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减施配方控释肥调控土壤理化性状与稳定夏玉米产量

任寒 朱国梁 董浩 郑铮 于淑慧 史桂芳 牟小翎

任 寒, 朱国梁, 董 浩, 郑 铮, 于淑慧, 史桂芳, 牟小翎. 减施配方控释肥调控土壤理化性状与稳定夏玉米产量[J]. 土壤通报, 2022, 53(6): 1440 − 1446 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021110902
引用本文: 任 寒, 朱国梁, 董 浩, 郑 铮, 于淑慧, 史桂芳, 牟小翎. 减施配方控释肥调控土壤理化性状与稳定夏玉米产量[J]. 土壤通报, 2022, 53(6): 1440 − 1446 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021110902
REN Han, ZHU Guo-liang, DONG Hao, ZHENG Zheng, YU Shu-hui, SHI Gui-fang, MU Xiao-ling. Reducing Application of Formula Controlled-release Fertilizers Regulates Soil Nitrogen Levels to Maintain Summer Maize Yield[J]. Chinese Journal of Soil Science, 2022, 53(6): 1440 − 1446 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021110902
Citation: REN Han, ZHU Guo-liang, DONG Hao, ZHENG Zheng, YU Shu-hui, SHI Gui-fang, MU Xiao-ling. Reducing Application of Formula Controlled-release Fertilizers Regulates Soil Nitrogen Levels to Maintain Summer Maize Yield[J]. Chinese Journal of Soil Science, 2022, 53(6): 1440 − 1446 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021110902

减施配方控释肥调控土壤理化性状与稳定夏玉米产量

doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021110902
基金项目: 财政部和农业农村部:国家现代农业产业技术体系资助(CARS-22)资助
详细信息
    作者简介:

    任寒:任 寒(1993−),男,山东滨州人,硕士,农艺师,主要从事作物栽培与土壤肥料方面的研究。E-mail: 649221679@qq.com

    通讯作者:

    E-mail: 15588586737@163.com

  • 中图分类号: S513

Reducing Application of Formula Controlled-release Fertilizers Regulates Soil Nitrogen Levels to Maintain Summer Maize Yield

  • 摘要:   目的  减施配方控释肥能够有效提高土壤氮素水平、降低投入,还可以减轻环境污染。因此,研究减施配方控释肥提高氮肥利用效率,稳定夏玉米产量具有重要意义。  方法  设置不施氮肥(N0)、100% 普通尿素(FP)、80%普通尿素(LFP)、100% 配方控释肥(CRF)及80%配方控释肥(LCRF)5个处理,探讨减量配施控释氮肥对土壤铵态氮、硝态氮、土壤酶活性及产量的影响。  结果  与普通尿素处理相比,混合施用普通尿素和控释氮肥既能满足夏玉米生育前期的养分需求,又能显著提高夏玉米生育后期土壤中铵态氮(14.0%)和硝态氮(32.8%)含量,显著提高土壤中硝酸还原酶和脲酶活性。在拔节期、开花期和成熟期,CRF处理中土壤硝酸还原酶活性较FP分别增加72.9%、40.9%和58.8%,土壤脲酶活性较FP处理分别增加24.6%、95.9%和29.2%,进而增加成熟期夏玉米根系和地上部干物质积累。在此基础上,减施20%配方控释肥处理仍能保持夏玉米生育后期土壤中氮素水平,LCRF处理中成熟期土壤铵态氮及硝态氮含量较FP处理分别增加8.8%和13.9%,也能维持较高的土壤中硝酸还原酶和脲酶活性。LCRF处理中玉米各生育时期内的土壤硝酸还原酶及脲酶活性均高于FP处理,满足玉米生长发育的要求,且根系及地上部干物质积累与产量较100% 配方控释肥无显著降低,肥料利用率则显著提高。  结论  配方控释肥不仅能实现一次性施肥满足夏玉米整个生长季的氮肥需求,还能有效地提高氮肥利用效率,从而实现夏玉米减肥高效生产。
  • 图  1  不同施肥处理的土壤脲酶活性变化

    不同小写字母表示处理间有显著性差异(P < 0.05)。下同。

    Figure  1.  Changes of soil urease activities in different fertilization treatments

    图  2  不同施肥处理土壤硝酸还原酶活性的变化

    Figure  2.  Changes of soil nitrate reductase activities under different fertilization treatments

    图  3  不同施肥处理中土壤硝态氮、铵态氮含量的变化

    Figure  3.  Changes of soil nitrate nitrogen and ammonium nitrogen contents in different fertilization treatments

    图  4  不同施肥处理的植株根系干重变化

    Figure  4.  Changes of plant root dry weight under different fertilization treatments

    表  1  田间小区肥料试验设计方案

    Table  1.   Field plot fertilizer experiment design scheme

    处理编号
    Treatment code
    氮肥
    Nitrogen fertilizer
    磷肥
    Phosphorous fertilizer
    钾肥
    Potassium fertilizer
    施氮量
    Amount
    (N kg hm−2
    肥料种类及施用方法
    Type and application way
    施肥量
    Amount
    (P2O5 kg hm−2
    肥料种类及施用方法
    Type and application way
    施肥量
    Amount
    (K2O kg hm−2
    肥料种类及施用方法
    Type and application way
    0 0 0 120 过磷酸钙,基肥 120 硫酸钾,基肥
    FP 270 尿素,基追比1∶1 120 过磷酸钙,基肥 120 硫酸钾,基肥
    LFP 216 尿素,基追比1∶1 120 过磷酸钙,基肥 120 硫酸钾,基肥
    CRF 270 配方控释肥,基肥 120 过磷酸钙,基肥 120 硫酸钾,基肥
    LCRF 216 配方控释肥,基肥 120 过磷酸钙,基肥 120 硫酸钾,基肥
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    表  2  不同施肥处理对夏玉米植株农艺性状的影响

    Table  2.   Effects of different fertilization treatments on agronomic characteristics of summer maize plants

    处理
    Treatment
    株高(cm)
    Plant height
    LAI地上部生物量(t hm−2)
    Dry matter weight
    N0 217.38 b 3.22 c 11.56 d
    FP 245.65 a 3.83 b 16.43 b
    LFP 241.24 a 3.68 b 14.75 c
    CRF 248.17 a 4.21 a 20.32 a
    LCRF 243.49 a 4.14 ab 18.28 a
      注:同列数据后不同小写字母表示处理间有显著性差异(P < 0.05)。下同。
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    表  3  不同施肥处理夏玉米产量及其构成因素

    Table  3.   Yield of summer maize and its components in different fertilization treatments

    处理
    Treatment
    穗数
    Ear per hm2
    穗粒数
    Grain number
    (per ear)
    千粒重
    1000-grain weight
    (g)
    产量
    Grain yield
    (kg hm−2)
    增产率
    Yield increase rate
    (%)
    N0 71750 a 334.7 d 314.5 b 6387 d −56.8
    FP 74050 a 473.5 b 337.6 a 10050 b 0
    LFP 72885 a 436.4 c 331.7 a 8867 c −11.8
    CRF 73860 a 512.4 a 343.2 a 11021 a 9.7
    LCRF 72960 a 489.7 ab 340.2 a 10289 ab 2.4
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-11-22
  • 录用日期:  2022-04-20
  • 修回日期:  2022-04-15
  • 刊出日期:  2022-12-06

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