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聚磷(lin)酸銨(an)在不同作物(wu)上(shang)的應用研(yan)究(jiu)【2016-2017年度】

磷(lin)是作物(wu)生長發育不可缺少的營養元素之(zhi)一,對作物(wu)高產和(he)保持品種的優良特性(xing)有明顯作用。但(dan)磷(lin)(lin)肥用量大、磷(lin)(lin)利用率低的問題持續困擾著我(wo)國農業。據統計,我國主要糧食作物的(de)磷肥當(dang)季利用率只有(you)7.3~20.1%1,造(zao)成(cheng)了磷資源(yuan)的大量(liang)浪費,還極(ji)易引發水體富營(ying)養化。為響應(ying)國(guo)家(jia)“一控兩(liang)減三基(ji)本”的號召,如何減少磷(lin)資源消耗、降低農業投入、提高農業產出,改善(shan)土(tu)壤環境,是(shi)農業(ye)專(zhuan)家(jia)(jia)也是(shi)磷(lin)(lin)肥產業(ye)亟需(xu)解決的一(yi)個關(guan)鍵問題。本文根據(ju)川恒(heng)股份近兩年的試(shi)驗情況,向(xiang)大家(jia)(jia)推廣一(yi)種新型磷(lin)(lin)肥——聚磷(lin)(lin)酸(suan)銨,期待更多(duo)專(zhuan)家(jia)(jia)的驗證和認可。


一、試(shi)驗(yan)基本(ben)情況


1.試(shi)驗地點及(ji)作物


1.1四川省(sheng)什(shen)邡市馬(ma)井鎮


供試土(tu)壤為沖積油砂壤土(tu),耕層土(tu)壤pH5.8,土(tu)壤有機質(zhi)30.31g/kg,平均(jun)堿(jian)解氮156mg/kg,平(ping)均有(you)效(xiao)磷(lin)70mg/kg,平(ping)均速效鉀50mg/kg

供試作物為芹菜、萵筍。


1.2甘肅省景泰縣蘆陽(yang)鎮


供試土壤為輕度鹽堿(jian)土,質地中壤,耕層土壤pH7.8,土壤有機(ji)質1.96g/kg,平均堿(jian)解(jie)氮79mg/kg,平均有效(xiao)磷18mg/kg,平均速(su)效鉀151mg/kg

供試作物(wu)為(wei)玉(yu)米、馬鈴薯。


1.3山(shan)東省棲霞市觀里鎮


供試土(tu)壤為(wei)微(wei)酸性棕壤,耕層土(tu)壤pH6.0,土壤有機質19.6g/kg,平均堿解氮(dan)107mg/kg,平均有效磷16mg/kg,平(ping)均速(su)效鉀101mg/kg

供試作(zuo)物為紅(hong)富士蘋果(guo)(guo)(第二年(nian)掛(gua)果(guo)(guo))。


2 試驗(yan)設計


2.1什(shen)邡(fang)市(shi)馬(ma)井鎮


每種(zhong)作物各(ge)四個處理,具體(ti)施肥量及肥料(liao)種(zhong)類如表1.2.1-1和表1.2.1-2所示,施肥方式為沖(chong)施。


2.1-1芹菜試(shi)驗(yan)地(di)塊各處理所用(yong)肥料種類和用(yong)量


編(bian)號

處理

N(kg/666.7m2

P2O5(kg/666.7m2

K2O(kg/666.7m2

所用肥料

1

CK

15

0

30

尿(niao)素、硝(xiao)酸(suan)鉀(jia)

2

MAP

15

15

30

尿(niao)素(su)、磷酸一銨(an)【12-61-0】、硝酸鉀(jia)

3

APP-1

15

15

30

尿素、聚(ju)磷酸(suan)銨【14-65-0】、硝酸(suan)鉀(jia)

4

APP-2

15

7.5

30

尿素、聚磷(lin)酸銨【14-65-0】、硝酸鉀(jia)


