CN102515982A - 春玉米包膜控释专用肥及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种春玉米包膜控释专用肥及其制备方法。该春玉米包膜控释专用肥,由氮肥、磷肥和钾肥组成;所述氮肥由尿素和包膜控释尿素组成,所述包膜控释尿素的释放期为40-80天;所述包膜控释尿素中的氮元素和所述尿素中的氮元素的质量比为25-40∶75-60。该肥料尤其适用于吉林西北部地区的沙质土壤种植春玉米,具有很好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及包膜控释肥料领域,特别是涉及一种春玉米包膜控释专用肥及其制备方法。
背景技术
据联合国粮农组织(FAO)统计,化肥的增产作用约占世界农作物增产的50%。我国粮食增产中化肥的作用达40%-60%(林葆,林继雄.长期施肥的作物产量和土壤肥力变化[M].北京:中国农业科技出版社,1996)。我国氮肥利用率平均只有30%-35%(朱兆良,文启孝.中国土壤氮素[M].南京:江苏科技出版社,1992.288-303)。控释肥料具有养分释放与作物需求同步,挥发、淋溶、固定少,减轻环境污染等优点,因此成为新型肥料的研究热点(樊小林,廖宗文.控施肥料与平衡施肥和提高肥料利用率[J].植物营养与肥料学报,1998,4(3):219-223)。由于控释肥料的价格比普通肥料高2.5-8倍(Shoji S,Kanno H.Use of polyolefin-coated fertilizers for increasing fertilizerefficiency and reducing nitrate leaching and nitrous oxide emissions[J].Fert.Res.,1994,39:147-152;Shaviv A,Mikklelsen R L.Slow release fertilizers for a safer environmentmaintaining high agronomic use efficiency[J].Fert.Res.,1993,35:1-12),世界上控释肥的用量仅占化肥用量的0.15%,主要用于经济价值较高的花卉、蔬菜、水果和草坪等植物(翟军海,高亚军,周建斌.控释/缓释肥料研究概述[J].干旱地区农业研究,2002,20(1):45-48)。为了解决控释肥料高成本问题,北京市农林科学院营资所利用废旧塑料为材料研发的包膜控释尿素1999年进行中试,2000年建成年产3000吨的生产线,2004年北京市农林科学院和首创集团合作成立北京首创新型肥料有限公司,建成年产1万吨的生产线,这大大降低了包膜控释尿素的价格,为大田应用提供物质保证。
玉米需肥特点是前轻后重,普通氮肥若只施基肥易造成玉米生长后期脱肥(山东农业大学.作物栽培学[M].中国农业出版社,1995:98-99),追肥则需要额外的施肥用工,同时也增加了氮肥的挥发和淋溶损失(何绪生,李素霞,,李旭辉,等.控释肥料的研究进展[J].植物营养与肥料学报,1998,4(2):97-106)。因而,亟待开发一种新型的适合玉米生长需要的控释肥料,以满足实际需要。
发明内容
本发明的目的是提供一种春玉米包膜控释专用肥及其制备方法。
本发明提供的春玉米包膜控释专用肥,由氮肥、磷肥和钾肥组成;所述氮肥由尿素(CO(NH2)2)和包膜控释尿素组成,所述包膜控释尿素的释放期为40-80天;所述包膜控释尿素中的氮元素和所述尿素中的氮元素的质量比为25-40∶75-60;所述氮肥、所述磷肥和所述钾肥的质量比为14-18∶7-10∶7-13;所述氮肥的质量以所述氮肥中的氮元素计,所述磷肥的质量以五氧化二磷计,所述钾肥的质量以氧化钾计。
