缓控释肥对春玉米干物质积累、产量和经济效益的影响

吕巨智　石达金　周勋波　唐国荣　李发挢　贺囡囡　谢小东　谭贤杰　邹成林　程伟东　张述宽

关键词：春玉米：缓控释肥；干物质积累与分配；产量；经济效益

中图分类号：S513.01 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2023） 03-0132-05

玉米是广西第二大粮食作物，它不仅是山区人民的重要食粮，也是广西饲料的主要来源。以广西气候来看，春玉米生长初期温度低、光照少、雨水多，生长后期雨水多、温度高，综合玉米植株高大等特点，诸多因素都让玉米后期追肥工作成为亟需解决的问题。目前，广西农民大多延续着传统的施肥方式，即施好基肥的情况下，在玉米拔节期和大喇叭口期进行2～3次追肥，对人力财力物力都造成大量消耗。也有农民尝试减少追肥次数，但结果一般是玉米减产明显。面对农村劳动力不断外流的现状，广西地区可尝试在春玉米种植区推广一次性缓控释肥，这种施肥方式具备实操简单、肥料利用率高、肥效长且稳定等特点。

一次性缓控释肥作为一种新型的复合肥料，可使肥料释放养分的速度与作物不同阶段所需养分量保持同步，从而为春玉米的生长过程提供稳定、适量的养分，并且其盐指数低，即使一次施肥过量也不会出现“烧苗”问题，可以有效解决因多次追肥而造成人力、物力成本输出过大问题。有试验表明，一次性缓控释肥的肥料利用率高于常规施肥，籽粒产量提高。赵斌等的试验证实，缓控释肥能够明显增加玉米千粒重和籽粒产量；在花期以后的籽粒成长阶段，缓控释肥有助于植株的氮素积累，使其保持较高的光合作用，将更多的干物质分配到籽粒中。目前国内关于一次性缓控释肥的应用研究较多集中在北方玉米，广西春玉米上的相关研究较少，导致人们缺乏一次性缓控释肥对广西春玉米产量、干物质分配及经济效益等影响的认识。本研究以常规施肥为对照，通过对比4种肥料对广西春玉米农艺性状、干物质积累、产量及效益等方面的影响，筛选适于广西喀斯特地区春玉米土壤条件的一次性缓控释肥品种，为该地区科学施肥和提高玉米种植效益提供理論依据。

1材料与方法

1.1试验地概况

试验于2020年2-7月在广西农业科学院明阳科研基地进行。试验地土壤属黏土，玉米生育期降雨量467.5 mm。播种前检测的土壤理化性状如下：全氮0.076%、全磷0.15%、全钾0.659%、有机质16.65 g/kg、碱解氮56 mg/kg、速效磷52mg/kg，速效钾174.2 mg/kg，pH 6.48。

1.2试验材料

玉米品种选用广西山区较常见的桂单162（广西兆和种业公司）。试验肥料类型如下：史丹利复合肥（N：P₂O₅：K₂O=15-15-15）+尿素（N46%）、高氮恩泰克复合肥（N：P₂O₅：K₂O=22-11-7）、金正大缓控释肥（N：P₂O₅：K₂O=26-9-9）、茂施牌缓控释肥（N：P₂O₅：K₂O=28-11-12）。

1.3试验设计

试验采取随机区组设计，共设4个处理（CK、T1、T2、T3），重复3次。CK（常规施肥）：基施史丹利复合肥75 kg/hm²，苗期（3叶1心）追施史丹利复合肥97.5 kg/hm²+尿素127.5 kg/hm²，大喇叭口期追施尿素225 kg/hm²+史丹利复合肥225kg/hm²；T1：播种时一次性施人（农民称作“一炮轰”）高氮恩泰克复合肥750 kg/hm²; T2：播种时基施金正大缓控释肥750 kg/hm²；T3：播种时基施茂施牌缓控释肥750 kg/hm²。2020年2月17日播种，种植密度57 000株／hm²，行距70 cm，株距25 cm。每小区种植10行，行长30 m。试验田四周设保护行，田间管理同当地大田生产。

