含螯合微量元素尿素在玉米上的应用效果

Application Effect of Urea Containing Chelated Trace Elements on Maize

doi: 10.3969/j.issn.2096-7047.2024.01.008

陈全德 Quande CHEN , 余永德 Yongde YU

四川泸天化股份有限公司四川泸州 646300 Sichuan Lutianhua Co., Ltd., Luzhou, Sichuan 646300, China

摘要：

为考察在常规施底肥的基础上，追施含螯合微量元素尿素对玉米植株生长及果实成熟的促进作用，开展了田间小区试验。试验设4个处理，以施普通尿素为空白对照，测定了玉米在各生育时期的指标。结果表明：玉米施用螯合钾锌尿素、螯合锌硼尿素、螯合钾加锌尿素等新型尿素后，株高、茎粗、叶长、叶宽、穗长、穗粗、穗粒数、百粒质量等生物学性状和经济性状都明显优于施用普通尿素的；施用3种含螯合微量元素尿素的玉米产量比施用普通尿素的增产6.52%~9.31%，增加收益50.35~74.06元/亩(1亩=667 m²)。

关键词：

螯合微量元素; 尿素; 玉米; 生物学性状;

Abstract：

In order to investigate the promotion effect of urea containing chelated trace elements as topdressing on maize plant growth and fruit ripening based on conventional bottom fertilizer application, a field plot experiment is conducted. Four treatments are set up in the experiment, with common urea as the blank control, and the indicators of maize at different growth stages are measured. The results show that the application of new urea such as chelated potassium zinc urea, chelated zinc boron urea, and chelated potassium plus zinc urea in maize resulted in significantly better biological and economic traits such as plant height, stem diameter, leaf length, leaf width, ear length, ear diameter, number of grains per ear, and hundred grain weight compared to the application of common urea. The application of three types of urea containing chelated trace elements increased the yield of maize by 6.52% to 9.31% compared to the application of common urea, and increased the income range is 50.35 to 74.06 yuan/mu (1 mu=667 m²).

Keyword：

chelated trace elements; urea; maize; biological traits;

2022年1月，国务院颁发的《“十四五”节能减排综合工作方案》中提出了“推进农药化肥减量增效”“主要农作物化肥、农药利用率均达到43%以上”的目标。2021年3月11日发布的国家“十四五”规划中明确“深入实施农药化肥减量行动”，氮肥减量增效已成为亟待解决的问题和研究热点。新型尿素在2015年以后备受关注，迎来快速发展期，新型尿素的种类和产量均在增加, 现在市场上主要有含微量元素尿素、缓释尿素、稳定性尿素、聚合氨基酸尿素和增值尿素等五大类^[1]。

聚天冬氨酸含有肽键和羧基等活性基团，对金属元素具有很强的螯合作用，能够富集中微量元素养分，同时还能改善土壤结构，增加土壤中有益菌含量，其本身具有生物活性，可完全生物降解，对植物和环境无污染毒害，是一种绿色产品，因此被广泛用作肥料添加剂。另外，聚天冬氨酸可有效防止氮挥发、流失，对尿素具有缓释作用，控制养分缓慢释放^[2]。微量元素在作物体内含量虽少，但其对作物的生长发育起着至关重要的作用，是作物体内酶或辅酶的组成部分，具有很强的专一性，是作物生长发育不可缺少的和不可被替代的。微量元素以无机盐形式直接施入土壤中易被固定，难以被作物吸收利用，而螯合态微量元素具有不易被土壤固定、易溶于水、利于作物吸收等优点^[3-4]。本文通过施用不同含螯合微量元素尿素，来验证螯合微量元素在提高肥料利用率、促进作物生长及提高产量等方面的作用。

1 试验材料及方法

1.1 试验概况

试验时间：2022年6月6日播种，2022年8月28日收获。

试验地点：四川省泸州市纳溪区新乐镇桂花村3社。

供试土壤：壤土，表层质地中壤，土壤肥力中等，地力均匀，灌溉条件较好。土壤基本理化性状：w(有机质)为12.46 g/kg，w(全氮)为0.415 g/kg，w(碱解氮)为60.90 mg/kg，w(有效磷)为14.30 mg/kg，w(速效钾)为44.81 mg/kg，pH为6.35。

