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硫酸铵对玉米产量及经济效益的影响试验初报

所属栏目:农业经济科学论文 发布日期:2021-01-13 09:44 热度:

   在南北纬10°~40°的干旱和半干旱地区,广泛分布着约占世界土地面积1/3的石灰性土壤。这些土壤中种植的作物常出现Fe、Mn、Zn等中微量元素缺乏,易造成作物吸收不足而影响产量。而新疆南疆农田绝大多数为石灰性土壤,该类土壤具有较高pH及高含量碳酸钙[1]。石灰性土壤中的碳酸钙能够吸附、固定土壤中磷、钾、铁、锰、锌等作物必需的矿质元素,因此施入土壤中的肥料将有部分不能被作物根系吸收,导致肥效降低。玉米是新疆西北部冷凉地区的主要作物,也是重要的粮食、青储作物。近年来,玉米的种植面积和产量均大幅增加。2018年,全国玉米种植面积达到了4213万公顷,总产量达到了25717万吨[2]。硫酸铵中含有20.6%的氮,作为一种常见生理酸性肥料,新疆的土壤更适合施用硫酸铵。通过优化农艺管理等施肥措施,实现施入土壤中的肥料被作物高效利用,能够深度挖掘作物自身的生物学潜力。硫酸铵施入土壤后,在土壤溶液中可以电离为NH4+和SO42-,虽然这两种离子都可以被作物吸收,但作物吸收的NH4+要远高于SO42-,因而大部分SO42-会停留在土壤中。在作物吸收NH4+的同时,又会释放出H+,能够降低土壤pH。铵态氮肥通过硝化作用可以降低非根际土壤的pH值,同时通过作物对铵态氮的优先吸收也降低根际土的pH值,活化土壤养分[3]。结合新疆棉花膜下滴灌技术[4],将水及硫酸铵肥料滴灌至作物根系,使得肥料养分和水分控制在作物根系周围的25cm范围内,从而满足作物所需的适宜养分和水分[5-6],保证氮、磷、钾和其他中微量元素的充足供应。基于此,尝试通过滴施硫酸铵肥料,提高肥料利用率,并获得较高的收益,对干旱区滴灌条件下的养分资源高效利用具有指导意义和借鉴。

	硫酸铵对玉米产量及经济效益的影响试验初报

  1材料与方法

  1.1试验区概况

  2017年,试验安排在新疆阿瓦提县喀拉库勒镇,玉米种植品种为新玉3号,生育期每667m2灌溉量300m3,灌溉方式为滴灌,分10次滴灌,生育期每7~10d灌溉一次;土壤基础养分条件为pH值8.27、有机质13.11g·kg-1、速效氮66.2mg·kg-1、速效磷9.5mg·kg-1、速效钾271mg·kg-1。玉米栽培模式为一膜种植2行玉米,株距25cm,行距60cm,每667m2保苗数4000株。4月14日播种,10月1日收获。

  1.2试验设计

  试验设置3个处理,分别为CK(氮肥空白对照)、尿素、硫酸铵3个处理,每个处理设置3次重复,采用随机区组方法安排处理小区。氮肥在玉米生育期作为追肥随水分次施用,磷肥在播前全部基施。磷肥、钾肥分别为过磷酸钙、硫酸钾。各处理施肥量如表1所示1.3测定方法播种前采集0~20cm的土壤混合样,测定基础土壤有机质、pH、速效N、速效P、速效K;在玉米成熟期采集各处理0~20cm土壤样品。土壤有机质采用重铬酸钾-外加热法测定;土壤速效N采用碱解-扩散法测定;速效磷采用0.5mol·L-1NaHCO3浸提法测定;速效钾采用NH4OAc浸提法测定;pH值采用电极电位法测定[7]。干物质:在玉米成熟期(9月1日)每小区取3株,按玉米茎、叶、穗、籽粒等不同部分将采集的植株分开,经过杀青、烘干、称重、粉碎过筛处理后待用。每个处理的每个小区抽样调查玉米株数、穗行数、行粒数并计算玉米的百粒质量,根据公式1和公式2计算理论产量和农学效率。