1.4测定项目及方法

1.4.1叶面积 各处理分别在拔节期（4月12日）、吐丝期（5月22日）选择具代表性植株3株，测量各株所有叶片的长和宽，通过“长×宽×0.75”计算叶面积并求得单株叶面积。

1.4.2株高、穗住高及茎粗 拔节期和吐丝期各处理分别选取具代表性植株10株，测量各株的茎粗、株高及吐丝期穗位高。

1.4.3植株干重 拔节期、吐丝期和成熟期（7月10日），各处理选取具代表性植株5株，分别采集各株的茎鞘、叶片、籽粒、苞叶+穗轴等部位，105℃杀青后750C烘干称量植株干重。

1.4.4考种与产量 各处理在成熟期选取具代表性果穗30个，测定穗粗、穗长、行粒数、穗行数等指标，脱粒后称重并折合为14%含水量的产量。

1.5数据统计与分析

利用DPS 19.05软件和Microsoft Excel 2010对试验数据进行统计分析与做图。

2结果与分析

2.1不同肥料处理对玉米植株农艺性状的影响

表1结果显示，一炮轰和一次性基施缓控释肥处理下玉米植株均发育良好，各生育期的株高、茎粗、穗位高和单株叶面积均高于CK。T3处理拔节期株高显著高于T2和CK，吐丝期显著高于CK; T3处理吐丝期茎粗显著高于T1和CK; T3穗位高显著高于其他处理：T3处理拔节期单株叶面积显著高于CK，吐丝期显著高于T2、T1和CK。因此，一次性施用缓控释肥可以有效促进植株生长，而“一炮轰”高氮恩泰克复合肥（T1）处理明显不利于玉米生长发育后期的植株生长。

2.2不同肥料处理对玉米不同时期地上部干物质积累的影响

从图1可以看出，随着生育期推进，玉米植株干物质积累量逐步增加，至成熟期达到最大值，吐丝期和成熟期均表现为T3>T2>T1>CK。由此看出，一次性施用缓控释肥有利于后期植株地上部的干物质积累，T2、T3处理下吐丝期、成熟期的地上部干物质积累量分别较CK提高11.82%、9.87%和21.89%、28.53%。

2.3不同肥料处理对玉米地上部不同器官干物质分配比例的影响

玉米植株地上部不同器官干物质分配比例随着生育进程的推进不断变化（表2）。拔节期叶片的干物质分配比例高达66.53%～71.35%，随着生育进程的推进不断下降。拔节期不同处理叶片干物质分配比例表現为T1>T3>T2>CK，茎鞘分配比例表现为CK>T2>T3>T1;随着生育进程，叶片的干物质分配比例持续下降，茎鞘则表现为先升高后降低，峰值出现在吐丝期，占比为46.30%～47.20%；穗的干物质分配比例逐步增加，成熟期达到峰值，占比为61.30%～64.89%。成熟期，籽粒的干物质分配占比达49.39%～51.78%，其中T3最高达51.78%，显著高于CK处理，处理间表现为T3>T2>T1>CK。

2.4不同肥料处理对玉米产量构成因子的影响

由表3看出，与CK相比，一炮轰和一次性缓控释肥在穗长、穗粗、秃尖长、穗行数、行粒数和百粒重等性状方面均有较好表现。T3处理效果最优，其穗长、穗粗、行粒数和百粒重较CK分别增10.69%、3.32%、4.06%和7.36%，穗行数较CK显著增加20.03%，秃尖长较CK减少28.18%。

2.5不同肥料处理对玉米产量及经济效益的影响

表4显示，各处理玉米产量的排序为T3>T2>Tl>CK，但处理间差异不显著。T3、T2和T1处理产量较CK分别增产3.96%、2.37%和1.60%。T3处理玉米产量最高，达7 363.59 kg/hm²。