上述春玉米包膜控释专用肥中,所述氮肥、所述磷肥和所述钾肥的质量比为16∶9∶9或17.7∶10∶10;所述包膜控释尿素的释放期具体为50-80天或50天或80天。所述释放期为50天的包膜控释尿素中,所述尿素、聚乙烯、聚丙烯和滑石粉的质量份数分别为93、3.3、3.1和0.7;所述释放期为80天的包膜控释尿素中,所述尿素、聚乙烯、聚丙烯和滑石粉的质量份数分别为89、4.8、5.4和0.8。为降低生产成本,所用聚乙烯和聚丙烯均可选用废旧聚乙烯和废旧聚丙烯。上述专用肥中,磷肥和钾肥可根据实际情况(如土壤条件等因素)选用各种含磷和含钾的化合物,如可选用过磷酸钙肥作为磷肥,优选所述磷肥为磷元素的质量百分含量为18%的过磷酸钙肥(所述磷元素以五氧化二磷计),可选用氯化钾肥作为钾肥,优选钾元素的质量百分含量为60%的氯化钾肥(所述钾元素以氧化钾计)。
其中,所述释放期为30天的包膜控释尿素,是按照包括如下步骤的方法制备而得:
1)将质量份数为2.9的废旧聚乙烯、质量份数为2.5的废旧聚丙烯和质量份数为0.6的滑石粉添加到含有1000升溶剂松节油的溶解罐中,加热升温至130℃,搅拌120分钟,直到完全溶解为止;
2)将质量份数为94的大颗粒尿素(CO(NH2)2)添加至喷流塔中;
3)将已完全溶解的所述废旧聚乙烯、废旧聚丙烯和滑石粉的松节油溶液喷涂在旋转的所述大颗粒尿素表面,120分钟后停止喷涂,得到所述释放期为30天的包膜控释尿素。
所述释放期为50天的包膜控释尿素,是按照包括如下步骤的方法制备而得:
1)将质量份数为3.2的废旧聚乙烯、质量份数为3.1的废旧聚丙烯和质量份数为0.7的滑石粉添加到含有1000升溶剂松节油的溶解罐中,加热升温至130℃,搅拌120分钟,直到完全溶解为止;
2)将质量份数为93的大颗粒尿素(CO(NH2)2)添加至喷流塔中;
3)将已完全溶解的废旧聚乙烯、废旧聚丙烯和滑石粉的松节油溶液喷涂在旋转的所述大颗粒尿素表面,140分钟后停止喷涂,得到所述释放期为50天的包膜控释尿素。
所述释放期为80天的包膜控释尿素,是按照包括如下步骤的方法制备而得:
1)将质量份数为4.8的废旧聚乙烯、质量份数为5.4的废旧聚丙烯和质量份数为0.8的滑石粉添加到含有1000升溶剂松节油的溶解罐中,加热升温至130℃,搅拌120分钟,直到完全溶解为止;
2)将质量份数为89的大颗粒尿素(CO(NH2)2)添加至喷流塔中;
3)将已完全溶解的所述废旧聚乙烯、废旧聚丙烯和滑石粉的松节油溶液喷涂在旋转的所述大颗粒尿素表面,160分钟后停止喷涂,得到所述释放期为80天的包膜控释尿素。
上述制备释放期为40-80天的包膜控释尿素时所用方法均为常规方法,所用设备均为常规密闭型的树脂包膜设备。
本发明提供的制备上述春玉米包膜控释专用肥的方法,包括如下步骤:将前述各组分混匀,得到所述春玉米包膜控释专用肥。
另外,上述本发明提供的春玉米包膜控释专用肥在种植春玉米中的应用,以及含有该春玉米包膜控释专用肥的肥料,也属于本发明的保护范围。
