趙 歡，唐 兵，張 萌，肖厚軍，安江勇，鄭常祥，祝云芳 ，芶久蘭，秦 松*

(1.貴州省土壤肥料研究所，貴州 貴陽 550006；2.農業(yè)部貴州耕地保育與農業(yè)環(huán)境科學觀測實驗站，貴州 貴陽 550006；3.貴州省旱糧研究所， 貴州 貴陽 550006)

緩釋肥減量施用對覆膜栽培玉米產(chǎn)量與養(yǎng)分吸收及利用率的影響

趙 歡1,2，唐 兵1，張 萌1,2，肖厚軍1,2，安江勇1，鄭常祥3，祝云芳3，芶久蘭1,2，秦 松1,2*

(1.貴州省土壤肥料研究所，貴州 貴陽 550006；2.農業(yè)部貴州耕地保育與農業(yè)環(huán)境科學觀測實驗站，貴州 貴陽 550006；3.貴州省旱糧研究所， 貴州 貴陽 550006)

為篩選出玉米覆膜栽培條件最佳緩釋肥用量，通過大田試驗研究了覆膜及緩釋肥減量對玉米產(chǎn)量、產(chǎn)量構成因素、養(yǎng)分累積、品質、氮肥利用率和經(jīng)濟效益的影響。結果表明：①各施肥處理較不施肥(T1)處理：產(chǎn)量提高35.77 %～72.09 %，其中，普通復合肥(T6)最高，為8964 kg/hm2；緩釋肥(T3)處理其次，為8465 kg/hm2；緩釋肥減量15 %(T4)第三，為8218 kg/hm2，但差異未達顯著水平。 ②穗行數(shù)和千粒重分別增加22.06 %～34.55 %、-2.77 %～13.66 %；覆膜穗粗和行粒數(shù)分別增加8.02 %～15.19 %和19.05 %～28.98 %。③氮養(yǎng)分累積量以緩釋肥減量30 %+覆膜處理最高，為178.33 kg/hm2；磷養(yǎng)分累積量以全量緩釋肥+覆膜處理最高，為31.72 kg/hm2；鉀養(yǎng)分吸收量以緩釋減量15 %+覆膜處理最高，為123.72 kg/hm2。④覆膜氮肥偏生產(chǎn)力提高15.88 %～56.88 %，表觀利用率提高-1.05～15.13百分點；緩釋減量15 %和30 %+覆膜處理偏生產(chǎn)力較全量緩釋肥+覆膜處理分別提高13.84 %和35.27 %，表觀利用率分別提高4.35和9.36百分點。⑤覆膜栽培緩釋肥減量15 %純收益最高，為13359.1元/hm2，較全量緩釋肥不覆膜處理增加206.6元/hm2。貴州黃壤地區(qū)高密度種植玉米品種黔單24在覆膜栽培條件下，以緩釋肥減量15 %即可達較高的經(jīng)濟效益。

緩釋肥；減量施用；覆膜栽培；玉米產(chǎn)量；養(yǎng)分吸收

玉米為貴州的主要旱地糧食作物，其種植面積占全省耕地面積的40 %以上，僅次于水稻，是釀酒、飼料、食品及工業(yè)的重要原料，其產(chǎn)量高低直接影響到國家糧食安全及農業(yè)產(chǎn)業(yè)結構調整[1-3]。貴州地處西南巖溶山區(qū)，屬于典型的山區(qū)農業(yè)省[4]，機械化在農業(yè)生產(chǎn)中嚴重受限，玉米的種植多半還處于傳統(tǒng)的精耕細作、高投入、高強度、低效益的種植模式，已不適應當前農村經(jīng)濟的發(fā)展和中國農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的要求[5]。近年來，隨著農村勞動力向城市大量轉移，從事勞動生產(chǎn)的人越來越少，并趨于老齡化，因此探索高產(chǎn)高效、省工省力的輕簡化玉米栽培技術勢在必行[6-7]。