供试作物：糯玉米佳糯668，四川省洪鑫种业有限公司生产。

供试肥料：螯合钾锌尿素，w(N)≥46.0%，w(螯合锌)≥1 050 mg/kg，w(螯合钾)≥630 mg/kg，四川泸天化股份有限公司；螯合锌硼尿素，w(N)≥46.0%，w(螯合锌)≥1 300 mg/kg，w(螯合硼)≥300 mg/kg，四川泸天化股份有限公司；螯合钾加锌尿素，w(N)≥46.0%，w(螯合锌)≥1 020 mg/kg，w(螯合钾)≥610 mg/kg，从市场采购；普通尿素，w(N)≥46.0%，四川泸天化股份有限公司；复合肥，22-8-10，九禾股份有限公司。

1.2 试验设计及方法

将供试的4种尿素用作追肥，试验共设4个处理，每个处理重复3次，随机区组排列。每个小区长9 m、宽3.6 m，面积32.4 m²，种植玉米3行，每行15株。

处理1(A)：常规施肥，底肥为复合肥20 kg/亩(1亩=667 m²)，播种后12 d施普通尿素10 kg/亩，玉米大喇叭口期追施普通尿素15 kg/亩。

处理2(B)：常规施肥，底肥为复合肥20 kg/亩，播种后12 d施螯合钾锌尿素10 kg/亩，玉米大喇叭口期追施螯合钾锌尿素15 kg/亩。

处理3(C)：常规施肥，底肥为复合肥20 kg/亩，播种后12 d施螯合锌硼尿素10 kg/亩，玉米大喇叭口期追施螯合锌硼尿素15 kg/亩。

处理4(D)：常规施肥，底肥为复合肥20 kg/亩，播种后12 d施螯合钾加锌尿素10 kg/亩，玉米大喇叭口期追施螯合钾加锌尿素15 kg/亩。

在玉米生育期内，各试验小区除施肥有差异外，除草、松土、灌水、病虫害防治等田间栽培、管理措施应保持一致。

1.3 测定项目及方法

在玉米大喇叭口期，每个重复随机选取5株玉米，记录植株的株高、茎粗、叶绿素相对含量(SPAD值)；在玉米吐丝期，每个重复随机选取5株玉米，记录植株的株高、茎粗、叶长、叶宽、SPAD值；在玉米成熟期，每个重复随机选取5株玉米，并摘取玉米果实，记录穗长、穗棒直径、秃尖、穗粒数、百粒质量。

株高：在自然状态下，用卷尺测量根基部到顶端位置的高度。

茎粗：用游标卡尺测量茎基部的直径。

SPAD值：用手持式植物养分速测仪测定穗位叶处SPAD值，每片叶测3次取平均值。

叶长：用卷尺沿叶脉测量玉米穗位叶的长度。

叶宽：用卷尺测量玉米穗位叶的最宽长度。

穗长：用卷尺测量玉米果实的长度。

穗棒直径：用游标卡尺测量玉米果实中间位置的粗度。

秃尖：用直尺测量玉米果实顶端无穗籽的长度。

穗粒数：对摘取的玉米果实脱粒记数。

百粒质量：每个玉米果实脱粒后随机选取100粒，用电子天平称量质量。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对玉米大喇叭口期生物学性状的影响

不同施肥处理对玉米大喇叭口期生物学性状的影响见表 1。

表 1

不同施肥处理的玉米大喇叭口期生物学性状

处理	株高/cm	茎粗/cm	SPAD值
A	94.73	1.95	30.89
B	104.17	2.13	31.26
C	103.56	2.19	31.34
D	102.89	2.08	31.23