2.1-2萵(wo)筍試驗地(di)塊各處理所(suo)用肥料種(zhong)類(lei)和用量


編號

處(chu)理

N(kg/666.7m2

P2O5(kg/666.7m2

K2O(kg/666.7m2

所用肥料

1

CK

15

0

12

尿素、硝(xiao)酸(suan)鉀

2

MAP

15

5

12

尿素、磷酸一(yi)銨【12-61-0】、硝酸鉀

3

APP-1

15

5

12

尿素、聚磷酸(suan)銨【14-65-0】、硝(xiao)酸鉀

4

APP-2

15

2.5

12

尿素、聚磷(lin)酸(suan)銨(an)【14-65-0】、硝酸鉀



2.2甘(gan)肅省景泰縣蘆陽鎮


每種(zhong)作(zuo)物各四個處(chu)理,根(gen)據當地(di)習慣施(shi)肥(fei),玉米各處(chu)理氮(N)、磷(P2O5)、鉀(K2O)純養分(fen)施入(ru)量(liang)(kg/666.7m2)分別為20108,馬(ma)鈴薯各處理氮(dan)(N)、磷(P2O5)、鉀(K2O)純(chun)養分施(shi)入(ru)量(kg/666.7m2)分別為121020。具體(ti)試驗設置如(ru)下表1.2.2所示。除二銨外(水溶性(xing)太差,在播種時(shi)一次性(xing)底(di)施(shi)),各處理所需肥(fei)料均采(cai)用“水肥(fei)一體(ti)(ti)化”的滴灌技(ji)術施(shi)用。


2.2玉米及(ji)馬鈴薯試(shi)驗(yan)地塊(kuai)各處理設置


編號

處理(li)

解釋說明

氮(dan)源

磷源(yuan)

鉀(jia)源

1

CK0

無(wu)磷肥對照

尿素

硫酸鉀

2

CK1

當地習慣施肥對照

尿素、二銨(an)

二銨(an)【18-46-0

硫酸(suan)鉀

3

CK2

磷(lin)酸一銨(an)對照(zhao)

尿素、一銨

一銨12-61-0

硫酸鉀

4

APP

施用(yong)川恒聚磷酸銨(an)

尿(niao)素(su)、APP

APP14-65-0

硫酸鉀



2.3山東省棲霞市觀里鎮(zhen)


果樹(shu)品種為紅富(fu)士,共兩個處理,在花前及掛果后進(jin)行沖(chong)施。常規(gui)對照為15-15-15的硫(liu)基復合肥(fei),試驗(yan)對照為(wei)川恒股(gu)份研發(fa)的18-18-18復(fu)合肥,其中聚(ju)合態P2O5的占(zhan)比為40%。具體(ti)施肥量(liang)及設置如下表所示。


表(biao)2.3蘋(pin)果試驗地塊各處理設置


編(bian)號(hao)

處理

解釋(shi)說明

施(shi)肥量kg/666.7m2

所用肥料

1

CK0

當地習慣施肥對(dui)照

75

15-15-15硫(liu)基復合(he)肥

2

CK1

川恒肥料對照(含(han)聚磷酸(suan)銨)

60

18-18-18硫基(ji)復合肥(fei)



3試(shi)驗肥(fei)料


聚磷酸(suan)銨,養(yang)分規格14-65-0,平均聚合(he)度10-15,聚合率>98%,貴州川恒化(hua)工(gong)股份有限(xian)公司工(gong)程技術研究院(yuan)提供,以川恒半水濕法磷酸為(wei)原料生產。


二、試驗結果


1 聚磷酸銨對四川芹菜的產量及磷利用率(lv)的影響


1.1聚(ju)磷酸(suan)銨對芹菜(cai)產量(liang)的(de)影響


由表(biao)2.1.1可見,等養分聚磷酸銨處理(APP-1)相比磷酸(suan)一銨,可顯著提高芹(qin)菜產(chan)量(liang),增產(chan)率高達(da)24.4%。將施肥量(按P2O5計)減半后(APP-2),芹(qin)菜(cai)產量(liang)與2倍(bei)養分的磷(lin)酸一銨(an)處(chu)理組相當,說明聚磷(lin)酸銨(an)的利用率(lv)更高(gao)。


