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微量元素和硅钙钾肥对缩二脲毒害玉米的影响

  • 投稿Su S
  • 更新时间2015-09-22
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贾亮,武磊,王州,陈日远,郭宗端,胡兆平,李新柱

(金正大生态工程集团股份有限公司,山东 临沭276700)

摘要:通过盆栽试验研究施用微量元素和硅钙钾肥对玉米缩二脲毒害的影响,结果表明,施用添加2%和4%缩二脲的复合肥对玉米幼苗产生明显的毒害作用。配施一定量的微量元素(0.25% ZnO和0.50%H3BO3)和40%硅钙钾肥可以明显缓解缩二脲造成的毒害;含缩二脲的复合肥中配施微量元素的解毒效果要好于硅钙钾肥。当含有2%缩二脲的复合肥中配施微量元素以后,玉米幼苗毒害几乎完全消除;而含4%缩二脲的复合肥中配施微量元素,毒害仅得到一定程度的缓解,未能完全消除。在含有2%缩二脲的复合肥中添加硅钙钾肥也可以缓解缩二脲毒害;而缩二脲含量达4%时,硅钙钾肥不能缓解缩二脲的毒害。因此在施用缩二脲含量较高的复合肥时,缩二脲最好控制在2%以内,并建议配施少量微量元素,以减少缩二脲带来的危害。

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关键词 :玉米;缩二脲;毒害;微量元素

中图分类号:S432.3+5;S513文献标识码:A文章编号:0439-8114(2015)03-0671-03

近年来,由于肥料中缩二脲含量过高造成的农作物毒害和经济损失的事件屡有报道。原因是,中国尚未明确制定复混肥质量标准中缩二脲含量限制性定量指标[1],而农民在施用含有超标缩二脲的尿素或者复合肥后,会造成农田作物烧苗、烧根等危害,从而造成巨大的经济损失,损害农民的切身利益[2]。缩二脲多是由于尿素或者含尿素复合肥在生产过程中温度、时间等条件控制不当而产生[3],所以农民在使用尿素或者含尿素复合肥时要注意肥料质量和采取必要的措施以降低缩二脲对作物的毒害。目前就施肥中出现缩二脲毒害的报道已有许多,但对缓解肥料缩二脲毒害的研究较少。本研究通过盆栽试验,设置缩二脲、微量元素、硅钙钾肥等不同施肥组合处理,研究缩二脲对玉米生长发育的影响及微量元素和硅钙钾肥对缩二脲毒害的缓解作用,为探索降低缩二脲毒害影响的措施提供理论依据。

1材料与方法

1.1试验材料

盆栽试验所用土壤类型为棕壤,采自山东临沭县。土壤pH为5.83、全氮0.96 g/kg、碱解氮54.74 mg/kg、速效磷45.68 mg/kg、速效钾68.76 mg/kg、有机质11.81 g/kg。试验所用玉米品种为郑单958,选用的15-15-15复合肥(脲基)和硅钙钾肥是由山东金正大生态工程集团股份有限公司提供,氧化锌和硼酸为分析纯。

1.2试验设计

试验于2013年10月22日到2013年12月11日在国家缓控释肥工程技术研究中心智能温室中进行。采用盆栽试验,所用花盆直径为28 cm,高度为20 cm。施肥方式为层施,将肥料与少量土混匀后覆土约10 cm,每盆装土9 kg。

试验共设8个处理(表1),3次重复。处理T2-T8分别为复合肥、缩二脲、微量元素、硅钙钾肥等施肥组合,T1为对照,各处理施肥量按照667 m2玉米施用50 kg 15-15-15脲基复合肥,倍量处理后为6 g/盆;微量元素选用氧化锌和硼酸,其中氧化锌为脲基复合物的0.25%,硼酸为脲基复合物的0.5%,硅钙钾肥为脲基复合物的40%。

盆栽试验于2013年10月22日布置,选取大小均匀的玉米种子进行播种,每盆播种6粒,待幼苗的2~3片真叶完全展开后,在11月10日每盆定苗3株,12月11日收获,共50 d。

1.3测定项目

玉米长势。于试验的第50天分别利用钢卷尺和游标卡尺测量玉米植株的株高和茎粗。

玉米生物量。在试验50 d时收获,齐土剪下各处理玉米地上部分,按照每盆为单位,在烘箱中以105 ℃下杀青30 min 后,75 ℃烘至恒重。

1.4数据处理

试验数据采用DPS 7.05和Microsoft Excel 2003软件进行统计分析,并用LSD法进行多重比较(P<0.05)。

2结果与分析

2.1不同施肥处理对50 d玉米株高的影响

玉米生长50 d后,采集玉米并测定玉米株高、茎粗和生物量。对玉米株高分析表明(图1),不同施肥处理的玉米株高有显著的差异。各处理以不含缩二脲而增施微量元素的处理T4玉米植株最高,以含4%缩二脲的T3处理的玉米最低,说明增施微量元素可以促进玉米的生长,而缩二脲会抑制玉米的生长。施用微量元素后,各处理株高T5>T2、T6>T3,说明施用微量元素可以明显缓解缩二脲造成的毒害。而施用硅钙钾肥的T7、T8处理虽然分别高于T2、T3处理,但未达到显著性差异,说明硅钙钾肥对缩二脲毒害的缓解效果不明显。