本发明通过大田试验比较研究了释放期为30天、50天、80天的包膜控释尿素与尿素配合一次性基施对春玉米产量、氮肥利用率、氮素累积量及经济效益的影响,筛选出适合春玉米生长的包膜控释尿素的释放期,并通过大田试验系统研究了不同组分配比的释放期为50天的包膜控释尿素(PCU50)与尿素(PU)的混合肥料对春玉米产量、氮肥利用率、氮素积累量及经济效益的影响,并对50天包膜控释氮素25℃静水溶出特征进行分析,筛选出最适合春玉米生长的包膜控释尿素与尿素的配比。试验结果表明:在施氮量相等的条件下,30%PCU50+70%PU处理春玉米产量最高、氮素总积累量最高、经济效益最好,氮肥利用率比习惯施肥处理提高最多,为9-10.0%。该肥料尤其适用于吉林西北部地区的沙质土壤种植春玉米,具有很好的应用前景。
附图说明
图1为实施例1中释放期分别为30天、50天和80天包膜控释尿素在25℃水中的氮素累计释放率。
图2为实施例1和实施例2中不同释放期的包膜控释尿素田间氮素溶出特征。
图3为包膜控释尿素在25℃水中的氮素释放速率。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明,但本发明并不限于以下实施例。本发明中所述含氮量、五氧化二磷含量和氧化钾含量,如无特别说明,均为质量百分含量,所述施氮量均以所用氮肥中的氮元素计,所述施磷量均以五氧化二磷计,所述施钾量均以氧化钾计。
实施例1、不同释放期的包膜控释尿素与尿素组成的肥料一次性配施对春玉米产量、氮肥利用率、氮素积累量的影响
供试材料:
供试的三种不同释放期的包膜控释尿素由“北京首创新型肥料有限公司”生产,释放期分别为30天、50天和80天,包衣率分别为5.81%、8.32%、6.72%,含氮量分别为43.3%、42.2%、42.9%,各包膜控释尿素在25℃水中氮素释放速率见图1。尿素的含氮量为46.0%。
所述释放期为30天的包膜控释尿素,是按照包括如下步骤的方法制备而得:
1)将质量份数为2.9的废旧聚乙烯、质量份数为2.5的废旧聚丙烯和质量份数为0.6的滑石粉添加到含有1000升溶剂松节油的溶解罐中,加热升温至130℃,搅拌120分钟,直到完全溶解为止;
2)将质量份数为94的大颗粒尿素添加至喷流塔中;
3)将已完全溶解的所述废旧聚乙烯、废旧聚丙烯和滑石粉的松节油溶液喷涂在旋转的所述大颗粒尿素表面,120分钟后停止喷涂,得到所述释放期为30天的包膜控释尿素。
所述释放期为50天的包膜控释尿素,是按照包括如下步骤的方法制备而得:
1)将质量份数为3.2的废旧聚乙烯、质量份数为3.1的废旧聚丙烯和质量份数为0.7的滑石粉添加到含有1000升溶剂松节油的溶解罐中,加热升温至130℃,搅拌120分钟,直到完全溶解为止;
2)将质量份数为93的大颗粒尿素添加至喷流塔中;
3)将已完全溶解的废旧聚乙烯、废旧聚丙烯和滑石粉的松节油溶液喷涂在旋转的所述大颗粒尿素表面,140分钟后停止喷涂,得到所述释放期为50天的包膜控释尿素。
所述释放期为80天的包膜控释尿素,是按照包括如下步骤的方法制备而得:
1)将质量份数为4.8的废旧聚乙烯、质量份数为5.4的废旧聚丙烯和质量份数为0.8的滑石粉添加到含有1000升溶剂松节油的溶解罐中,加热升温至130℃,搅拌120分钟,直到完全溶解为止;
2)将质量份数为89的大颗粒尿素添加至喷流塔中;
3)将已完全溶解的所述废旧聚乙烯、废旧聚丙烯和滑石粉的松节油溶液喷涂在旋转的所述大颗粒尿素表面,160分钟后停止喷涂,得到所述释放期为80天的包膜控释尿素。
试验设计:试验在吉林省白城市洮北区进行,供试土壤为风沙土,供试作物为春玉米,前茬作物为春玉米,土壤肥力性状见表1。
表1、供试土壤肥力性状
