CN102612909A - 一种玉米专用种肥局部调控施肥方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种玉米专用种肥局部调控施肥方法。该方法包括如下步骤：播种时，将玉米专用种肥条施在播种行的一侧；所述玉米专用种肥由氮肥、磷肥和硫肥组成；所述玉米专用种肥与播种行的水平距离为5cm～6cm，与玉米种子的垂直距离为5cm～6cm。本发明根据玉米的生长特性，种肥较农民习惯施肥，提高肥料效率，促进苗期生长，增加产量。本发明为实现玉米高产高效提供了一条科学的施肥技术，具有显著的增产效果，尤其随着农业机械化的普及，将种肥技术与农机相结合，将具有更广的实际应用价值，并且农艺与农机相结合是现代化农业的发展方向，在国际上已得到普及，该项技术在我国玉米生产上将具有广阔的市场前景。

Description

一种玉米专用种肥局部调控施肥方法

技术领域

本发明涉及一种玉米专用种肥局部调控施肥方法，属于农业肥料技术领域。

背景技术

玉米是我国第三大经济作物，在农业生产中占据重要地位。实现玉米高产高效是农业发展的目标，而培育壮苗则是获得高产高效的第一步。但在春玉米苗期，经常受到低温、干旱等不良环境的胁迫，导致根系生长迟缓，苗小、苗弱。为了培育壮苗，近年来，种肥的施用越来越普遍，在生产上也发挥了一定的作用，为玉米高产打下良好的基础。研究表明，玉米苗期生长中心是“根系”，根系生长的好坏对玉米一生都有重要影响。而苗期，尤其是出苗后3叶期到6叶期胚乳养分耗尽，土壤中养分有效性低，根系生长缓慢、根系数量少、吸收能力弱，玉米生长处于“断奶期”。这个时期玉米对养分的需求总量不多，但十分关键，如果养分尤其是氮磷养分缺乏，即使后期再供应更多的养分，都无法弥补苗期损失。而种肥的施用通过科学的养分组成以及合理的施用方法，与传统撒施相比，促根壮苗效果显著，引起了越来越多研究人员的密切关注。

然而，目前我国玉米种肥施用中还存在较大的盲目性，尤其对于种肥的种类、养分组合和施用方法上也存在不科学的地方，不仅造成肥料利用率低，而且造成烧芽或烧苗，给玉米生产带来难以挽回的损失。主要表现在以下三个方面：一是种肥施用量过大，部分农民在播种时凭经验大量施用种肥，种肥用量多达每亩100斤甚至120斤，造成种子发芽或出苗过程中根系与化肥接触而引起烧芽或烧苗。二是种肥与种子混播，种肥施用量虽然不大，但有的肥料不宜于与种子混播在一起，如果混播使种子和肥料直接接触从而造成烧芽或烧苗。三是用纯的氮素化肥作种肥，纯氮素化肥有的挥发性较强(如碳酸氢铵)，有的则含有对种子或幼芽具有某种腐蚀作用的成分(如尿素当中的缩二脲)，极容易引起烧苗。

实现玉米高产高效，需要科学的施肥技术，不仅要考虑土壤理化性状，更要根据玉米生长对养分的需求特性，有针对地进行定向调控。针对这些问题，根据养分根际调控原理和玉米苗期需肥规律，结合养分生理特性；东北、西北和华北春播玉米区是我国玉米主产区，产量占全国总产的50％左右，这几个地区玉米产量水平高低直接影响着全国玉米生产乃至粮食安全，而这些地区石灰性土壤分布广泛。研究适合该地区的种肥配方和施用方法，以期为玉米高产高效以及现代化生产提供科学技术支持。

