不同缓/控释肥对玉米产量·经济效益及肥料利用率的影响

2024-02-02温国昌李保军史明山杨璞范子洋张娜娜

安徽农业科学 2024年2期

温国昌李保军史明山杨璞范子洋张娜娜

摘要 [目的]探究冀南平原玉米種植的缓/控释肥的应用效果。[方法]以邯玉398为材料，选取3种常见的玉米缓/控释复合肥进行田间试验，分析了不同类型缓/控释肥对玉米产量、经济效益及肥料利用率的影响。[结果]施用硫包衣缓/控释复合肥的玉米产量、利润及农学利用效率较常规复合肥分别降低1.95%、3.27%、8.27%～31.21%；施用树脂包衣缓/控释复合肥的玉米产量提高0.65%，但利润、总养分量、磷、钾偏生产力和总养分量农学利用效率分别降低了1.45%、22.59%、49.67%、49.67%、20.09%；施用脲甲醛缓/控释复合肥的玉米产量、利润及总养分量偏生产力和农学利用效率较常规复合肥分别提高5.98%、5.50%、5.99%、25.22%，且产量、利润显著提高。[结论]综合分析，脲甲醛缓/控释复合肥可作为冀南平原玉米种植中的优先推荐。

关键词玉米；缓/控释肥；产量；经济效益；肥料利用率

中图分类号 S14-33 文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2024）02-0136-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.02.030

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effects of Different Slow/Controlled Release Fertilizers on Yield， Economic Benefit and Fertilizer Efficiency of Maize

WEN Guo-chang， LI Bao-jun，SHI Ming-shan et al

（1.Handan Academy of Agricultural Sciences， Handan，Hebei 056001;2.Hebei Key Laboratory of Crop Heterosis Research and Utilization，Handan，Hebei 056001）

Abstract [Objective]In order to explore the application effect of slow/controlled release fertilizer suitable for corn planting in the southern Hebei plain. [Method]The maize variety Hanyu 398 and three common slow/controlled release compound fertilizers of maize were selected as materials for field experiment.The effects of different types of slow/controlled release fertilizers on maize yield， economic benefit and fertilizer efficiency were analyzed. [Result]The yield， profit， and agronomic utilization efficiency of corn treated with sulfur coated slow/controlled release compound fertilizer decreased by 1.95%， 3.27%， and 8.27%-31.21% compared to conventional compound fertilizer， respectively;the application of resin coated slow/controlled release compound fertilizer increased corn yield by 0.65%， but reduced profit， total nutrient content， phosphorus and potassium partial productivity， and total nutrient agronomic utilization efficiency by 1.45%， 22.59%， 49.67%， 49.67%， and 20.09%， respectively;the application of urea formaldehyde slow-release/controlled-release compound fertilizer increased corn yield， profit， partial productivity， and agronomic utilization efficiency by 5.98%， 5.50%， 5.99%， and 25.22%， respectively， compared to conventional compound fertilizer， and significantly increased yield and profit.[Conclusion]Based on comprehensive analysis， urea formaldehyde slow-release/controlled release compound fertilizer can be recommended as a priority for corn cultivation in the southern Hebei Plain region.

Key words Maize;Slow/controlled release fertilizers;Yield;Economic benefit;Fertilizer efficiency