1.1各(ge)施肥(fei)處理的芹菜(cai)產(chan)量(liang)


處(chu)理(li)名稱

每(mei)畝植株數

單位(wei)面積(ji)產量/

(kg·666.7m2)

與CK相比增產率(lv)/(±%)

與MAP相比增產率/(±%)

CK

10000

3188

/

-11.4

MAP

10000

3600

12.9

/

APP-1

10000  

4478

40.5

24.4

APP-2

10000  

3518

10.4

-2.3



1.2不(bu)同處(chu)理磷的利(li)用(yong)率差異


由(you)表2.1.2可見,在土(tu)壤基礎磷相(xiang)當(dang)富足的情(qing)況下(xia),施用MAP后,磷的利用(yong)率(lv)相當低,只(zhi)有3.8%,而施用(yong)等養分的APP后,磷的(de)利用(yong)率可以提(ti)高(gao)至16.7%,將(jiang)磷的施用量降(jiang)低一半(ban)后,芹菜(cai)對APP的(de)磷利(li)用率又提高至(zhi)20.2%。充(chong)分說明(ming),即使(shi)在基(ji)礎磷(lin)相當富(fu)足的土壤上,施用聚(ju)磷(lin)酸銨也可(ke)以大幅提高(gao)作物產量(liang),提高(gao)磷(lin)利用率,降低(di)磷(lin)資源的浪費。


1.2各施肥處理(li)芹菜的磷(lin)利用(yong)率


處(chu)理名稱

植株磷(lin)含(han)量(liang)/%

單位面積干重/kg

磷利用率(lv)%

CK

0.465

   318.8


/

MAP

0.481

360.0

3.8

APP-1

0.575

447.8

16.7

APP-2

0.609

351.8

20.2

磷利用率=(施磷(lin)小區植株磷(lin)含量*單位面(mian)積干重(zhong)-磷(lin)空白小(xiao)區植(zhi)株(zhu)磷(lin)含量(liang)*單位面積干重)/小區單位面積施(shi)磷量*100%


2 聚磷酸銨對四川萵(wo)筍(sun)的產量及磷利用率的影響


2.1聚磷酸銨對萵筍產(chan)量(liang)的影響(xiang)


萵筍收獲時各處理按(an)小區(qu)單獨計產,由(you)表2.2.1可見,等養分聚磷酸銨處(chu)理(APP-1)相比磷酸(suan)一銨(an),可顯著提高萵筍(sun)產量,增產率(lv)高達43.2%。將施(shi)肥量(按P2O5計)減(jian)半(ban)后(APP-2),仍然可(ke)顯著提高萵筍產(chan)量,增產(chan)率達31.9%


2.1各施肥(fei)處理的萵筍(sun)產(chan)量


處理名稱

每畝植(zhi)株(zhu)數

單(dan)位面積產量(liang)/

(kg·666.7m2)

與CK相比(bi)增(zeng)產率/(±%)

與MAP相比增產率/(±%)

CK

5442

2383.596d

/

-2.9

MAP

5442

2454.342d

3.0

/

APP-1

5442

3515.532a

47.5

43.2

APP-2

5442

3237.99ab

35.8

31.9



2.2不(bu)同處(chu)理磷的利(li)用率(lv)差異


由(you)表(biao)2.2.2可見,相對于磷酸一銨,APP可以顯著提高萵筍(sun)植株重量(liang)及(ji)植株的磷含(han)量(liang);即使施入(ru)的純養分(fen)(P2O5)降低一半(ban)后,其植(zhi)株(zhu)重(zhong)量和磷(lin)含量(APP-2處理組)仍(reng)高于施入2倍養分(fen)的磷酸(suan)一銨(an)處理組。充分(fen)說明,施用(yong)聚磷酸(suan)銨(an)可以提高(gao)萵(wo)筍(sun)對(dui)磷的吸收利(li)用(yong)率。