发明内容

本发明的目的是针对目前种肥施用中存在的问题，依据养分根际局部调控原理和肥料生理特性，提供一种适合玉米苗期需肥规律的局部调控施肥方法。

本发明提供的一种玉米专用种肥局部调控施肥方法，包括如下步骤：

播种时，将玉米专用种肥条施在播种行的一侧；所述玉米专用肥由氮肥、磷肥和硫肥组成。

上述的调控施肥方法中，所述玉米专用种肥与播种行的水平距离为5cm～6cm，与玉米种子的垂直距离为5cm～6cm。

上述的调控施肥方法中，条施时，所述玉米专用种肥的养分含量如下：其中，P的含量以P₂O₅计，N 35～45kg ha^-1，P₂O₅ 60～80kg ha^-1，S 22～40kg ha^-1。

上述的调控施肥方法中，条施时，所述玉米专用种肥的养分含量具体可为：其中，P的含量以P₂O₅计，N 40kg ha^-1，P₂O₅ 80kg ha^-1，S 24kg ha^-1。

上述的调控施肥方法中，所述氮肥和磷肥均可为磷酸一铵，所述硫肥可为硫酸铵。

本发明提供的方法可应用在北方石灰性土壤上。

本发明具有以下优点：

(1)本发明根据玉米苗期需肥特性，采用种肥局部调控施肥技术，即可以促根、培育壮苗，又能提高肥料农学效率和偏生产力，增加产量。

(2)本发明采用铵态氮加磷，是基于本课题组多年的研究结果，在玉米苗期将铵态氮(磷酸一铵和硫酸铵)按照一定比例科学配比后局部条施在种子的附近，与常规施肥(尿素加过磷酸钙撒施)相比，促根壮苗效果显著。试验结果表明：5叶1心期取样调查，在苗期施用种肥的情况下，与传统施肥相比，地上部叶面积和叶绿素含量增加，光合能力增强，地下部根系数量增多。单株叶面积增加39.1％，叶绿素含量(Spad)增加8.0％，地上部干重增加33.0％，地下部(根系)干重增加42.9％。单株总根长增加34.6％，根系总表面积增加42.1％，总根尖数增加50.0％。

(3)本发明采用的铵态氮(硫酸铵)加磷局部调控施肥技术，依据养分局部调控作用原理和肥料生理特性，硫酸铵为生理酸性肥料，在根中同化1分子铵态氮就要产生1个质子，质子排出根外，使根际pH降低，在石灰性土壤上其氮肥效果优于施用尿素。我们的试验结果证实，铵态氮(硫酸铵)加磷局部调控利用氮磷等养分的互作效应，硫素也可以进一步增加磷素的有效性，使地上部氮和磷的累积量显著增加，单株地上部氮累积量增加47.6％，磷累积量增加55.3％。

(4)本发明种肥局部调控技术与常规施肥(尿素加过磷酸钙撒施)相比，成熟期玉米穗粒数和产量显著增加，穗粒数增加11.1％、产量增加8.5％，千粒重、穗行数和穗长无差异，秃顶长显著降低29.6％。肥料偏生产力提高8.4％，肥料农学效率提高38.4％，每公顷效益增加2155元。

总之，本发明根据玉米的生长特性，种肥较农民习惯施肥，提高肥料效率，促进苗期生长，增加产量。本发明为实现玉米高产高效提供了一条科学的施肥技术，具有显著的增产效果，尤其随着农业机械化的普及，将种肥技术与农机相结合，将具有更广的实际应用价值，并且农艺与农机相结合是现代化农业的发展方向，在国际上已得到普及，该项技术在我国玉米生产上将具有广阔的市场前景。

附图说明

图1为种肥条带与播种行的平面位置示意图。

图2为种肥与种子的平面位置示意图。

具体实施方式

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1、

在土壤磷含量适宜的地区，称取磷酸一铵(N含量11％，P₂O₅含量44％)160公斤，硫酸铵100公斤，将物料混合均匀，得到260公斤玉米专用种肥，其中磷酸一铵与硫酸铵的质量比为8∶5，即播种时施用的种肥中养分含量为N 38kg ha^-1，P₂O₅ 70kg ha^-1，S 24kg ha^-1。

