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控释肥料在玉米上的应用效应研究

朱红英  
【摘要】:本试验采用大田测产、形态观察以及实验室品质测定、生理生化分析 相结合的技术路线,在 2002 年,对我国自行研制的六种控释肥料在普通 玉米 LD50 和饲用玉米 KD4 两种类型玉米进行试验研究,对所获得籽粒的 产量、品质、植株性状及土壤养分进行综合考虑,筛选出获得高产、优质 对环境友好的控释肥料。2003 年,对所筛选出的三种控释复合肥进行肥 料量试验,对其生育期中土壤养分、pH 值及土壤酶活性、物质生产特性、 衰老过程中酶保护系统的变化进行研究,探明其对玉米生长发育、产量和 品质及对土壤环境的影响,研究其高产优质的生理生化基础,解决高产优 质和土壤环境相矛盾的问题,为玉米生产开辟一条新的途径。试验结果如 下: 1 控释肥料对玉米产量的影响 本试验 2002 年通过对两种控释氮肥和多种控释复合肥在普通玉米 LD50 和饲用玉米 KD4 上的应用研究得出:控释复合肥处理(控Ⅲ,氮磷 钾比例为 19.4-8.69-9.49;控Ⅳ,氮磷钾比例为 18-9-9;控Ⅴ,包膜,氮磷 钾比例为 13-5-10;控Ⅵ,氮磷钾比例为 13-5-10)相对比控释氮肥(控Ⅰ, 含纯氮 43%;控Ⅱ,含纯氮 43%)要好,其产量及产量构成因素、经济 系数(KD4 除外)、叶面积指数等均表现较好,好于三个对照,特别是产 量表现最显著,增产幅度一般为:KD4 号为 2.2%~15.6%;LD50 为 0.3 %~8.1%。因此,2003 年对控Ⅲ、控Ⅳ及另一种控释肥料进行肥料量试 验研究,即对控释肥料 A(氮磷钾比例为 19.4-8.69-9.49)、B(氮磷钾比例 为 18-9-9)、C(氮磷钾比例为 20-10-15)分别作了三个控释水平与常规肥 料的对比试验,研究结果表明施肥处理产量比空白增幅为15.04%~37.67 %,比常规肥料产量增幅为 1.98%~19.02%(A1/2 与 C1 比 CK 稍低)。 在 A、B、C 三种类型控释肥料中产量最高的水平是 A2/3、B2/3、C1/2。 2 控释肥料对玉米籽粒品质的影响 本研究对玉米品质作了系统的试验研究,2002 年,通过对普通玉米 2 WP=9 朱红英:控释肥料在玉米上的应用效应研究 LD50 和饲用玉米 KD4 的籽粒品质分析研究可以得出:各肥料处理对两个 品种的籽粒品质影响不同,LD50 中,综合各品质指标分析,控Ⅲ、控Ⅳ、 控Ⅵ表现较好,与对照接近或稍好于对照;KD4 中,控Ⅰ在各指标含量中 均表现较好,其它控释肥料与对照 CK2、CK3 有差异但不是很明显;但 KD4 号籽粒中的粗脂肪、赖氨酸、可溶性糖、游离氨基酸等的含量明显高于 LD50 的,粗纤维和灰分没有表现出明显的差异。在控释肥量试验中,研 究表明 B2/3、A2/3、C1/2 三处理的可溶性糖含量、淀粉支/直值、粗脂肪 含量、游离氨基酸含量及蛋白质总量均明显高于常规肥料 CK,其它水平 与 CK 含量接近或稍低,说明控释肥料能改善和提高玉米籽粒的品质。 3 控释肥料影响玉米产量品质形成的生理生化机制 玉米植株体内氮素、磷素的含量与分布明显受肥料种类和施肥水平的 影响,施肥明显提高植株体内氮素、磷素含量,不同生育时期含氮量和含 磷量也不相同,施用常规肥料的前期植株体内氮素、磷素含量较高,后期 施用控释肥料的处理含氮量、含磷量较高。 玉米籽粒中可溶性蛋白含量因肥料种类不同而不同,各肥量水平之间 也存在差异。B 类控释肥料比 A 类能显著提高籽粒中可溶性蛋白含量,C 中最低肥量水平其可溶性蛋白含量却最高。施用控释肥料不能明显地提高 与活性氧代谢有关的酶(SOD、POD、CAT)活性及 MDA 含量,除 B2/3、A2/3、 C1/2 三处理的 SOD 活性较常规肥料 CK 高外,其它控释水平均低于 CK 或 与之接近。 控释肥料能明显提高光合色素含量,其中 B 类控释肥料表现最好,A 和 C 中 A2/3 和 C1/2 的光合色素含量表现最高。控释肥料也能显著提高玉 米叶片的 NRase 活性,且能使植株重金属含量远低于国家标准含量。 4 控释肥料影响土壤理化性状、土壤酶活性及土壤重金属含量 控释肥料处理的土壤养分含量及土壤酶活性多高于常规肥料处理,且 可以降低土壤重金属含量。硝态氮含量均随着土层的加深呈先降低后升高 的趋势,对照 CK 变化最明显,随土层深入硝态氮含量急剧升高。0-20 厘 米土层中,土壤脲酶和过氧化氢酶活性与土壤养分含量和 pH 值相关性不 大;而土壤养分之间呈极显著正相关或显著正相关。20-40 厘米土层中脲 3 WP=10 山东农业大学硕士学位论文 酶活性与土壤有机质呈极显著正相关,与土壤全氮、速效钾含量均呈显著 正相关,土壤过氧化氢酶活性与碱解氮含量呈显著正相关;碱解氮含量与 硝态氮含量呈显著负相关;其它养分之间均呈显著正相关。 5 控释肥料对肥料利用率及经济效益的影响 从氮素利用率来看,控释肥量越少,吸氮量越高,显著增加(除 A1) 植株体内氮素积累量,增幅达 11.3%~98.2%,即显著提高氮素表观利 用率;但各控释水平的生理效率与空白和 CK 差异不是很大,A2/3 最高, 其次是空白,其它处理均低于空白;各控释水平的氮素生产效率(除 A1 和 C1 外)均显著高于对照 CK,增幅达 1.3%~24.1%,其中,表现最高 的处理是 B2/3、A2/3、C1/2,且 A2/3 的生理效率最高。 从磷素利用率来看,各控释肥料处理的磷素表观利用率(除 A1)均 明显高于对照 CK,增幅


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