2.2各(ge)施(shi)肥處理(li)萵筍的磷(lin)利(li)用率


處(chu)理名(ming)稱

植株干重(zhong)/g

植株磷累(lei)積量/mg

單位面積(ji)株數

磷利(li)用率/%

CK

31.778c

260.46c

5442

/

MAP

33.652cd

311.173b

5442

12.6

APP-1

48.065a

389.009a

5442

32.0

APP-2

40.893bc

324.653b

5442

32.0

磷利用率=(施(shi)磷小(xiao)區植株磷累積(ji)量*單位面積(ji)株(zhu)數-磷空白小(xiao)區植株磷累積量*單位面積(ji)株數(shu))/小區(qu)單位面積施(shi)磷量*100%


3 聚磷酸銨對甘(gan)肅玉米的產量及磷利用率的影響


3.1聚磷酸銨(an)對玉米產量的影響


玉米成熟時各處(chu)理按小區單獨計產(chan),由表2.3.1-1可(ke)見,聚磷(lin)酸(suan)處理(APP)玉(yu)米單位(wei)面積產(chan)量在(zai)所(suo)有處(chu)理中最高,達751kg/666.7m2,且比一銨(an)處理(CK2)和(he)二銨處(chu)理(CK1),均增產14%以上,一(yi)銨(an)、二銨(an)彼此間差異(yi)不顯著(zhu),不施磷肥空白對照處理(CK0)單位(wei)面(mian)積產量(liang)顯著(zhu)低(di)于其他處理。

從表2.3.1-2可見,成熟期聚磷酸銨(an)(an)處(chu)(chu)理(li)(li)玉(yu)米的株高(gao)(gao)在(zai)所(suo)有處(chu)(chu)理(li)(li)中(zhong)最高(gao)(gao),但差(cha)異沒有達到顯(xian)著(zhu)水平;莖粗(cu)、穗長(chang)顯(xian)著(zhu)高(gao)(gao)于對照處(chu)(chu)理(li)(li);禿尖(jian)在(zai)所(suo)有處(chu)(chu)理(li)(li)中(zhong)最短(duan),且(qie)顯(xian)著(zhu)短(duan)于當地(di)習慣施肥二(er)銨(an)(an)對照處(chu)(chu)理(li)(li);烘干(gan)百粒重(zhong)顯(xian)著(zhu)高(gao)(gao)于一(yi)銨(an)(an)、二(er)銨(an)(an)對照處(chu)(chu)理(li)(li)。說明相比于磷酸一(yi)銨(an)(an)、磷酸二(er)銨(an)(an),聚磷酸銨(an)(an)對輕度(du)鹽堿(jian)地(di)玉(yu)米具有明顯(xian)的促(cu)進生長(chang)、提高(gao)(gao)結實率、增加粒重(zhong)的作用。


3.1-1各處理玉米的產量


處(chu)理

測(ce)產籽粒重(zhong)/

(kg·29.7m2)

籽粒含水率(lv)/

%

單位(wei)面積(ji)產(chan)量(liang)/

(kg·666.7m2)

增產率/(±%)

CK1

CK2

CK0

30.0c

27.4a

574.2c

-12.5

-12.6

CK1

34.3b

27.5a

656.6b

0.0

-0.1

CK2

34.4b

27.6a

657.2b

0.2

0.0

APP

38.9a

26.9a

751.0a

14.4

14.3

注:同(tong)列(lie)不同(tong)小寫字母表示差(cha)異顯著(P0.05);各處(chu)理單(dan)位面積(ji)產量(liang)已折算(suan)為15%含水(shui)率的數值。