试验采用随机区组设计,试验小区长10.0m,宽6.0m,面积60.0m2。试验共设5个处理:①CK1(不施氮肥);②CK2(习惯施肥:25%的尿素作为基肥施入,75%的尿素在大喇叭口期作为追肥一次性施入);③用由释放期为30天的包膜控释尿素和尿素以质量比为3∶7混合得到的肥料(简称30%PCU30+70%PU)进行施肥;④用由释放期为50天的包膜控释尿素和尿素以质量比为3∶7混合得到的肥料(简称30%PCU50+70%PU)进行施肥;⑤用由释放期为80天的包膜控释尿素和尿素以质量比为3∶7混合得到的肥料(简称30%PCU80+70%PU)进行施肥;每个处理3次重复。其中,PCU为包膜控释尿素,PU为尿素,具体施肥量见表2。上述各处理中,磷肥和钾肥的施肥量也见表2。按照表2中处理③④⑤所示配比,将氮肥、磷肥和钾肥混匀后即得本发明提供的春玉米包膜控释专用肥。其中,所述磷肥为磷元素的质量百分含量为18%的过磷酸钙肥,所述磷元素以五氧化二磷计,所述钾肥为钾元素的质量百分含量为60%的氯化钾肥,所述钾元素以氧化钾计。
包膜控释尿素埋袋处理:称取所述释放期为30天、50天和80天的包膜控释尿素各5g,缝合在1mm的塑料网袋中,各18袋(共54袋,每次取3袋),定位埋植保护行土中,深度10-20cm,插牌标出。
供试玉米品种为四单112,玉米种植行距0.5m,株距0.3m,每穴播3粒,三叶期定植60000株/hm2。各处理施纯氮量为184.0kg/hm2(CK1不施肥),施纯磷(P2O5)量为103.50kg/hm2,施纯钾(K2O)量为103.5kg/hm2。磷、钾肥在播种前作基肥一次施入。生育期内按先玉335栽培技术进行管理。
表2、各处理施肥方法
采样及样品测定方法:
在生育期内于苗期、拔节期、大喇叭口期、抽雄、灌浆中期和成熟期取植株样3株,植株样用于植株全氮的测定,采用开氏法测定。在成熟期每小区随机取10株植株进行室内考种,测定株高、穗粒数、千粒重;小区产量:实打实收计算产量。
氮肥利用率采用差值法计算,其公式为:
氮肥利用率(%)=(施氮区吸氮量-无氮区吸氮量)/施肥量×100(该公式参见如下文献:介晓磊,韩燕来,谭金芳,等.不同肥力和土壤质地条件下麦田氮肥利用率的研究[J].作物学报,1998,24(6):884-888)。
其中,施氮区吸氮量为表4中除CK1和CK2以外另外三种处理每个处理所对应的氮素总积累量,无氮区吸氮量为CK1处理的氮素总积累量,施肥量为表2中除CK1和CK2以外另外三种处理每个处理所对应的施氮总量。
1)不同释放期的包膜控释尿素与尿素组成的肥料一次性配施对春玉米产量及产量因子的影响
表3、不同释放期的包膜控释尿素与尿素组成的肥料一次性配施对春玉米产量及产量因子的影响
注:表中不同字母表示差异达5%显著水平。
表3表示不同处理春玉米的产量及包膜控释肥与尿素配合基施的增产效果。由表3可看出,施氮各处理春玉米产量显著高于不施氮处理(CK1)。包膜控释尿素与尿素配施各处理(30%PCU50+70%PU、30%PCU80+70%PU)春玉米产量显著高于习惯施肥处理。30%PCU50+70%PU、30%PCU80+70%PU处理显著高于30%PCU30+70%PU处理,其中30%PCU50+70%PU处理产量最高。30%PCU50+70%PU、30%PCU80+70%PU处理处理之所以显著提高产量,原因是既增加了穗粒数,又提高了千粒重(见表3)。
2)不同释放期的包膜控释尿素与尿素组成的肥料一次性配施对春玉米总吸氮量和氮肥利用率的影响
表4、不同释放期的包膜控释尿素与尿素组成的肥料一次性配施对成熟期春玉米氮素积累量和氮肥利用率的影响
注:表中不同字母表示差异达5%显著水平。
由表4可看出,施用氮肥后春玉米氮素总积累量显著增加。在施氮量相等的情况下,包膜控释尿素与尿素配合基施处理,氮素总积累量显著高于习惯施肥处理。