地膜覆蓋作為一項有效的田間管理技術，在水稻、冬小麥、玉米、花生及馬鈴薯等農作物栽培中得到廣泛應用，具有明顯的增溫保墑、改善土壤理化性質、促進作物出苗和苗期生長等作用，起到增產(chǎn)增收的效果[8-10]。陳小麗等[11]研究表明，覆膜在增加土壤溫度、減少蒸發(fā)量的同時，還能阻止雜草生長，減緩土壤板結和土壤侵蝕等作用。緩釋肥作為一種新型肥料，具有養(yǎng)分釋放平穩(wěn)，肥效長，在滿足植物養(yǎng)分需求，減少淋洗和脫氮造成的養(yǎng)分損失的同時，還可以降低施肥初期植物對養(yǎng)分奢侈消耗及減輕施肥對環(huán)境的污染等優(yōu)點[12-13]，在農業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應用；此外，緩釋肥在作物栽培中能實現(xiàn)一次性基施，簡化了施肥技術[14]。覆膜與施肥、起壟等栽培技術結合，可以較好的發(fā)揮技術間的耦合效應，使增產(chǎn)最大化。然而有關貴州玉米覆膜結合緩釋肥減量栽培技術研究較少。因此，筆者探索覆膜結合緩釋肥減量對貴州玉米黔單24號產(chǎn)量、品質及肥料利用率的影響，確定覆膜條件下緩釋肥的最佳用量，以期為貴州玉米輕簡化栽培技術提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2015年6-10月在花溪區(qū)湖潮鄉(xiāng)進行。地處北緯26°30'11''東經(jīng)106°39'26''屬亞熱帶濕潤季風氣候。供試土壤為黃泥土，其0～20 cm土層的基本農化性狀：pH 5.45，全氮2.22 g/kg，有機質42.30 g/kg，有效磷54.00 mg/kg，速效鉀306 mg/kg，硝態(tài)氮3.75 mg/kg，銨態(tài)氮2.25 mg/kg，供試地塊肥力中等偏上。

1.2 試驗設計

試驗設6個處理，3次重復，隨機排列，共18個小區(qū)，各小區(qū)面積為18 m2(3 m×6 m)，栽培規(guī)格為每小區(qū)種植5行，行距60 cm，窩距30 cm，每行23窩，共4200株/667m2。供試玉米品種為黔單24號，根據(jù)已篩選出的貴州黔單24號品種玉米露地栽培推薦施肥量：純N 389 kg/hm2，P2O5112.5 kg/hm2，K2O 188 kg/hm2，供試肥料為緩釋肥料洋豐千里馬(N∶P2O5∶K2O=24∶8∶10)，西洋復合肥(N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15)，尿素為含46 %N，過磷酸鈣含12 %P2O5，硫酸鉀含50 %K2O。所有處理以同等純N

表1 不同處理基追肥施肥量

用量為基數(shù)，用單質肥料進行磷和鉀的少量補充，緩釋肥在種植前一次性施用，普通復合肥處理分基肥和3次追肥施用，具體施肥量見表1。施肥、覆膜后進行玉米苗移栽，田間管理根據(jù)苗情及時中耕除草，防治玉米病蟲害的發(fā)生等。收獲后取樣測定玉米的產(chǎn)量、產(chǎn)量構成因素和養(yǎng)分吸收量。

1.3 觀察指標的測定

(1)玉米收獲期采集6株有代表性的植株測定玉米穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)、穗長、禿尖長和千粒重等指標。在 105 ℃ 下殺青15 min，再在 65 ℃下烘干至恒重，粉碎后分析植株養(yǎng)分含量和品質測定。全氮、全磷和全鉀均采用H2SO4-H2O2消煮，氮采用凱氏法測定，磷采用釩鉬藍比色法測定，鉀采用火焰光度法測定。