施用方式：播种时，在播种行一侧5厘米的地方，开沟施用种肥，沟深为距种子垂直距离朝下5厘米，采用人工施用。

上述实施例中，种肥条带与播种行的平面位置示意图如图1所示，种肥与种子的平面位置示意图如图2所示。

实施例2、

在土壤磷含量高的地区，称取磷酸一铵(N含量11％，P₂O₅含量44％)136公斤，硫酸铵105公斤，将物料混合均匀，得到241公斤玉米专用种肥，其中磷酸一铵与硫酸铵的质量比为136∶105，即播种时施用的种肥中养分含量为N 36kg ha^-1，P₂O₅60kg ha^-1，S 25.5kg ha^-1。

施用方式：播种时，在播种行一侧5厘米的地方，开沟施用种肥，沟深为距种子垂直距离朝下5厘米，采用机械施用。

实施例3、

在2010年和2011年，在北京海淀区上庄中国农业大学试验站、河北曲周中国农业大学试验站进行了大田肥效试验。

1材料与方法：

1.1供试作物：玉米

1.2试验方法：田间试验，位于中国农业大学北京海淀区上庄试验基地

1.3试验设计：

处理1：习惯施肥

处理2：本发明提供的方法

1.4供试土壤：

试验土壤为砂质潮土，属于典型的石灰性土壤，0-30cm土层土壤容重为1.44gcm^-3，pH为8.1(土水比1∶5)，有机质含量为8.4g kg^-1，总氮为0.74g kg^-1，有效磷含量为6.1mg kg^-1，速效钾含量为78mg kg^-1。种植密度为60000plant ha^-1。种植方法采用宽窄行种植，窄行行距为30厘米，宽行行距为60厘米。采用完全随机区组设计，每个处理有4个重复，小区面积30m²。

1.5肥料原料组成及施用方法

处理1(常规施肥)：所用的肥料种类为尿素和过磷酸钙撒施，用量为N 40kg ha^-1，P₂O₅ 80kg ha^-1均匀撒施作为基肥。

处理2(本发明方法)：所用的肥料种类为磷酸一铵和硫酸铵作为种肥局部调控，用量为N 40kg ha^-1，P₂O₅ 80kg ha^-1，S 24kg ha^-1；种肥位置：种子侧下方，距播种行5厘米，距种子下方垂直距离5厘米处。

说明：两个处理均撒施K₂O 80kg ha^-1和硫酸锌30kg ha^-1作为底肥，同时在拔节期都追施120kg ha^-1的氮肥。

2结果与分析

2.1不同处理对玉米苗期植株生物量的影响

在播种后28天，取样测定植株叶面积，叶面积的计算方法(Sanderson et al.，1981)为：叶面积＝叶片长度×叶片最宽处的宽度×K

K为形状系数，对于未展开叶K值为0.5，对于完全展开叶K值为0.75。植株样品测定为每小区选取长势均匀的5株，将样品分为地上部和地下部分布进行植株干物重的测定。

根长的测定采用挖整根的方法，深度达到40厘米。

采用SAS软件对数据进行方差分析，结果如下：

表1不同处理对玉米苗期生物量的影响

在苗期，施用本发明的种肥与传统施肥相比，促进了苗期生长，有利于培育壮苗。叶片伸展速度加快，光合作用能力增强，干物质积累量增加，单株叶面积增加39.1％，叶绿素含量(Spad)增加8.0％，地上部干重增加33.0％，地下部(根系)干重增加42.9％。表明，施用本发明种肥促进玉米苗期生长，培养壮苗。

2.2不同处理对玉米苗期根系生长的影响

为了进一步研究本发明的种肥对玉米苗期根系生长的影响，采用剖面的方法挖整棵玉米根系，将根系用水清洗干净后，放置在冰柜中保存于-20℃条件下，再用Epsonperfection V700photo扫描仪进行扫描，扫描后的图片采用WinRhizo软件进行分析。