从表4可以看出,30%PCU50+70%PU、30%PCU80+70%PU处理子粒及营养器官氮素积累量显著高于习惯施肥处理,且氮肥利用率显著提高;氮肥利用率比习惯施肥处理分别提高9%、7%,30%PCU50+70%PU处理最高。
3)不同释放期的包膜控释尿素与尿素组成的肥料一次性配施对春玉米不同生育时期氮素积累量的影响
表5、不同释放期的包膜控释尿素与尿素组成的肥料一次性配施对春玉米植株在不同生育期氮素积累量的变化
注:表中不同字母表示差异达5%显著水平。
从表5可看出,对于苗期和拔节期的氮素积累量:包膜控释尿素与尿素配合基施处理间差异不显著;大喇叭口期常规处理和包膜控释肥处理无显著差异;但从吐丝期开始30%PCU50+70%PU、30%PCU80+70%PU处理氮素积累量显著高于习惯施肥处理。
5)不同释放期的包膜控释尿素与尿素组成的肥料的经济效益分析
表6、不同处理的经济效益
注:表内数据以市场价计:尿素为2200元/吨,30天释放期的包膜尿素为3300元/吨,50天释放期的包膜尿素为3500元/吨,80天释放期的包膜尿素为3900元/吨,追肥劳动力投入为300元/公顷,玉米为2500元/吨。
从表6可看出,包膜控释尿素与尿素配合基施处理(30%PCU50+70%PU、30%PCU80+70%PU)与习惯施肥相比,氮肥成本分别提高157元/hm2、161元/hm2、168元/hm2;净收入分别增加638元/hm2、2239元/hm2、1982元/hm2。控释肥料的价格一般比普通肥料高2.5-8倍(Shoji S,Kanno H.Use of polyolefin-coated fertilizers forincreasing fertilizer efficiency and reducing nitrate leaching and nitrous oxide emissions[J].Fert.Res.,1994,39:147-152;Shaviv A,Mikklelsen R L.Slow release fertilizers for a saferenvironment maintaining high agronomic use efficiency[J].Fert.Res.,1993,35:1-12.),即使施用废旧塑料包衣的包膜控释尿素,每吨也要比尿素高1000-1500元,单施包膜尿素成本太高,效果不理想,而包膜控释尿素与尿素配合施用既能减少肥料成本,又能满足春玉米对氮素的需求,还能减少用工、提高产量;经济效益因产量提高和劳动力投入减少而明显增加。
由上可知,
(1)在施氮量相等、控释N素占总施N量30%的条件下,包膜控释尿素与尿素配合基施处理(30%PCU50+70%PU、30%PCU80+70%PU)与习惯施肥相比,春玉米产量显著增加,分别增840kg/hm2、740kg/hm2;经济效益显著提高,分别提高2239元/hm2、1982元/hm2。
(2)在施氮量相等、包膜控释N素占总施N量30%的条件下,包膜控释尿素与尿素配合基施处理(30%PCU50+70%PU、30%PCU80+70%PU)与习惯施肥比,春玉米不同生育时期氮素积累量显著增加;氮肥利用率明显提高,分别提高9%、7%。
综上所述,在施氮量相等、包膜控释N素占总施N量30%的条件下,50天释放期的包膜尿素与尿素配合一次基施,春玉米产量最高,经济效益最好,氮肥利用率最高,同时该肥料田间N素溶出过程符合春玉米的吸N规律,因此,适合春玉米生长发育的专用肥中,包膜控释尿素的最佳释放期为50天。
