方法测定土壤主要理化性状，其中pH采用电位法，有机质采用重铬酸钾氧化—外加热法，全氮采用凯氏定氮法，全磷采用碱熔—钼锑抗比色法，全钾采用碱熔—火焰光度计法，碱解氮采用碱解扩散法，有效磷采用0.5 mol/L碳酸氢钠提取—钼锑抗比色法，速效钾采用1 mol/L乙酸铵提取—火焰光度法[3]。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理农艺性状分析

由表2可以看出，不同施肥处理玉米株高平均为219.7 cm～242.7 cm，其中32 kg/666.7m2处理玉米株高为242.7±17.8 cm，居各处理之首，其次为36 kg/666.7m2处理，株高为229.7±14.2 cm，24 kg/666.7m2处理株高最低，为 219.7±7.0 cm；各处理穗位平均为60.8～71.7 cm，其中32 kg/666.7m2处理穗位为71.7±8.8 cm，在各处理中表现最高，其次36 kg/666.7m2处理的穗位为67.0±11.0 cm，24 kg/666.7m2处理穗位最低，为60.8±9.4 cm。从结果中可以看出，以下各处理玉米的株高、穗位表现基本一致，经显著性检验，株高和穗位三项指标处理之间均无显著性差异。

表2 不同施肥量处理玉米农艺性状

2.2 不同施肥处理产量构成因素分析

表3结果显示，不同施肥处理玉米平均穗长为 21.1 cm～23.1 cm，穗粗平均为 16.2 cm～17.0 cm，穗行数平均为15.0～15.8行，行粒数平均为35.0 粒～37.6 粒，百粒重平均为 32.2 g～36.5 g，实测产量平均为633.6 kg～736.6 kg。从不同的施肥量来看，控释肥量为40 kg/666.7m2处理，其穗长、穗粗和穗行数三项产量构成指标均最高；控释肥量为32 kg/666.7m2处理，穗长最短，百粒重和实测产量最高；控释肥量为24kg/666.7m2处理，穗粗、行粒数和百粒重三项指标和实测产量均最低。从产量来看，减量施用10%～30%，其增产幅度分别为13.34%、13.74%和3.3%，减量施用40%略有减产。控释肥常规用量在各处理中位列第四，这可能与土壤本身的肥力有关，控释肥用量较高，反而为影响植物对某种元素的吸收，导致产量相对不高。经显著检验，各项产量构成因素及实测产量各处理之间均无显著性差异。

表3 不同施肥处理产量构成因素

2.3 不同施肥处理经济效益分析

经济效益的高低是决定一项技术是否能够在农民中进行大面积推广的关键。假定除肥料外，各处理农药、种子和机械动力等其他农业生产要素的投入均一致，在此前提下对施肥的经济效益进行评估。

由表4可以看出，不同施肥处理亩总产值为1521～1768 元，亩肥料成本为 44～144 元，扣除机械播种、玉米种子、灌水、农药和机械收获等，其净产值以控释肥量为32 kg/666.7m2处理最高，其次为36 kg/666.7m2处理，分别为1364元和1331元，40 kg/666.7m2净产值为1110元。不同程度的减量施用控释肥皆有不同的增收作用，控释肥减量10%～30%比常规用量增收13.69%～22.88%，增收的效果明显；控释肥减量40%增收3.42%。

表4 不同施肥处理经济效益比较（元/666.7m2）

3 结论

本试验在玉米控释肥常规用量40 kg/666.7m2的基础上，开展减量10%、20%、30%和40%即施用 量 为 36 kg/666.7m2、32 kg/666.7m2、28 kg/666.7m2和24 kg/666.7m2应用研究，试验结果表明，不同施肥处理对玉米农艺形状、产量构成因素以及经济收益均有一定的影响。在各处理中，以控释肥减量20%的处理其农艺性状、产量构成因素、产量及经济效益表现最高，其次为控释肥减量10%的处理，位列其后的为控释肥减量30%的处理，其产量较控释肥常规用量分别增产；控释肥减量40%处理，穗粗、行粒数和百粒重三项指标和实测产量均最低，产量较常规用量处理减产2.1%，但扣除成本等因素，其经济效益略高于常量施肥处理。由此可见，施肥减量40%是安全可行的，既可以实现肥料减量增效，同时又可以解决长期以来肥料过量使用带来的各种土壤和环境问题。从增产增收的角度来看，建议减量施用30%，可实现增产3.3%、增收13.69%。

参开文献：

[1]解玉洪，李曰鹏.我国缓控释肥产业发展历程及前景[J].中国农技推广，2009（2）：36-38.

[2]山东农业大学主编.作物栽培学[M].北京：农业出版社，1992.

[3]全国农技推广服务中心.土壤分析技术规范[M].北京：中国农业出版社，2006.