结果如下：

表2不同处理对玉米苗期根系生长的影响

在苗期，施用本发明的种肥与传统施肥相比，根系长度、根系总表面积和根尖数等指标显著增加，单株总根长增加34.6％，根系总表面积增加42.1％，总根尖数增加50.0％。表明，施用本发明种肥显著促进玉米苗期根系生长，根系总表面积增加意味着吸收能力的增强。

2.3不同处理对玉米苗期养分吸收的影响

样品分为地上部和地下部分别进行养分含量的测定。首先样品在60℃烘箱中干燥3天，恒重后，称取一定的重量粉碎，然后用硫酸和双氧水进行硝煮，硝煮液用于大量元素氮磷含量的测定。氮的测定采用凯氏定氮法，磷的测定采用钒钼黄比色法(Johnson and Ulrich，1959；Shi，1986)。结果如下：

表3不同处理玉米地上部养分浓度和养分累计量

在苗期，施用本发明的种肥与传统施肥相比，促进了对土壤中养分的吸收和利用，使地上部氮和磷的累计量显著增加。单株氮累积量增加47.6％，磷累计量增加55.3％。虽然地上部氮浓度和磷浓度有一定程度的增加，但差异不显著。

2.4不同处理对玉米产量的影响

在玉米叶片变黄、籽粒变硬、籽粒乳腺消失至2/3时适时收获玉米。在测产区划定一定面积，实收测产，换算成公顷产量，每个小区取回6个代表性的玉米棒，每个处理共计24个玉米棒进行考种。结果如下：

表4不同处理对玉米产量的影响

与传统施肥相比，施用本发明的种肥，玉米穗粒数和产量显著增加，穗粒数增加11.1％、产量增加8.5％，秃顶长显著降低29.6％。肥料成本节约5.9％，肥料偏生产力提高8.4％，肥料农学效率提高38.4％，每公顷效益(玉米籽粒产出减去肥料投入)增加2155元。

3结论

本发明，在苗期施用种肥的情况下，与传统施肥相比，促进苗期生长，单株叶面积增加39.1％，叶绿素含量(Spad)增加8.0％，地上部干重增加33.0％，地下部(根系)干重增加42.9％。施用本发明种肥对根系生长的促进作用更明显，单株总根长增加34.6％，根系总表面积增加42.1％，总根尖数增加50.0％。而根系总表面积的增加意味着吸收能力的增强，使地上部氮和磷的累计量显著增加，单株植株氮累积量增加47.6％，磷累计量增加55.3％。

利用本发明提供的方法，玉米穗粒数和产量显著增加，穗粒数增加11.1％、产量增加8.5％，千粒重、穗行数和穗长无差异，秃顶长显著降低29.6％。肥料成本节约5.9％，肥料偏生产力提高8.4％，肥料农学效率提高38.4％，每公顷效益(玉米籽粒产出减去肥料投入)增加2155元。

表明，本发明种肥局部调控施肥方法，不仅促进了玉米苗期生长，促根壮苗，增强养分的吸收和累积，增加产量。

Claims (5)

1.一种玉米专用种肥局部调控施肥方法，包括如下步骤：

播种时，将玉米专用种肥条施在播种行的一侧；所述玉米专用种肥由氮肥、磷肥和硫肥组成。

2.根据权利要求1所述的调控施肥方法，其特征在于：所述玉米专用种肥与播种行的水平距离为5cm～6cm，与玉米种子的垂直距离为5cm～6cm。

3.根据权利要求1或2所述的调控施肥方法，其特征在于：条施时，所述玉米专用种肥的养分含量如下：其中，P的含量以P₂O₅计，N 35～45kgha^-1，P₂O₅ 60～80kg ha^-1，S 22～40kg ha^-1。

4.根据权利要求3所述的调控施肥方法，其特征在于：条施时，所述玉米专用种肥的养分含量如下：其中，P的含量以P₂O₅计，N 40kg ha^-1，P₂O₅80kg ha^-1，S 24kgha^-1。

5.根据权利要求1-4中任一所述的调控施肥方法，其特征在于：所述氮肥和磷肥均为磷酸一铵，所述硫肥为硫酸铵。

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