(2)產(chǎn)量按照收獲時各小區(qū)單打單收的實產(chǎn)計算。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

用Microsoft Excel 2010 進行數(shù)據(jù)計算，用DPS 7.25進行方差分析(LSD，0.05)，用OriginPro-8作圖。

氮肥偏生產(chǎn)力=Y/F，式中，Y為施氮后所獲得的作物產(chǎn)量，F(xiàn)為施氮量(下同)。

氮肥農學效率=(Y-Y0)/F，式中，Y為施氮后所獲得的作物產(chǎn)量，Y0為不施氮條件下作物的產(chǎn)量。

氮肥表觀利用率=(U-U0)/F，U為施氮后作物收獲時地上部分的吸氮量，U0為未施氮時作物收獲期地上部的吸氮總量。

氮肥生理利用率=(Y-Y0)/(U-U0)。

2 結果與分析

2.1 不同處理對玉米產(chǎn)量的影響

從表2可知，覆膜及施肥處理(T2～T6)產(chǎn)量明顯高于未施肥+未覆膜(T1)，增產(chǎn)1863～3755 kg/hm2，增產(chǎn)率為35.77 %～72.09 %，其中，T6最高，T3次之，但差異未達到顯著水平，表明普通復合肥與緩釋肥均能提高黔單24號的產(chǎn)量。與T2相比， T6和T3產(chǎn)量提高22.74 %和15.91 %，表明，在同等施肥條件下，覆膜栽培能顯著提高玉米產(chǎn)量；與T3相比， T4減產(chǎn)2.91 %，T5減產(chǎn)16.46 %，T3顯著高于T5，但與T4差異不顯著。表明，在輕簡化模式下，覆膜緩釋肥可以減少15 %的用量而不會造成玉米減產(chǎn)。

2.2 不同處理對玉米產(chǎn)量構成因素的影響

由表3可知，施肥及覆膜處理對玉米產(chǎn)量構成因素均有一定的影響。施肥主要影響玉米的穗行數(shù)和千粒重，T2較T1穗行數(shù)和千粒重分別增加了22.06 %和6.72 %；覆膜主要影響玉米的穗粗和行粒數(shù)，T3較T2穗粗和行粒數(shù)分別增加10.55 %和26.88 %；T3和T6在同等施肥量條件下，對黔單24號產(chǎn)量構成因素均無顯著差異；表明施肥主要是通過增加穗行數(shù)和籽粒重來實現(xiàn)玉米增產(chǎn)，覆膜主要是通過增加穗粗和行粒數(shù)來實現(xiàn)玉米增產(chǎn)，普通復合肥與緩釋肥在同等栽培條件下，其產(chǎn)量構成因素之間差異不顯著。緩釋肥減量主要對玉米的千粒重產(chǎn)生影響，T4、T5緩釋肥減量較T3最佳用量千粒重差異顯著，T4降低10.63 %，T5提高4.47 %。

表2 不同施肥處理的玉米產(chǎn)量及增產(chǎn)率

注:同列中不同大小寫字母表示處理間差異達1 %和5 %極顯著和顯著水平。

Note:Different capital and lowercase letters in the same column indicate significance of difference atP< 0.01 andP<0.05 level,respectively.

表3 不同施肥處理玉米產(chǎn)量構成因素

注:同列中不同字母表示處理間差異達5 %顯著水平，下同。

Note:Different letters in the same column indicate significance of difference atP<0.05 level.

