鐘雯瑾,馮夢(mèng)喜,楊自超,張書(shū)紅,楊博蘭
(河南心連心化學(xué)工業(yè)集團(tuán)股份有限公司 河南新鄉(xiāng) 453731)
施用化肥可使農(nóng)作物增產(chǎn),但目前我國(guó)肥料利用率普遍較低,不僅造成直接經(jīng)濟(jì)損失,而且引起環(huán)境污染[1-4]??厥Х示哂休^強(qiáng)的控制養(yǎng)分流失的能力,為了探索控失肥對(duì)玉米的增產(chǎn)效果以及最佳施用量和施用方法,本工作開(kāi)展了田間小區(qū)試驗(yàn),以期為控失肥的推廣應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。
試驗(yàn)設(shè)在河南省禹州市順店鎮(zhèn)康城村,供試土壤理化性狀:土壤類(lèi)型為潮土,質(zhì)地為黏壤,耕層土壤pH為8.1,全氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.78 g/kg,有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13.5 g/kg,速效鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)為111.3 mg/kg,速效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)為33.1 mg/kg。前茬作物為小麥。
供試肥料:過(guò)磷酸鈣,w(P2O5)=16%;氯化鉀,w(K2O)=60%;普通摻混肥(30-5-5),氮源為w(N)≥46%的普通尿素;控失摻混肥(30-5-5),氮源為w(N)≥43%的控失尿素。
供試玉米:秀青74-9。
試驗(yàn)共設(shè)5個(gè)處理,小區(qū)面積48 m2,每個(gè)處理重復(fù)3次,隨機(jī)排列。處理1:不施氮肥,施磷肥和鉀肥,其中過(guò)磷酸鈣187.5 kg/hm2、氯化鉀51.0 kg/hm2,苗期開(kāi)溝追施。處理2:普通摻混肥(30-5-5),600 kg/hm2,苗期開(kāi)溝追施。處理3:控失摻混肥(30-5-5),600 kg/hm2,苗期開(kāi)溝追施。處理4:控失摻混肥(30-5-5),600 kg/hm2,種肥同播。處理5:控失摻混肥,516 kg/hm2(較處理2減施純氮約20%),種肥同播。
試驗(yàn)于2013年6月12日播種,9月15日收獲,播種密度為60 000株/hm2。
玉米收獲時(shí),每個(gè)小區(qū)取3個(gè)點(diǎn)收60株計(jì)產(chǎn),隨機(jī)取15株考種,取3株進(jìn)行植株測(cè)試。植株用H2SO4-H2O2消煮,全氮含量采用蒸餾后滴定法測(cè)定,磷含量采用釩鉬黃比色法測(cè)定,鉀含量采用火焰原子吸收光譜法測(cè)定。
肥料成本:普通尿素1 700元/t,控失尿素1 900 元/t,過(guò)磷酸鈣1 100元/t,氯化鉀2 650元/t。玉米播種費(fèi)用300元/hm2,種肥同播費(fèi)用375元/hm2,人工費(fèi)用300元/hm2,玉米收購(gòu)價(jià)格2 100元/t。產(chǎn)投比為玉米產(chǎn)值與投入之比。
從表1可發(fā)現(xiàn):不同施肥處理的玉米籽粒,其氮磷鉀含量沒(méi)有顯著差異,但不同施肥處理間秸稈氮磷鉀含量差異顯著;與不施氮肥處理(處理1)相比,處理2~處理5秸稈含氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別增加134.28%、131.43%、125.71%和80.00%,秸稈含磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別增加80.00%、173.33%、100.00%和26.67%,秸稈含鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別增加45.88%、67.06%、38.82%和41.18%;施用氮肥不僅能提高玉米地上部對(duì)氮素的積累,同時(shí)也能提高玉米對(duì)磷和鉀的吸收,并且全量控失摻混肥苗期開(kāi)溝追施的方式能夠有效促進(jìn)玉米地上部對(duì)氮磷鉀養(yǎng)分的吸收。
表1 不同施肥處理對(duì)玉米氮磷鉀養(yǎng)分含量的影響%
從表2可看出:不同施肥處理的籽粒中氮磷鉀累積量沒(méi)有顯著差異,但秸稈中氮磷鉀的累積量和總的累積量之間差異顯著;秸稈中氮磷鉀養(yǎng)分累積量和地上部總的養(yǎng)分累積量較多的為處理3,與處理1相比,差異達(dá)到顯著水平,說(shuō)明全量控失摻混肥在苗期開(kāi)溝追施,有利于玉米對(duì)養(yǎng)分的吸收和積累。
由表3可知:不同施肥處理的玉米百粒質(zhì)量、穗粒數(shù)、籽粒產(chǎn)量、秸稈產(chǎn)量、生物量都沒(méi)有顯著差異,表現(xiàn)較好的為處理3和處理5;與處理1相比,處理2~處理5的籽粒產(chǎn)量分別增加2.69%、6.38%、2.61%和4.02%,秸稈產(chǎn)量分別增加5.72%、9.75%、6.83%和12.84%,生物量分別增加4.15%、8.01%、4.65%和8.28%;與普通摻混肥相比,控失摻混肥可有效提高玉米產(chǎn)量,且在氮素減量20%的施用條件下,實(shí)現(xiàn)玉米不減產(chǎn);從處理3和處理4對(duì)比可知,肥料在玉米苗期開(kāi)溝追施的增產(chǎn)效果優(yōu)于種肥同播的,玉米籽粒產(chǎn)量提高3.67%。
表2 不同施肥處理對(duì)玉米氮磷鉀養(yǎng)分累積量的影響 %
表3 不同施肥處理對(duì)玉米產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響
氮肥當(dāng)季利用率RE按式(1)計(jì)算:
RE=(施氮區(qū)作物吸氮量-不施氮區(qū)作物吸氮量)/施氮量×100
(1)
由圖1可見(jiàn):與普通摻混肥處理(處理2)相比,處理3和處理4的氮肥當(dāng)季利用率分別提高24.88%和9.47%,處理5的降低34.38%;與種肥同播相比,控失摻混肥苗期開(kāi)溝追施能夠有效提高氮肥當(dāng)季利用率。
(1)等量施肥和肥料苗期開(kāi)溝追施的條件下,與普通摻混肥處理(處理2)相比,控失摻混肥處理(處理3)能夠有效提高玉米產(chǎn)量和氮素利用率,玉米籽粒產(chǎn)量增加3.60%,氮肥當(dāng)季利用率提高24.88%。
圖1 不同施肥處理對(duì)玉米氮肥當(dāng)季利用率的影響
(2)控失摻混肥的施用方式也會(huì)對(duì)玉米的生長(zhǎng)產(chǎn)生影響,玉米苗期開(kāi)溝追施處理(處理3)的增產(chǎn)效果比種肥同播處理(處理4)的效果好,玉米籽粒產(chǎn)量提高3.67%。
(3)在試驗(yàn)條件下,控失摻混肥氮素減量20%不會(huì)造成玉米減產(chǎn),但實(shí)際生產(chǎn)中的氮素減施量應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)赝寥鲤B(yǎng)分狀況合理確定。