2.2不同施肥处理对50 d玉米茎粗的影响

不同施肥处理对50 d玉米植株茎粗的影响如表2所示,结果表明,不同处理对玉米株高和茎粗的影响趋势相近。各处理以不施缩二脲的T1和T4处理的玉米植株茎粗较粗,以分别添加2%、4%缩二脲的T2、T3处理玉米茎粗较细,说明若肥料中含2%或4%缩二脲,不仅会影响玉米的株高,还会影响玉米茎粗,即抑制玉米的生长。添加微量元素的T5处理玉米茎粗较T2显著提高;而T6较T3处理虽有所增加,但未达显著水平,说明在2%缩二脲的毒害下,增施微量元素缓解效果最明显。添加硅钙钾肥的T7、T8处理玉米茎粗较T2、T3处理变化不明显,说明硅钙钾肥缓解作用较小,不能明显促进受害玉米的生长。

2.3不同施肥处理对50 d玉米生物量的影响

不同施肥处理对50 d玉米生物量和干物质量的影响如表3所示,地上生物量、干物质量表明,添加2%或4%浓度的缩二脲都可以显著降低玉米生物量和干物质量,抑制玉米的干物质形成,即阻碍玉米的正常生长发育。分别添加微量元素和硅钙钾肥的T5、T7处理的地上生物量和干物质量分别显著高于T2处理,说明在含有2%缩二脲的复合肥中,添加微量元素和硅钙钾肥都可以促进玉米生长和干物质累积,明显降低缩二脲的毒害。T6处理下的生物量略高于T3处理组,说明4%缩二脲含量的复合肥中添加微量元素对缩二脲毒害作用的缓解作用降低。T8处理下的生物量和干物质量与T3处理组相近,说明4%缩二脲含量复合肥中,添加硅钙钾肥不能缓解缩二脲的毒害。添加微量元素的T5、T6处理玉米干物质量高于添加硅钙钾肥的T7、T8处理,说明微量元素缓解缩二脲毒性的作用要明显高于硅钙钾肥。

3小结与讨论

由于试验布置于10月底,推测由于外界温度持续降低,导致温室温度也相应降低,从而影响了玉米的生长,所以玉米播种后出苗较晚且生长缓慢,但不同施肥处理的玉米幼苗生长状况仍表现出显著差异。生物量和株高、茎粗结果表明,玉米施肥中缩二脲含量为2%和4%时,玉米幼苗会受到明显的毒害作用。实施科学的农田施肥管理,控制尿素或者含尿素肥料的投入,并适当增加灌水,可以降低作物对缩二脲的吸收,从而一定程度上降低缩二脲对作物的毒害[4],而利用微量元素、缩二脲解毒剂和缩二脲降解菌也可以有效缓解缩二脲带来的毒害[5,6]。本试验结果表明,向缩二脲含量为2%的复合肥中配施一定量的锌硼等微量元素或者硅钙钾肥都可以缓解缩二脲造成的毒害;并且微量元素的解毒效果要明显好于硅钙钾肥。

当玉米施肥中缩二脲含量达2%时,施用适量锌硼的T5处理玉米幼苗株高、茎粗和生物量接近对照处理,说明微量元素消除2%缩二脲所带来的危害;而施用硅钙钾肥的T7处理玉米幼苗株高、茎粗和生物量都明显低于对照和T5处理,说明硅钙钾肥对含2%缩二脲所造成的毒害只起到一定的缓解作用,其解毒效果明显低于微量元素。当缩二脲含量达4%时,施用微量元素的T6处理玉米幼苗各生长指标低于对照,但仍显著高于不加微量元素的T3处理,说明缩二脲含量达4%时,施用微量元素只能缓解部分缩二脲毒害,不能完全解毒;而施用硅钙钾肥的T8处理各生长指标接近T3处理,说明缩二脲含量达4%时,硅钙钾肥没有缓解缩二脲毒害的作用。

生物量结果表明,施用微量元素可能是由于锌硼微量元素促进了玉米对养分的吸收和转移,从而起到一定的解毒作用。而施用硅钙钾肥处理的生物量变化较小,它缓解缩二脲毒害的效果较差,尤其是当缩二脲含量达4%时,硅钙钾肥没有任何解毒作用,这可能是由于硅钙钾肥提供了大量养分,缩二脲毒害较轻时,植株吸收大量养分可以缓解一定毒害,而当缩二脲毒害严重时,植物因中毒严重无法吸收土壤中的养分,从而无法缓解缩二脲毒害。因此,从施肥成本和实际出发,微量元素对缩二脲毒害的缓解效果要好于硅钙钾肥,且更加容易推广。

综上所述,建议在玉米施肥中选用含量低于2%缩二脲肥料,并且配施适量的微量元素。对于其他作物,也建议施肥时根据其对缩二脲敏感性选用合适的肥料;施用含尿素肥料时,最好配施适量微量元素或缩二脲解毒剂以避免缩二脲毒害的再次发生。

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参考文献

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[2] 平泉瑞,邹凤珠,黄为一.复混肥中缩二脲含量对作物生长的影响[J].中国土壤与肥料,2009(6):41-46.

[3] 魏作峰.基于尿素低负荷生产时缩二脲的控制[J].化肥设计, 2007,45(6):27-28.

[4] 平泉瑞.复混肥中缩二脲对作物毒害的临界值与缩二脲降解菌的研究[D].南京:南京农业大学,2010.

[5] 平泉瑞,陆艳娜,黄为一.缩二脲降解菌在作物根际GFP标记示踪[J].土壤学报,2012,49(6):1194-1201.

[6] 蒋永忠,何家骏,吴金桂,等.缩二脲对冬小麦的毒害及解毒剂的应用[J].江苏农业科学,1997(5):49-50.