圖中不同字母表示處理間差異達5 %顯著水平Different letters in Fig. indicate significance of difference at P<0.05 level圖1 不同施肥處理玉米的養(yǎng)分累積量Fig.1 Different nutrient accumulation amount of corn under different treatments

2.3 不同處理對玉米養(yǎng)分累積量的影響

由圖1可知，玉米養(yǎng)分累積量依次為氮>磷>鉀，覆膜及施肥對玉米的氮、磷和鉀養(yǎng)分含量均有顯著的提高，與T1相比，氮積累量增幅為29.88 %～60.35 %，磷積累量增幅為42.73 %～69.17 %，鉀積累量增幅為56.1 %～119.23 %。其中，氮累積量以T5最高(178.33 kg/hm2)，T4次之，但差異未達顯著水平；磷累積量以T3最高(達31.72 kg/hm2)，T4次之，差異亦未達顯著水平；鉀累積含量以T4最高(達123.72 kg/hm2)，T6次之，差異達顯著水平：表明，覆膜下緩釋肥減量15 %不會影響氮和磷養(yǎng)分的累積量，并且有利于鉀養(yǎng)分的累積，與T3相比，鉀的累積量增加24.12 %。T6與T3相比，氮和磷的累積量分別降低15.45 %和12.08 %，鉀累積顯著提高9.11 %，表明緩釋肥較有利于氮和磷養(yǎng)分的累積， T6較有利于鉀養(yǎng)分的累積。T3與T2相比，氮、磷和鉀分別增加15.14 %、18.53 %和13.15 %。T2與T1相比，氮、磷和鉀分別增加33.4 %、42.73 %和56.10 %。

2.4 不同處理的氮肥利用效率

氮肥利用率大小通常由偏生產(chǎn)力、農學效率、表觀利用率、生理利用率指標來反應，其大小可以表征提高氮肥利用率的潛力。從表4可知，在施肥及覆膜條件下，農學效率為5.38～10.28 kg/kg，偏生產(chǎn)力為18.76～29.43 kg/kg，生理利用率為42.46～88.74 kg/kg，表觀利用率為8.49 %～24.67 %。其中，覆膜及緩釋肥減量主要提高氮肥偏生產(chǎn)力和表觀利用率，T3較T2氮肥偏生產(chǎn)力提高15.88 %，表觀利用率提高5.77百分點；緩釋減量15 %、30 %偏生產(chǎn)力較T3分別提高13.84 %、35.27 %，表觀利用率分別提高4.35百分點和9.36百分點；不同肥料品種主要影響氮肥表觀利用率，同等栽培條件下，T3較T6表觀利用率提高6.82百分點。

2.5 不同處理經(jīng)濟效益分析

由表5可知，純收益T4最高，T3次之，T2最低；產(chǎn)投比T5最高，T4次之，T6最低。T3與T2相比，純收益和產(chǎn)投比均顯著提高，分別提高2178.4元/hm2和0.25百分點；T3與T6相比，純收益增加1767.7元/hm2，產(chǎn)投比增加1.03百分點，表明緩釋肥與復合肥在同等施肥條件下，緩釋肥經(jīng)濟效益遠高于復合肥；與T3相比，覆膜條件下T4純收益和產(chǎn)投比分別增加206.6元/hm2和0.43百分點，增幅較小，T5純收益減少1539.1元/hm2，產(chǎn)投比增加0.54百分點，表明緩釋肥減量15 %不會影響玉米的經(jīng)濟效益。

表4 不同施肥處理玉米的氮肥利用率

表5 不同施肥處理玉米的經(jīng)濟效益

注:緩釋肥3元/kg，復合肥2.8元/kg，尿素2.4元/kg，硫酸鉀4.5元/kg，過磷酸鈣1元/kg，追肥用工80/元天，玉米2.2元/kg。 Note:The price of slow-release fertilizer, compound fertilizer, urea, K2SO4,superphosphate, topdressing labor and corn is 3.0 yuan/kg, 2.8 yuan/kg, 2.4 yuan/kg, 4.5 yuan/kg, 1.0 yuan/kg, 80 yuan/day and 2.2 yuan/kg，respectively.