基金项目国家玉米产业体系项目（CARS-02-49）；邯郸市科学技术研究与发展计划项目（21422012093）。

作者简介温国昌（1989—），男，河北武安人，助理研究员，硕士，从事土壤肥料与作物栽培研究。*通信作者，研究员，从事土壤肥料与作物栽培研究。

收稿日期 2022-10-26；修回日期 2023-03-07

玉米是我国主要的粮食作物，提高玉米的产量和经济效益是目前研究的方向之一。随着我国城镇化发展的加快，从事农业的劳动力数量及质量逐渐下降，我国农业逐步向轻简化模式发展，新型肥料、新技术等逐渐应用于玉米生产中。缓/控释肥是一种高效且对环境有益的新型肥料，其原理通过不同的方式减缓或控制肥料养分在土壤中的释放速度，达到肥料养分释放时间和强度与作物养分需求基本同步，进而降低化肥养分在土壤中挥发、淋洗、反硝化损失，最终实现作物高产高效。缓/控释肥作为一种新型长效肥料，符合现代农业的发展方向，其能持续不断释放养分，养分释放模式与作物生长规律一致；一次性施入缓/控释肥，不仅能保证作物整个生长发育期的养分需要，提高肥料的利用率，同时可以减少人工投入。玉米施用缓/控释肥能够提高肥料利用率，增加玉米产量，同时减少追肥次数，减少人工投入，节约成本，实现玉米的高效生产，增加农业生产的经济效益和社会效益。

目前，缓/控释氮肥按照不同的生产工艺可分为物理型、化学型和物理化学型。由于生产工艺和缓/控释原理的差异，不同类型缓/控释氮肥在不同气候、土壤环境、作物种类与栽培模式等条件下养分释放速度也存在明显不同。为此，笔者在冀南平原玉米大面积种植区域选取常规复合肥和3种常见玉米缓/控释肥类型，通过田间试验研究不同缓/控释肥对玉米产量、肥料利用率及经济效益的影响，以期为该地区玉米的绿色高效生产提供理论依据和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2020年6—10月在河北省邯郸市肥乡县东荆科村进行，前茬为小麦。试验地为壤质潮土，0～20 cm耕层土壤pH 7.63，有机质20.16 g/kg，水解性氮128.71 mg/kg，有效磷20.87 mg/kg，速效钾132.72 mg/kg。

1.2 试验材料

供试玉米品种为邯玉398。供试肥料为4种，分别为常规复合肥（28-6-6）、硫包衣缓/控释复合肥（28-6-8）、树脂包衣缓/控释复合肥（28-12-12）、脲甲醛缓/控释复合肥（28-6-6）。

1.3 试验设计

试验处理按如下设计，CK：不施肥，T：常规复合肥（28-6-6），T：硫包衣缓/控释复合肥（28-6-8），T：树脂包衣缓/控释复合肥（28-12-12），T：脲甲醛缓/控释复合肥（28-6-6），共5个处理。每处理重复3次，共15个小区，小区面积3.6×20=72 m，行距0.6 m，玉米种植密度67 500株/hm。各处理肥料施用量见表1，随播施肥。各处理的投入、产出费用见表2。

1.4 测定项目与方法

产量测定：玉米成熟后，每个小区选取连续20株代表性植株，收取果穗晾干后脱粒，然后称重及折合产量。

氮（磷、钾）肥偏生产力（kg/kg）=籽粒产量（kg/hm）/施氮（磷、钾）量（kg/hm）

氮（磷、钾）肥农学利用效率（kg/kg）=[施氮（磷、钾）肥区籽粒产量（kg/hm）-不施肥区籽粒产量（kg/hm）]/ 施氮（磷、钾）肥量（kg/hm）

净收入=玉米季产出-玉米季所有投入

产投比=玉米季产出/玉米季所有投入

1.5 数据分析数据处理采用Microsoft Excel；统计分析用SPSS 19.0；差异检验用LSD法，显著性水平为0.05。

2 结果与分析

2.1 不同处理对玉米产量及经济效益的影响

由表3可知，与CK相比，其他4个处理的产量、利润均显著高于CK，而产投比均低于CK，且T、T、T处理的产投比显著低于CK，表明施肥可显著提高玉米产量和利润，降低产投比。