  1.4数据处理

  本研究基础数据运用SPASS20.0对数据进行差异性分析,文中图表大写或小写字母代表组间或组内差异显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)。

  2结果与分析

  2.1不同处理下的玉米干物质量分析

  由表2可知,CK处理玉米各器官及整株干物质均显著偏低。施用尿素肥料的玉米除茎外,叶、穗、籽粒等各器官干物质显著低于硫酸铵肥料处理。就整株干物质而言,施用尿素后,单株干物质增加117.4g/株,干物质积累增加43.3%;而施用硫酸铵的处理,单株干物质约增加179.5g/株,干物质积累增加66.3%;施用硫酸铵的处理比施用尿素单株干物质增加60g/株,干物质积累增加15.4%。表2数据表明,施肥对玉米的干物质及籽粒有显著影响,且施用硫酸铵的效果强于尿素。

  2.2不同处理下的玉米产量构成

  从图3的玉米产量构成中可以看到,与CK处理相比,施肥处理玉米均显著增产,增产率达18.4%~36.0%;与不施肥处理相比,尿素处理增产1815kg·hm-2,增产率为18.4%;硫酸铵处理增产3561kg·hm-2,增产率为36.0%。与尿素处理相比,硫酸铵处理增产1746kg·hm-2,增产率为14.9%。

  2.3玉米农学效率

  养分吸收是玉米产量的基础,玉米产量和肥料利用效率受其直接影响。试验中,仅施用尿素处理的玉米,氮肥农学效率为5.0kg·kg-1,而施用硫酸铵处理的玉米,氮肥农学效率为9.9kg·kg-1,因此施用硫酸铵后其农学效率高于施用尿素,表明在施用等量氮肥的情况下,硫酸铵效果比尿素更好。

  2.4不同试验处理下的玉米肥料效益分析

  各试验处理产值、肥料投入成本、每公顷玉米的收益是根据当地玉米销售价格、肥料价格计算得出的。本试验中,玉米销售价格为1.90元/kg,N价格为5元/kg,P2O5价格为5.8元/kg,K2O价格为5元/kg。尿素处理比CK处理增收3449元/hm2,即230元/667m2。每投入1元尿素即可增收0.9元,而每投入1元硫酸铵则可以增收2.8元。由于本试验中的土壤含有丰富的氮磷钾等矿质元素,施尿素和硫酸铵处理虽然投入了相同的肥料成本,但是其收益并非一致,而是施用硫酸铵收益最高,增收2.8元/元。因此农田管理中可以用硫酸铵替代部分尿素。硫酸铵作为一种酸性肥料,为作物提供氮素供作物吸收利用的研究较少,这和其生产、储存、运输等密切相关,而以往有关硫酸铵的研究主要集中在化工、制药等方面。前人为了农业生产中能够持续获得高产,曾通过优化施肥配方,应用生理酸性肥料硫酸铵替代尿素,研究表明酸性物质可以提高作物对磷钾等中微量元素的吸收[8],也可以显著提高小麦产量[9-10];与等氮量的尿素处理相比,促进了作物根系的生长[11],显著提高了玉米的穗粒数,玉米产量能够增产9.7%~12.5%[12-13]。

  3结论

  施用酸性物质可以降低土壤pH,提高土壤养分的有效性,为减少用量、降低成本,可在滴灌条件下施用硫酸铵,其农学效率及肥料效益明显高于尿素。由于硫酸铵存在受热易分解、吸潮等不利因素,因此推荐在有条件的情况下用硫酸铵替代部分尿素。

  《硫酸铵对玉米产量及经济效益的影响试验初报》来源:《南方农业》,作者:王飞 王金鑫

文章标题:硫酸铵对玉米产量及经济效益的影响试验初报

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