控释掺混肥在小麦-玉米轮作体系中的应用效果研究

摘要

缓/控释肥因养分释放与作物吸收同步，能显著提高作物产量与肥料利用率，减少氮肥的挥发与淋失。但缓/控释肥膜材料价格较高，制约了其在大田上大面积推广。控释掺混肥，因兼有控释肥与普通肥料的特点，能够满足作物对养分的需求，生产简单，成本较低，成为缓/控释肥在大田大面积推广的一个方向。研究选用价格低廉的控释期60d、可降解的水溶性高分子聚合物包膜尿素，采用室内模拟试验与田间试验相结合的方法，系统研究控释掺混肥的养分释放特性及其对土壤理化性状和麦玉产量及经济效益的影响做出分析，以期为控释掺混肥在大田应用推广提供理论依据。主要研究结果如下：
　　 1.控释尿素的养分累积释放量呈抛物线状，初期溶出率、7d静态溶出率、28d肥料养分累计释放量、养分微分溶出率都达到了行业标准。50％和100％控氮比的控释掺混肥处理延缓了氨挥发，且峰值降低。不同控氮比的控释掺混肥处理能减缓土壤全氮和碱解氮含量的降低速率，且控氮比增加，趋势增强。小麦、玉米季，不同氮肥用量下各处理土层硝态氮和铵态氮含量都随控氮比的增加而增加；小麦季不同土层铵态氮含量较硝态氮高，玉米季则含量相近。
　　 2.小麦、玉米都以中氮量50％控氮比的控释掺混肥处理产量最高，分别较常规施肥处理增产1217.7kg/ha和754.0kg/ha；相同氮用量的条件下50％与100％控氮比时能提高小麦小穗数和穗粒数，玉米相同氮用量下的条件下30％、50％和100％控氮比时对玉米行粒数以及千粒重的增加效果明显。
　　 3.生殖阶段小麦及玉米的功能叶净光合速率、硝酸还原酶活性、SOD活性、CAT活性以及可溶性蛋白含量都随生育进程的推进呈下降趋势，前期下降趋势平缓，后期急剧下降，中、高氮用量30％、50％和100％控氮比的控释掺混肥处理延缓了其生理活性的减弱。
　　 4.小麦、玉米籽粒的干物质积累都呈“S”型变化趋势，相同氮用量30％、50％和100％控氮比处理较其它处理灌浆启动慢，但后期速率加快；麦玉中、高氮用量30％、50％与100％控氮比处理都保持了较高的干物质增长速率。
　　 5.中氮量50％控氮比处理小麦、玉米生物量最高；小麦氮素总积累量没有随氮用量的增加而增加，中氮量50％控氮比处理最高，玉米则以高氮量100％控氮比处理最高；氮素收获指数随氮用量的增加呈下降趋势，但中氮量50％处理保持了较高的氮素收获指数。
　　 6.中氮量50％与100%控氮比处理的氮肥利用率与氮肥农学效率较高，小麦、玉米较常规施肥处理氮肥利用率分别提高16.73%、4.87%和11.11%、17.65%，氮肥农学效率增加5.63、4.64和4.19、2.24。
　　 7.小麦、玉米经济效益都以中氮量50%控氮比处理最高，较常规施肥处理分别增加2587.23元/ha和1357.02元/ha。