进一步对施肥区各处理玉米产量、利润、产投比进行分析，各处理玉米产量表现为T＞T＞T＞T，与T处理相比，T处理的产量降低1.95%，T、T处理的产量分别比T处理提高0.65%、5.98%，且T处理的玉米产量显著高于T处理；各处理利润表现为T＞T＞T＞T，与T处理相比，T、T处理的利润分别降低3.27%、1.45%，T处理的利润提高5.50%，且T处理的玉米利润显著高于T处理；各处理玉米产投比表现为T＞T＞T＞T，T处理的产投比较T、T、T处理分别提高0.44、0.66、0.16，且T处理的产投比显著高于T、T處理。

综上分析，T处理的肥料对提高玉米产量及经济效益的效果较好，可作为该地区玉米种植种的优先推荐。

2.2 不同处理对肥料偏生产力和农学利用效率的影响

由表4可知，各处理的总养分量偏生产力和农学利用效率表现为T＞T＞T＞T，与T处理相比，T、T处理的总养分量偏生产力和农学利用效率分别降低6.62%、12.65%和22.59%、20.09%；T处理的总养分量偏生产力和农学利用效率与T处理相比分别提高5.99%、25.22%，且T、T处理的总养分量偏生产力显著低于T，T处理高于T处理。

进一步对各处理的氮、磷、钾肥偏生产力和农学利用效率进行分析，各处理的氮肥偏生产力和农学利用效率表现为T＞T＞T＞T。与T处理相比，T处理的氮肥偏生产力和农学利用效率分别降低1.96%和8.28%，T、T处理的氮肥偏生产力和农学利用效率分别提高0.65%、3.91%和6.01%、25.26%；T处理的氮肥偏生产力显著高于T处理。各处理的磷肥偏生产力表现为T＞T＞T＞T。与T处理相比，T、T处理的磷肥偏生产力和农学利用效率分别降低1.95%、8.27%和49.67%、48.06%，T处理的磷肥偏生产力和农学利用效率分别提高6.00%和25.26%，且T处理的磷肥偏生产力和农学利用效率显著低于T处理，T处理的磷肥偏生产力和农学利用效率显著高于T处理。各处理的钾肥偏生产力和农学利用效率表现为T＞T＞T＞T。与T处理相比，T、T处理的钾肥偏生产力和农学利用效率分别降低26.47%、31.21%和49.67%、48.06%，T处理的钾肥偏生产力和农学利用效率分别提高6.00%和25.26%，且T、T处理的钾肥偏生产力和农学利用效率显著低于T处理，T处理的钾肥偏生产力和农学利用效率显著高于T处理。

综上分析，T处理的肥料偏生产力和农学利用效率最高，可作为该地区玉米种植种的优先推荐。

3 讨论与结论

目前，对于各类型缓/控释肥料在不同作物上的效果已进行了一些研究和应用。王晓巍等研究不同缓/控释肥对甜瓜生理特性、产量和品质的影响，结果显示，亚甲基脲控释氮肥效果要優于其他缓/控释氮肥；侯云鹏等研究表明，在同一条件下，施用缓/控释氮肥处理较普通尿素处理显著提高了玉米产量、玉米灌浆至成熟期氮积累量、氮素当季回收率、农学利用效率和偏生产力，提高玉米开花期至成熟期0～30 cm土层土壤无机氮含量，显著降低了成熟期0～90 cm土层土壤氮素表观损失量，其中树脂包膜尿素的效果最好。周丽平等在华北平原中低产田连续2年研究不同缓释化处理氮肥对玉米产量、氮肥去向及氮素平衡，结果表明缓释化氮肥处理可显著促进夏玉米对氮素的吸收，减少氮素损失，脲甲醛和凝胶尿素试验效果最好。解文艳等连续4年研究表明，缓控释肥能提高春玉米产量，显著促进春玉米对氮素的吸收，减少氮素损失，硫包衣尿素和多酶金缓释尿素试验效果最好。