一次性缓控释肥各处理玉米收益均高于对照。T3处理玉米收益最高达18340.77元／hm²，比CK提高3691.31元／hm²，收入增长25.20%；其次为T2处理，收益为18003.99元／hm²，比CK提高3 354.53元／hm²，收入增长22.89%。

3讨论

玉米农艺性状易受氮素供应影响，氮肥供应充足时，植株高大、枝叶繁茂。前期研究显示，施人高效氮肥有利于增加拔节期株高、茎粗和叶面积。本研究表明，拔节期株高、茎粗和单株叶面积均以恩泰克高氮复合肥（“一炮轰”）为最高，吐丝期株高、茎粗和单株叶面积均以茂施牌一次性缓控释肥处理最高，表明较多的氮肥显著促进拔节期茎秆生长。这是由于氮肥肥效较快，充足的氮素供给能快速满足植株生长需求，促进生育前期植株形态发展：而一次性缓控释肥肥效持续时间长，能够保证生育后期植株发育所需氮素等营养的持续供给，维持较高的叶面积，粗壮茎秆。因此，茂施牌一次性缓控释肥既能保证生育前期植株生长发育，又能维持生育后期茂盛的植株形态，有效改善生育期内营养分配状态，增强光合物质生产能力，从而为高产打下坚实基础。

玉米从开花到成熟，叶片和茎鞘干重占植株总重的比例随生育期的推进而逐渐降低，生长中心逐步向穗部转移，光合产物由叶、茎向籽粒转移，籽粒成为灌浆期光合产物的主要分配中心。生育期内干物质积累与分配是决定玉米籽粒产量高低的重要因素之一，吐丝后干物质的积累与分配对经济产量影响最大，而一次性缓控释肥可促进植株生长，能够通过提高生育后期干物质积累量实现高产。作物干物质积累是产量形成的基础，玉米增产需尽可能提高生物产量并使干物质尽可能多地分配到经济器官。氮肥能显著提高植株干物质量。本研究表明：恩泰克高氮复合肥处理吐丝期单株干物质积累量迅速增长，单株干物质积累量较高；成熟期一次性缓控释肥处理单株干物质积累量明显高于常规施肥和复合肥“一炮轰”处理。拔节期到吐丝期，玉米叶干重占植株总重的比例随生育期的推进而逐渐降低，而茎鞘的分配比例逐渐升高。吐丝期到成熟期，茎鞘和叶的分配比例随生育期的推进而逐渐降低，生长中心向穗部转移，籽粒的分配比例逐渐升高。T2、T3处理成熟期籽粒的干物质分配比例明显高于T1和CK，其中T3最高，达51.78%，显著高于CK。表明一次性缓控释肥处理能提高籽粒的干物质分配比例，有利于吐丝后茎鞘、叶的干物质向籽粒转移。茂施牌一次性缓控释肥既能提高拔节期玉米茎粗和株高，增加茎中干物质的分配比例，又能维持吐丝期较高的农艺性状指标，最终增加干物质积累，促进更多干物质向籽粒转移。

缓控释肥能较好地协调玉米产量构成因素的相互关系，不同程度地增加千粒重和穗粒数，改善玉米穗部性状，最终增产8.9%～16.84%。本研究表明：一次性缓控释肥处理（T2、T3）玉米穗粗、穗行数、行粒数和百粒重各性状值均优于T1和CK，T3、T2处理产量分别较CK提高3.96%和2.37%。茂施牌一次性缓控释肥处理（T3）前期植株茎秆生长旺盛，提高茎秆的干物质分配比例，后期维持优良的植株形态，促进干物质积累并提高籽粒的干物质分配比例，从而获得高产。

4结论

本试验条件下，与常规施肥（CK）相比，一次性施用缓控释肥（T2、T3）在促进干物质积累和植株发育、提高玉米产量和经济效益方面效果明显，其中以茂施牌一次性缓控释肥处理（T3）的效果最优。T3处理百粒重较CK提高7.36%，秃尖长减少28.18%，产量提高3.96%，农民收益增长25.20%。广西玉米生产中推荐使用茂施牌一次性缓控释肥。