实施例2、不同组分含量的包膜控释尿素与尿素组成的肥料一次性配施对春玉米产量、氮肥利用率、氮素积累量及经济效益的影响
供试材料:
供试的包膜控释尿素的释放期为50天,由北京市农林科学院营资所和首创合作成立的“北京首创新型肥料有限公司”生产,释放期为50天的包膜控释尿素的包膜率是8.32%,含氮量是42.2%,该包膜控释尿素在25℃水中的氮素释放速率见图3;尿素的含氮量46.0%。
所述释放期为50天的包膜控释尿素,是按照包括如下步骤的方法制备而得:
1)将质量份数为3.2的废旧聚乙烯、质量份数为3.1的废旧聚丙烯和质量份数为0.7的滑石粉添加到含有1000升溶剂松节油的溶解罐中;
2)加热升温至130℃,搅拌120分钟,直到完全溶解为止;
3)将质量份数为93的大颗粒尿素添加至喷流塔中;
4)将已完全溶解的废旧聚乙烯、废旧聚丙烯和滑石粉的松节油溶液喷涂在旋转的所述大颗粒尿素表面,140分钟后停止喷涂,得到所述释放期为50天的包膜控释尿素。
试验设计:试验在吉林省白城市洮南区进行,供试土壤为风沙土,供试作物为春玉米,前茬作物为春玉米,土壤肥力性状见表7。
表7、供试土壤肥力性状
试验采用随机区组排列,试验小区长10m,宽6.0m,面积60.0m2,试验共设6个处理,每个处理3次重复:①CK1(不施氮肥),②CK2(习惯施肥:25%的尿素氮作为基肥施入,75%的尿素氮在大喇叭口期作为追肥施入),③用由释放期为50天的包膜控释尿素和尿素以质量比2∶8混合得到的肥料(简称20%PCU50+80%PU)进行施肥,④用由释放期为50天的包膜控释尿素和尿素以质量比25∶75混合得到的肥料(简称25%PCU50+75%PU)进行施肥,⑤用由释放期为50天的包膜控释尿素和尿素以质量比3∶7混合得到的肥料(简称30%PCU50+70%PU)进行施肥,⑥用由释放期为50天的包膜控释尿素和尿素以质量比4∶6混合得到的肥料(简称40%PCU50+60%PU)进行施肥。其中,PCU为包膜控释尿素,PU为尿素,具体施肥量见表8。上述各处理中,磷肥和钾肥的施肥量也见表2。按照表2中处理③④⑤⑥所示配比,将氮肥、磷肥和钾肥混匀后即得本发明提供的春玉米包膜控释专用肥。其中,所述磷肥为磷元素的质量百分含量为18%的过磷酸钙肥,所述磷元素以五氧化二磷计,所述钾肥为钾元素的质量百分含量为60%的氯化钾肥,所述钾元素以氧化钾计。
包膜控释尿素埋袋处理:称取释放期为50天的包膜控释尿素各5g,缝合在1mm的塑料网袋中,共18袋,每个生育时期取3袋,定位埋植保护行土中,深度10-20cm,插牌标示。
供试玉米品种为四单112,种植行距0.5m,株距0.3m,每穴播3粒,三叶期定植60000株/hm2。各处理施纯氮量为184kg/hm2(CK1不施氮肥),施纯磷(P2O5)量均为104.00kg/hm2,施纯钾(K2O)量均为104.00kg/hm2。磷、钾肥在播种前作为基肥一次施入。生育期内按先玉335栽培技术进行管理。
表8、各处理施肥方法
采样及样品测定方法:
在生育期内于苗期、拔节期、大喇叭口期、抽雄、灌浆中期和成熟期取植株样3株,植株样用于植株全氮的测定,采样开氏法测定;包膜控释尿素在25℃静水中包膜控释尿素的氮素溶出测定,采用蒸馏法。在成熟期每小区随机取10株进行室内考种,测定株高、穗粒数、千粒重;小区产量:实打实收计算产量。
氮肥利用率采用差值法计算,其公式为:
氮肥利用率(%)=(施氮区吸氮量-无氮区吸氮量)/施肥量×100(该公式参见如下文献:介晓磊,韩燕来,谭金芳,等.不同肥力和土壤质地条件下麦田氮肥利用率的研究[J].作物学报,1998,24(6):884-888)
