控释氮肥在超级玉米上的平衡施肥与养分高效利用研究

摘要

通过平衡施肥，降低施肥量，提高肥料利用率是实现超级玉米大面积应用推广和高产、优质、高效、安全生产的关键因素。控释氮肥作为平衡施肥中的氮肥品种既可实现养分配比的横向平衡，又可实现氮素供应在各生育期的纵向平衡。通过两年的田间试验，研究了在平衡施肥条件下超级玉米对氮、磷、钾养分的吸收累积规律，以及对玉米产量、肥料利用率、硝态氮累积和施肥模型的影响，旨在通过对上述研究内容的了解和掌握，为合理施肥提供科学依据。
　　 主要研究结果如下：
　　 平衡施肥对超级玉米有显著的增产作用。过量施肥没有增产效果，且随施肥量的增加籽粒产量有所降低。当季控释氮减半磷钾中量处理N1P2K2产量较速效氮中量磷钾中量处理SN2P2K2低1.72[％]，连续三季(包括冬小麦)施用后玉米产量较速效尿素处理SN2P2K2增加6.46[％]。空白处理N0P0K0与无氮处理N0P2K2相比，玉米产量未表现出显著性差异，表明在此土壤条件下不施氮，仅施用磷、钾肥不能提高玉米产量。2008年最高产量处理(N2P1K2)较其它处理增产1.43[％]～36.59[％]，2009年最高产处理处理(N2P2K2)较其它处理增产3.56[％]～116[％]。同时控释氮肥的1次施用满足了玉米各生育期营养需求，与普通尿素2次施用相比，株高、茎粗显著增加，植株生长健壮，增产效果显著。
　　 在各试验处理条件下，玉米的地上部干物质累积动态曲线基本一致呈“S”型，符合生物量累积的一般规律。玉米植株内氮磷钾含量均随生育期的延长而逐渐降低。玉米地上部氮、磷和钾累积量均在成熟期达到最大。2008季成熟期时，处理N2P2K2氮素累积量较无、低、高氮中量磷钾处理高58.70[％]、24.4[％]、0.25[％]，N2P2K2有利于玉米氮素累积；处理N2P1K2磷累积量较无、中、高磷处理高35.24[％]、1.73[％]、11.21[％]，N2P1K2有利于玉米磷素累积；处理N2P2K3钾累积量较无、低、中钾处理高81.15[％]、58.39[％]、14.83[％]，N2P2K3有利于玉米钾素累积。
　　 玉米氮肥农学效率、氮肥利用效率和氮肥偏生产力均随施氮量的增加而显著降低，表现为N1P2K2＞N2P2K2＞SN2P2K2＞N3P2K2/ SN3P2K2。等氮条件下，控释氮处理N2P2K2的氮效率高于速效氮处理SN2P2K2。各施磷处理也表现为随施磷水平的增加，磷肥农学效率和利用效率有所降低，但在某些处理间未达到显著性差异。2008年N2P3K2的磷肥农学效率为负值，说明过量施磷抑制了对玉米的增产作用。合理施钾可提高钾素农学效率，施钾过量后钾效率下降。平衡施肥可以提高肥料利用率。
　　 施氮可显著增加玉米季0～100cm剖面土壤NO3--N含量，施氮量高，累积量也高。玉米生育前期普通尿素处理NO3--N主要累积在40～80cm剖面范围，而控释氮肥处理NO3--N累积则更多集中于0～40cm剖面范围。收获期由于控释氮肥缓慢释放特点，使0～100cm土层内NO3--N含量普遍较普通尿素处理高。随施氮量的增加，各处理土壤氮素总的表观盈余量明显增大，最高可达128.7 kgN·hm-2。在等量施氮条件下，控释氮肥的土壤氮素盈余量均高于普通尿素。
　　 综合考虑田块土壤实际情况、肥料利用率及肥料效应拟合结果等因素，根据玉米产量与施肥量的关系，结合专业判断确定最佳施肥量，提出该超高产夏玉米品种(登海661)理论肥料组合为掺混比7:3的控施氮肥 (纯N)375～487kg·hm-2、磷肥(P2O5)75～150kg·hm-2、钾肥(K2O)300～363kg·hm-2。控释氮肥释放具有与玉米吸收相同步的特点，可以一季作物作基肥一次使用，连续施用控释氮肥后，根据控释氮肥的较强后效性特点可以适当减少控释氮肥施用量。