3 討論與結論

(1)貴州地處西南高海拔地區(qū)，水資源相對短缺，水分虧缺是限制該地區(qū)作物產(chǎn)量提高的主要因子。地膜覆蓋可以減少水分蒸發(fā)，提高土壤溫度兩個方面改善作物生長環(huán)境，有利于作物前期生長，進而提高作物產(chǎn)量。試驗表明，T3較T2玉米增產(chǎn)15.91 %，與王秀康等[15]在西北干旱地區(qū)地膜覆蓋和施肥玉米增產(chǎn)結果相似。全量或減量緩釋肥對玉米的增產(chǎn)效果顯著，T3與T1相比，玉米產(chǎn)量提高62.51 %，T4處理玉米增產(chǎn)57.77 %，但T3與T4間差異不顯著，表明緩釋肥減量15 %+覆膜處理對玉米黔單24號產(chǎn)量無顯著影響，可以在覆膜栽培條件下減少緩釋肥施用量，這與郭躍升等[16-17]緩釋肥減量10 %與全量比對玉米的產(chǎn)量差異不顯著結果相似。

(2)產(chǎn)量構成因素之間的協(xié)調發(fā)展，是玉米增產(chǎn)的基礎[18]。地膜覆蓋主要是通過提高玉米的穗長和穗粒數(shù)來實現(xiàn)增產(chǎn)[19]，試驗中，覆膜增產(chǎn)的主要原因是穗粗和行粒數(shù)的增加，與其結果相似。緩釋肥主要通過增加玉米的千粒重實現(xiàn)增產(chǎn)，T2較T1千粒重增重6.72 %，普通復合肥與緩釋肥相同用量時對玉米產(chǎn)量構成因素的影響間無顯著性差異顯，這一個結果與王宜倫等[20]玉米專用緩釋肥主要通過提高千粒重實現(xiàn)增產(chǎn)的結果相似。

(3)試驗中，玉米養(yǎng)分累積量依次為氮>鉀>磷，與李潮海等[21]不同質地土壤上玉米植株養(yǎng)分累積量依次為氮>鉀>磷的結果相似。地膜覆蓋可減少土壤水分蒸發(fā)和增加土壤溫度，有研究表明[22]，土壤溫度的升高可促進土壤微生物活性，增加反硝化及硝化速度，從而促進植物對養(yǎng)分的吸收。試驗中，T3與T2相比，氮、鉀和磷的養(yǎng)分吸收量分別提高15.14 %、18.53 %和13.15 %。緩釋肥可通過控制養(yǎng)分的釋放模式來滿足作物對養(yǎng)分的需求，使養(yǎng)分釋放與作物養(yǎng)分吸收同步[23-24]，使作物在整個生育期不會出現(xiàn)養(yǎng)分虧缺，可增加作物養(yǎng)分的累積。試驗中，T2與T1相比，氮、磷和鉀養(yǎng)分累積量分別增加29.87 %、42.73 %和56.1 %，與其結果相似。

(4)地膜覆蓋及緩釋肥減量主要提高氮肥偏生產(chǎn)力和表觀利用率，T3較T2氮肥偏生產(chǎn)力提高15.88 %，表觀利用率提高5.77百分點T4和T5的偏生產(chǎn)力較T3分別提高13.84 %和35.27 %，這與緩釋肥減量時，T4和T5的氮養(yǎng)分累積量增加無差異相對應，與楊俊剛等[25]研究的全量緩釋肥施用玉米氮肥利用率低于緩釋肥減量結果相似。

綜上所述，覆膜栽培緩釋肥施肥提高了黔單24號的產(chǎn)量、養(yǎng)分累積量、氮肥利用率及經(jīng)濟效益，覆膜栽培緩釋肥減量15 %較緩釋肥全量施用產(chǎn)量、養(yǎng)分累積量均無顯著差異，并且純收益提高206.6元/hm2，所以覆膜栽培緩釋肥減量15 %為貴州玉米黔單24號輕簡化栽培最佳用量。

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(責任編輯 孫小嵐)

Effects of Reducing Slow-release Fertilizer Application Amount on Corn Yield and Nutrient Absorption Rate under Film-mulching Pattern