3.1-2各處(chu)理成熟期(qi)玉米主要農藝指標


處理

株(zhu)高/

Cm

莖粗(cu)/

mm

穗長/

cm

禿尖(jian)長(chang)/

cm

穗粒數

百粒重(zhong)/

g

CK0

234.7a

18.6b

18.5b

1.5a

517a

31.5bc

CK1

238.4a

18.0b

18.8b

1.6a

566a

30.4c

CK2

230.9a

20.0b

19.3b

1.1ab

622a

31.8b

APP

262.9a

24.5a

20.2a

0.5b

620a

33.4a

注:同(tong)列不同(tong)小寫(xie)字母表示差異顯(xian)著(P0.05),百粒重為烘干重量。



3.2不同處(chu)理磷的(de)利用率差(cha)異


由表2.3.2可見,輕度鹽(yan)堿(jian)地玉米當季磷肥利(li)用(yong)率,聚磷酸銨(an)處理高達(da)67.3%,顯著高于一銨、二銨對照處(chu)理(li),且分別高出(chu)31.946.9個(ge)百分點。說明在鹽堿(jian)土壤(rang)上(shang)相比(bi)于一(yi)銨(an)、二銨(an),聚磷酸(suan)銨(an)更易被(bei)作物吸收(shou)、利用(yong),更有利于作物生長發(fa)育。



3.2各(ge)處理磷肥利(li)用率


處理(li)

籽粒磷含量(liang)/%

穗軸磷含(han)量/%

莖稈磷含量/%

葉片磷含量/%

畝(mu)磷累(lei)積(ji)量(liang)/kg

磷利用率/%

CK0

0.368

0.074

0.069

0.151

5.48

/

CK1

0.297

0.053

0.045

0.086

7.52

20.5

CK2

0.412

0.050

0.048

0.113

9.02

35.4

APP

0.506

0.047

0.091

0.179

12.21

67.3

磷利用率(lv)=(施磷(lin)小(xiao)區畝磷(lin)累積(ji)量-磷(lin)空(kong)白小區畝磷(lin)累積量)/小區畝施磷量*100%


4 聚磷酸(suan)銨對甘(gan)肅馬鈴(ling)薯的(de)產量及磷利用率的(de)影響


4.1聚(ju)磷(lin)酸銨對馬鈴(ling)薯產量的影響(xiang)


馬鈴薯成熟時(shi)各(ge)處(chu)理按小區(qu)單獨(du)計(ji)產(chan),由表(biao)2.4.1-1可(ke)見,聚磷酸(suan)處理(li)(APP)馬鈴薯單(dan)位面積商(shang)品薯產量(liang)在所有(you)處理中最高,達(da)1257kg/666.7m2,且顯(xian)著高于一銨(an)(CK2)、二銨處理(CK1),分別較一銨、二銨增產105%44%,不施磷肥空白對(dui)照(zhao)處理(CK0)單位面積(ji)產量顯著低于其他處理。2017年(nian)甘肅景泰縣馬鈴薯受(shou)災嚴重,分別遭受(shou)了冰雹以及膨大(da)期高溫(wen)缺(que)水,整體(ti)產(chan)量(liang)都(dou)較(jiao)往年(nian)偏低,在(zai)此情況(kuang)下,聚磷酸(suan)銨仍表(biao)現出(chu)較(jiao)好的商品率和產(chan)量(liang),各項農藝指標也顯著優于對照組(zu)(見(jian)表(biao)2.4.1-2)。


4.1-1各(ge)處理馬鈴薯(shu)的(de)產(chan)量


處理

單位(wei)面積總產量/

(kg·666.7m2)

商品率/

%

商品薯產量/

(kg·666.7m2)

增產率/(±%)

較(jiao)CK1

CK2

CK0

1053

45.5

479

-33.9

-21.6

CK1

1248

58.1

725

0

18.7

CK2

1059

57.7

611

-15

0.0

APP

1791

70.2

1257

73

105

注(zhu):將單薯(shu)重(zhong)≥70克、非(fei)畸形的薯塊(kuai)定(ding)為商品(pin)薯;將單薯重<70克、畸(ji)形的薯(shu)(shu)塊定為淘汰薯(shu)(shu),在(zai)馬鈴薯(shu)(shu)主產區這部分薯(shu)(shu)塊直接進入淀粉(fen)廠(chang),價(jia)格要比商(shang)品(pin)薯(shu)(shu)便(bian)宜的多;這里的商(shang)品(pin)率為重(zhong)(zhong)量(liang)商(shang)品(pin)率,是(shi)商(shang)品(pin)薯(shu)(shu)重(zhong)(zhong)量(liang)占薯(shu)(shu)塊總量(liang)的比例(li);當地商(shang)品(pin)薯(shu)(shu)收購價(jia)為1.4/kg、淘汰薯0.5/kg左(zuo)右。