由表 1可知，在常规施底肥的基础上，追施含螯合微量元素尿素比追施普通尿素对玉米的生长有更好的促进作用。在株高方面，各处理表现为B＞C＞D＞A，B、C、D处理比A处理增高8.16~9.44 cm；在茎粗方面，各处理表现为C＞B＞D＞A，B、C、D处理比A处理增粗0.13~0.24 cm；在SPAD值方面，各处理表现为C＞B＞D＞A。

2.2 不同施肥处理对玉米吐丝期生物学性状的影响

不同施肥处理对玉米吐丝期生物学性状的影响见表 2。

表 2

不同施肥处理的玉米吐丝期生物学性状

处理	株高/cm	茎粗/cm	叶长/cm	叶宽/cm	SPAD值
A	215.13	2.21	64.52	10.83	53.48
B	224.73	2.45	71.34	11.32	54.59
C	223.40	2.51	72.51	11.56	54.66
D	223.15	2.39	71.26	11.27	54.51

由表 2可知，在常规施底肥的基础上，追施含螯合微量元素尿素比追施普通尿素对玉米的生长有更好的促进作用。在株高方面，各处理表现为B＞C＞D＞A，B、C、D处理比A处理增高8.02~9.60 cm；在茎粗方面，各处理表现为C＞B＞D＞A，B、C、D处理比A处理增粗0.18~0.30 cm；在叶长方面，各处理表现为C＞B＞D＞A，B、C、D处理比A处理增长6.74~7.99 cm；在叶宽方面，各处理表现为C＞B＞D＞A，B、C、D处理比A处理增加0.44~0.73 cm；在SPAD值方面，各处理表现为C＞B＞D＞A。

2.3 不同施肥处理对玉米成熟期果实的影响

不同施肥处理对玉米成熟期果实的影响见表 3。

表 3

不同施肥处理对玉米成熟期果实的影响

处理	穗长/ cm	穗棒直径/cm	秃尖/ cm	穗粒数/ 粒	百粒质量/g	亩产量/ kg	增产率/ %
A	20.27	4.47	0.93	532.30	40.12	530.89
B	22.18	4.73	0.53	578.50	41.53	570.42	7.45
C	22.60	4.75	0.51	582.40	41.96	580.30	9.31
D	22.00	4.72	0.57	575.80	40.87	565.48	6.52

由表 3可知，在常规施底肥的基础上，追施含螯合微量元素尿素比追施普通尿素对玉米果实增产有明显的促进作用。在穗长方面，各处理表现为C＞B＞D＞A，B、C、D处理比A处理增长1.73~2.33 cm。在穗棒直径方面，各处理表现为C＞B＞D＞A，B、C、D处理比A处理增粗0.25~0.28 cm。在秃尖方面，各处理表现为C＜B＜D＜A，B、C、D处理比A处理减少0.36~0.42 cm。在穗粒数方面，各处理表现为C＞B＞D＞A，B、C、D处理比A处理增加43.50~50.10粒。在亩产量方面，各处理表现为C＞B＞D＞A，B、C、D处理比A处理增产34.59~49.41 kg。

2.4 含螯合微量元素尿素对玉米应用效果的分析

含螯合微量元素尿素在玉米上应用效果试验的方差分析结果见表 4。

表 4

含螯合微量元素尿素在玉米上应用效果试验的方差分析

项目	变异来源	平方和 SS	自由度 df	方差 MS	F值	F_0.05	F_0.01
穗长	处理间	9.51	3.00	3.17	6.01	4.76	9.78
	区组间	2.32	2.00	1.16	2.20	5.14	10.92
	误差	3.17	6.00	0.53
	总体	15.00	11.00	1.36
穗棒直径	处理间	0.15	3.00	0.05	6.00	4.76	9.78
	区组间	0.03	2.00	0.01	1.55	5.14	10.92
	误差	0.05	6.00	0.01
	总体	0.23	11.00	0.02
秃尖	处理间	0.35	3.00	0.12	5.80	4.76	9.78
	区组间	0.06	2.00	0.03	1.41	5.14	10.92
	误差	0.12	6.00	0.02
	总体	0.52	11.00	0.05
穗粒数	处理间	4 952.07	3.00	1 650.69	8.49	4.76	9.78
	区组间	133.15	2.00	66.57	0.34	5.14	10.92
	误差	1 167.05	6.00	194.51
	总体	6 252.27	11.00	568.39