ZHAO Huan1,2, TANG Bing1, ZHANG Meng1,2, XIAO Hou-jun1,2, AN Jiang-yong1,ZHENG Chang-xiang3, ZHU Yun-fang3, GOU Jiu-lan1,2, QIN Song1,2*

(1.Guizhou Institute of Soil and Fertilizer, Guizhou Guiyang 550006,China; 2.Guizhou Observation and Experimental Station of Cultivated Land Conservation and Agricultural Environment Sciences, Department of Agriculture, Guizhou Guiyang 550006,China; 3.Guizhou Institute of Upland Crops, Guizhou Guiyang 550006, China)

The effects of film-munching and slow-release fertilizer on yield, yield components, nutrient accumulation, quality, nitrogen utilization rate and economic benefit of corn were studied by a field trail to screen the optimum slow-release fertilizer application amount in corn production under the film-munching pattern. Results:(i) The yield of different treatments increases by 35.77 %-72.09 % compared with T1(CK). The yield of T6,(common compound fertilizer) T3(total slow-release fertilizer) and T4(15 % of reducing slow-release application amount) is 8964, 8465 and 8218 kg/hm2,respectively but there is no significant difference among them. (ii) The rows per ear and 1000-grain weight of different treatments increase by 22.06 %-34.55 % and -2.77 %-13.66 % compared with T1(CK) separately. The ear width and grains per row of different treatments with the film-mulching pattern increase by 8.02 %-15.19 % and 19.05 %-28.98 % compared with treatments without film-munching respectively. (iii) The nitrogen accumulation amount of the treatment with 30 % of reducing slow-release fertilizer application amount + film-mulching is the highest (178.33 kg/hm2). The phosphorus accumulation amount of the treatment with total slow-release fertilizer application amount + film-mulching is the highest (31.72 kg/hm2). The potassium absorption amount of the treatment with 15 %of reducing slow-release fertilizer application amount + film-mulching is the highest (123.72 kg/hm2). (iv) The partial nitrogen productivity and apparent efficiency of the treatments with film-mulching increase by 15.88 %-56.88 % and -1.05 %-15.13 %. The partial nitrogen productivity and apparent efficiency of the treatments with 15 % of reducing slow-release fertilizer application amount + film-mulching and 30 % of reducing slow-release fertilizer application amount + film-mulching increase by 13.84 % and 4.35 %, and 35.27 % and 9.36 % compared with the treatment with total slow-release fertilizer application amount + film-mulching. (v) The net economic income of the treatment with 15 % of reducing slow-release fertilizer application amount + film-mulching is the highest (13 359.1Yuan/hm2), 206.60 Yuan/ hm2higher than the treatment with total slow-release fertilizer application amount + non film-mulching. In conclusion, the higher economic benefit of Qiandan 24 can be obtained under the cultivation conditions of film-mulching and 15 % of reducing slow-release fertilizer application amount on yellow soil in Guizhou.

Slow-release fertilizer; Reducing application amount; Film-mulching pattern; Corn yield; Nutrient absorption

1001-4829(2016)12-2877-06

10.16213/j.cnki.scjas.2016.12.020

2015-12-30

貴州省農業(yè)科學院院自主創(chuàng)新項目“黃壤性中低產(chǎn)田土壤改良與生產(chǎn)力提升關鍵技術研究”(黔農科院自主創(chuàng)新科研專項字[2014]007號)；貴州省產(chǎn)業(yè)體系建設項目“貴州省玉米現(xiàn)代農業(yè)產(chǎn)業(yè)技術體系建設”(GZCYTX2014-0702)

趙 歡(1983-)，男，助理研究員，從事植物營養(yǎng)資源利用研究，E-mail:zhaohuancnm@163.com，*為通訊作者:秦 松(1967-)，男，研究員，從事農業(yè)資源利用方面研究， E-mail: qs3761735@163.com。

S158.3

A