土壤氮的依存率是指土壤氮对作物营养氮的贡献率,计算公式为:
土壤氮依存率(%)=无氮区吸氮量/施氮区吸氮量×100(该公式参见如下文献:李云.土壤科学与农业持续发展[A].中国土壤学会编写组.中国科学与农业可持续发展[M].北京:中国科学技术出版社,1994,219-223)
1)不同组分含量的包膜控释尿素与尿素组成的肥料一次性配施对春玉米产量及产量因子的影响
表9、不同处理对春玉米产量及产量因子的影响
注:表中不同字母表示差异达5%显著水平。
表9表示不同处理春玉米的产量及包膜控释尿素与尿素配合基施的增产效果。
由表9可知,施氮各处理春玉米产量、穗粒数显著高于不施氮处理(CK1)。25%PCU50+75%PU、30%PCU50+70%PU、40%PCU50+60%PU处理春玉米产量显著高于习惯施肥处理(CK2)。这是由于包膜控释尿素与尿素配合基施,氮素淋洗、挥发相对较少,既满足了春玉米在大喇叭口-抽雄-吐丝期对氮素的大量需求,又能满足春玉米灌浆-成熟期对氮素的需求,随着包膜控释尿素用量的增加,氮素的有效供给相对增加,植株氮素积累量也增加(见表10、表11)。
2)不同组分含量的包膜控释尿素与尿素组成的肥料一次性配施对春玉米总吸氮量、氮肥利用率和土壤氮依存率的影响
表10、不同处理的成熟期春玉米氮素积累量和氮肥利用率列表
注:表中不同字母表示差异达5%显著水平。
由表10可知,施用氮肥后春玉米氮素总积累量显著增加。在施氮量相等的情况下,包膜控释尿素与尿素配合基施处理(25%PCU50+75%PU、30%PCU50+70%PU、40%PCU50+60%PU)氮素总积累量、子粒氮素积累量明显高于习惯施肥处理(CK2),且随着包膜尿素用量的逐渐增加,春玉米氮素总积累量、子粒氮素积累量也依次增加。氮素总积累量30%PCU50+70%PU处理最高。
另外,由表10可知,包膜控释尿素与尿素配合基施处理(20%PCU50+80%PU、25%PCU50+75%PU、30%PCU50+70%PU、40%PCU50+60%PU)显著提高了氮肥利用率,比习惯施肥处理(CK2)分别提高3%、8%、10%,7%,30%PCU50+70%PU处理最高。
3)不同组分含量的包膜控释尿素与尿素组成的肥料一次性配施对春玉米不同生育时期氮素积累量的影响
表11、各处理春玉米植株在不同生育期氮素积累量的变化规律
注:表中不同字母表示差异达5%显著水平。
由表11可知,在苗期-拔节期-大喇叭口期-吐丝期,各处理氮素积累量差异基本不显著;但吐丝期以后,控释包膜尿素处理氮素积累量显著高于习惯施肥处理。究其原因:习惯施肥除底施尿素以外75%的尿素在大喇叭口表追施,当时气温高湿度大,氨挥发严重,导致追肥后期氮素供给相对不足,影响植株的氮素积累。
4)不同处理的经济效益分析
表12、不同处理的经济效益
注:表内数据以市场价计:尿素为2200元/吨,50天释放期的包膜尿素为3500元/吨,追肥劳动力投入为300元/公顷,玉米为2500元/吨。
由表12可看出,包膜控释尿素与尿素配合基施处理(20%PCU50+80%PU、25%PCU50+75%PU、30%PCU50+70%PU、40%PCU50+60%PU)与习惯施肥(CK2)相比,氮肥成本分别提高124元/hm2、155元/hm2、186元/hm2、248元/hm2;净收入分别增加911元/hm2、2067.5元/hm2、2494元/hm2、1667元/hm2。由此可见30%PCU50+70%PU处理经济效益最高。