由表 4可知，穗长结果经方差分析，区组间F(2.20)＜F_0.05，差异不显著；处理间F_0.01>F(6.01)＞F_0.05，差异达显著水平。说明追施的3种新型尿素均比追施等量的普通尿素能显著增加玉米的穗长。穗棒直径结果经方差分析，区组间F(1.55)＜F_0.05，差异不显著；处理间F_0.01>F(6.00)＞F_0.05，差异达显著水平。说明追施的3种新型尿素均比追施等量的普通尿素能显著增加玉米的穗棒直径。秃尖结果经方差分析，区组间F(1.41)＜F_0.05，差异不显著；处理间F_0.01>F(5.80)＞F_0.05，差异达显著水平。说明追施3种新型尿素均比追施等量的普通尿素能显著减少玉米秃尖。穗粒数结果经方差分析，区组间F(0.34)＜F_0.05，差异不显著；处理间F_0.01>F(8.49)＞F_0.05，差异达显著水平。说明追施的3种新型尿素均比追施等量的普通尿素能显著增加玉米的穗粒数。

3 经济效益分析

目前市场上1 t含螯合微量元素尿素比普通尿素售价高200元，其他成本一样，玉米按1.6元/kg计算，施用含螯合微量元素尿素的经济效益见表 5。

表 5

经济效益分析表

处理	产量/ (kg·亩^-1)	产值/ (元·亩^-1)	增加肥料成本/ (元·亩^-1)	增加产值/ (元·亩^-1)	增加收益/ (元·亩^-1)
A	530.89	849.42
B	570.42	912.67	5	63.25	58.25
C	580.30	928.48	5	79.06	74.06
D	565.48	904.77	5	55.35	50.35

4 结语

李潮海等^[5]的研究表明，用氨基酸微量元素螯合物拌种能使玉米叶面积和株高增加，并提高叶片叶绿素含量，增强植株光合作用。于常海等^[6]的研究表明，冲施黄腐酸螯合锌对苗期玉米株高、茎粗和叶片SPAD值均有促进作用。以上研究与试验结果基本一致。刘鹏等^[7]的研究表明，硼元素能直接增加植株叶片叶绿素的含量，抑制了叶片的衰亡，增加玉米植株的有效叶面积，从而促进植株光合作用的进行，实现提高植株整体的光合速率的目的。综上, 在夏玉米生育时期内适时适量地补充螯合微量元素锌、硼，可直接或间接地起到提高叶片叶绿素的含量，进而促进植株的光合作用，有利于实现产量提升的目的。试验结果显示：夏玉米追施螯合钾锌尿素、螯合锌硼尿素、螯合钾加锌尿素等新型尿素后，株高、茎粗、叶长、叶宽、穗长、穗粗、穗粒数、百粒质量等玉米的主要生物学性状和经济性状都明显优于追施普通尿素的。追施3种含螯合微量元素尿素比追施普通尿素增产6.52%~9.31%，增加收益50.35~74.06元/亩。因此，在缺微量元素锌、硼地区，适宜推广施用含螯合微量元素尿素。

ckwx 参考文献

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杨自超, 杨博兰, 刘建琦, 等. 氨基酸螯合钙铁镁与硼配施对花生生长和产量的影响[J]. 肥料与健康, 2023, 50(2): 36-39.

李潮海, 周顺利, 李胜利. 氨基酸螯合多元微肥拌种对玉米苗期生长的影响[J]. 玉米科学, 1996(4): 40-42.

于常海, 曹艳, 任孟伟, 等. 不同黄腐酸对苗期玉米生长及土壤养分含量的影响[J]. 肥料与健康, 2022, 49(3): 44-48.

刘鹏, 杨玉爱. 钼、硼对大豆光合效率的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2003(4): 456-461.