4.1-2各處理成(cheng)熟期馬鈴薯主要農藝指標


處理(li)

植株(zhu)株(zhu)高(gao)/

Cm

植株塊莖(jing)干重/

g

植(zhi)株莖桿干重/g

植株葉子干(gan)重(zhong)/

g

塊(kuai)莖淀粉含(han)量(liang)/%

CK0

101.4

190.8

125.2

31.5

20.5

CK1

120.7

214.4

147.6

38.2

14.7

CK2

91.6

210.4

163.7

37.5

17.0

APP

217.4

319.4

232.8

59.6

18.4


4.2不同處理磷的(de)利用率差異(yi)


由表2.4.2可見,輕度鹽堿地上(shang),聚磷酸銨(an)處理組的(de)地上(shang)部磷素含(han)量(liang)顯著最(zui)高(gao);馬(ma)鈴(ling)薯當季磷肥利用率,聚磷酸銨(an)處理高(gao)達(da)59.3%,較一銨(an)、二(er)銨(an)對照處理分別高(gao)出43.642.9個(ge)百分(fen)點。說明在鹽(yan)堿土壤上相比于一銨(an)、二銨(an),聚磷酸銨(an)更易被馬(ma)鈴薯(shu)吸收、利用,更有利于作物生長發育(yu)。


表(biao)4.2各處理磷(lin)肥利用率(lv)


處理名稱

塊莖(jing)磷含量/%

莖稈磷含量/%

葉(xie)子磷含(han)量/%

畝磷累積量(liang)/kg

磷(lin)利用(yong)率%

CK0

0.219

0.065

0.172

4.19

/

CK1

0.277

0.075

0.176

5.83

16.4

CK2

0.255

0.083

0.237

5.76

15.7

APP

0.301

0.103

0.231

10.12

59.3

磷利用率=(施磷小區(qu)作物畝磷累積(ji)量(liang)-磷(lin)空白小區作物畝磷(lin)累(lei)積量)/小區(qu)畝施磷量*100%


5 含(han)聚磷酸銨的復合肥對(dui)山東蘋果的產量影響


由(you)表2.5可見(jian),施用了(le)含40%聚磷酸銨(an)(以P2O5計)的18-18-18復合肥(fei)后,蘋果產量顯著提高(CK1),畝增產率(lv)達28.6%。經(jing)農戶反應,主要(yao)是通(tong)過提高(gao)了單果(guo)大小(xiao)而增產,因此,農戶認為(wei)該款(kuan)肥料不(bu)僅可以(yi)提高(gao)產量,還可以(yi)提高(gao)果(guo)品,增加經(jing)濟效益(yi)。


5 蘋果試驗地(di)塊各處理產(chan)量


處理

地塊面積/ m2

單位產量kg/666.7m2

增產(chan)率/%

CK0

446.6

1044

/

CK1

893.4

1343

28.6


三、結論

1在土壤(rang)肥力較高的(de)四川盆(pen)地(di),聚磷酸銨(14-65-0)可以(yi)顯(xian)著(zhu)提(ti)高(gao)萵筍、芹菜的產量(liang),并能顯(xian)著(zhu)提(ti)高(gao)磷肥的當季利用率(lv)。

2)在土壤磷輕度缺乏的甘肅鹽堿地,聚磷酸銨(14-65-0)可(ke)以顯著提高玉(yu)米、馬鈴薯的產(chan)量,提高磷肥的當(dang)季利用率(lv)。

3)在(zai)土壤肥力豐富(fu)的山(shan)東棲霞(xia),施用含聚(ju)磷酸銨(14-65-0)的(de)復合肥(fei),可以大幅提高(gao)幼(you)齡果(guo)樹的(de)產量,提高(gao)果(guo)品質量。


參考文獻:

1】張(zhang)(zhang)福(fu)鎖,王(wang)激清,張(zhang)(zhang)衛峰,等。中國(guo)主要糧食(shi)作(zuo)物肥料利用率現狀(zhuang)與(yu)提高途徑【J】。土壤學報,2008,455):915-924