该研究条件下，施用硫包衣缓/控释复合肥的玉米产量、利润及肥料偏生产力和农学利用效率较常规复合肥的分别降低了1.95%、3.27%、1.95%～26.47%和8.27%～31.21%，这与前人的研究相反，原因可能是后期降雨较少，硫包衣缓/控释复合肥养分释放不充分；施用树脂包衣缓/控释复合肥的玉米产量、氮肥偏生产力和农学利用效率较常规复合肥的分别提高了0.65%、0.65%、3.91%，但利润及总养分量、磷、钾偏生产力和农学利用效率较常规复合肥的分别降低了1.45%、22.59%、49.67%、49.67%和20.09%、48.06%、48.06%，原因是氮、磷、钾比例不合适，磷、钾养分含量过高，导致成本增加，经济效益及肥料偏生产力和农学利用效率降低；施用脲甲醛缓/控释复合肥的玉米产量、利润及肥料偏生产力和总养分量农学利用效率较常规复合肥分别提高了5.98%、5.50%、6.00%～6.01%、25.22%，且产量、利润显著提高，与前人的研究一致。

综上分析，脲甲醛缓/控释复合肥可作为该地区玉米种植中的优先推荐。该试验只进行了1个玉米生长季的研究，受天气和地理环境的影响，其结果可能存在一定偶然性，在今后试验中进一步多年多点进行试验总结，结果将更具有科学性和普遍性。

参考文献

[1]曹卫星，朱艳，田永超，等.作物精确栽培技术的构建与实现[J].中国农业科学，2011，44（19）：3955-3969.

[2]凌启鸿，张洪程，戴其根，等.水稻精确定量施氮研究[J].中国农业科学，2005，38（12）：2457-2467.

[3]赵营，赵天成，王世荣.缓/控释肥在土壤中的氮素释放特征及其对春玉米氮吸收的影响[J].中国农学通报，2015，31（17）：163-168.

[4]SHAVIV A，MIKKELSEN R L.Controlled-release fertilizers to increase efficiency of nutrient use and minimize environmental degradation-A review[J].Fertilizer research，1993，35（1/2）：1-12.

[5]张忠武，王建新，鲁耀，等. 缓释肥及平衡施肥对干制辣椒氮磷钾吸收的影响[J].西北农业学报，2013，22（6）：126-131.

[6]姜继志.缓控释掺混肥在玉米生产上的应用研究[J].现代农业科技，2012（6）：62-64.

[7]颜冬云，张民. 控释复肥对盆栽白菜生长发育的影响[J].山东农业科学，2003，35（3）：40-42.

[8]吴静，魏佑营，张民，等.控释肥在大葱育苗上的应用研究[J].山东农业科学，2009，41（2）：54-57.

[9]汤自光，李强，易光明，等.不同缓控释肥对棉花农艺性状、产量和效益的影响[J].安徽农业科学，2015，43（21）：104-106.

[10]谷佳林，曹兵，李亚星，等.缓控释氮素肥料的研究现状与展望[J].土壤通报，2008，39（2）：431-434.

[11]王晓巍，蒯佳林，刘晓静，等.４种缓控释氮肥在不同环境条件下的养分释放特性的研究[J].草地学报，2013，21（2）：332-337.

[12]段路路，张民，刘刚，等.缓控释肥料在不同介质中的养分释放特性及其肥效[J].应用生态学报，2009，20（5）：1118-1124.

[13]徐峰，钟文，胡昕，等.不同品种缓控释肥对玉米产量性状·养分吸收及籽粒品质的影响[J].安徽农业科学，2021，49（24）：172-174.

[14]安文博，孫焱鑫，李占台，等.不同缓控释肥对鲜食玉米产量、品质及氨挥发的影响[J].应用生态学报，2020，31（7）：2422-2430.

[15]刘苹，李庆凯，林海涛，等.不同缓控释肥品种对玉米养分吸收、氮肥利用率及产量的影响[J].江西农业学报，2020，32（4）：73-77.

[16]周茂林，冯定明，蒋志成，等.8种缓释肥在玉米简化栽培中的效果[J].作物研究，2019，33（4）：267-270.