控释肥料的价格一般比普通肥料高2.5-8倍(Shoji S,Kanno H.Use ofpolyolefin-coated fertilizers for increasing fertilizer efficiency and reducing nitrate leachingand nitrous oxide emissions[J].Fert.Res.,1994,39:147-152;Shaviv A,Mikklelsen R L.Slow release fertilizers for a safer environment maintaining high agronomic useefficiency[J].Fert.Res.,1993,35:1-12.),即使用废旧塑料的包膜控释尿素,每吨也要比尿素高1000-1500元,单施包膜尿素成本太高,效果不理想,而包膜控释尿素与尿素配合基施既能减少肥料成本,又能满足春玉米对氮素的需求,还能减少用工、提高产量;经济效益因产量提高和劳动力投入减少而明显增加。
综上所述,在春玉米上施用释放期为50天的包膜控释尿素与尿素配合基施符合春玉米的吸氮规律。在施氮量相等条件下,30%的释放期为50天的包膜控释氮配合70%的尿素氮基施,春玉米产量最高,氮素总积累量最高,氮肥利用率最高,经济效益最好。
Claims (10)
1.一种春玉米包膜控释专用肥,由氮肥、磷肥和钾肥组成;其特征在于:所述氮肥由尿素和包膜控释尿素组成,所述包膜控释尿素的释放期为40-80天;所述包膜控释尿素中的氮元素和所述尿素中的氮元素的质量比为25-40∶75-60;所述氮肥、所述磷肥和所述钾肥的质量比为14-18∶7-10∶7-13;所述氮肥的质量以所述氮肥中的氮元素计,所述磷肥的质量以五氧化二磷计,所述钾肥的质量以氧化钾计。
2.根据权利要求1所述的专用肥,其特征在于:所述氮肥、所述磷肥和所述钾肥的质量比为16∶9∶9或17.7∶10∶10。
3.根据权利要求1或2所述的专用肥,其特征在于:所述包膜控释尿素的释放期为50天或80天。
4.根据权利要求1-3任一所述的专用肥,其特征在于:所述包膜控释尿素中的氮元素和所述尿素中的氮元素的质量比为25∶75、30∶70或40∶60。
5.根据权利要求1-4任一所述的专用肥,其特征在于:所述包膜控释尿素是由尿素、聚乙烯、聚丙烯和滑石粉组成。
6.根据权利要求3-5任一所述的专用肥,其特征在于:所述释放期为50天的包膜控释尿素中,所述尿素、聚乙烯、聚丙烯和滑石粉的质量份数分别为93、3.3、3.1和0.7;
所述释放期为80天的包膜控释尿素中,所述尿素、聚乙烯、聚丙烯和滑石粉的质量份数分别为89、4.8、5.4和0.8。
7.根据权利要求5或6所述的专用肥,其特征在于:所述聚乙烯为废旧聚乙烯,所述聚丙烯为废旧聚丙烯。
8.根据权利要求1-7任一所述的专用肥,其特征在于:所述磷肥为磷元素的质量百分含量为18%的过磷酸钙肥,所述磷元素以五氧化二磷计;
所述钾肥为钾元素的质量百分含量为60%的氯化钾肥,所述钾元素以氧化钾计。
9.一种制备权利要求1-8任一所述春玉米包膜控释专用肥的方法,包括如下步骤:将权利要求1-8任一项所述各组分混匀,得到所述春玉米包膜控释专用肥。
10.权利要求1-8任一所述春玉米包膜控释专用肥在种植春玉米中的应用及包含权利要求1-8任一所述春玉米包膜控释专用肥的肥料。
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