• ISSN 1008-505X
  • CN 11-3996/S

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

三种不同聚合度组成的聚磷酸铵对玉米苗期生长的影响

陈小娟 杨依彬 龚林 张承林

引用本文:
Citation:

三种不同聚合度组成的聚磷酸铵对玉米苗期生长的影响

    作者简介: 陈小娟 E-mail:xjchen318@163.com;
    通讯作者: 张承林, E-mail:clzhang@scau.edu.cn

Effect of ammonium polyphosphates with various degree of polymerization on growth of maize seedlings

    Corresponding author: ZHANG Cheng-lin, E-mail:clzhang@scau.edu.cn
  • 摘要: 目的了解不同聚合度组成的聚磷酸铵(APP)作种肥对玉米苗期生长的影响。方法以磷酸一铵 (简称MAP) 作对照,比较了3种APP [(简称APP1,低中聚成分为主)、APP2 (中高聚成分为主)、APP3 (低中高聚成分均匀分布)]及APP与MAP配施 (APP∶MAP = 1∶1,P2O5质量比) 在砖红壤上作玉米种肥的效果。试验设置了CK (不施磷肥)、MAP、APP1、APP2、APP3、APP1∶MAP、APP2∶MAP和APP3∶MAP共8个处理。播种40 d后,收取玉米苗期植株,采集土壤样品,分别测定玉米植株株高、茎粗、地上和地下部干重、土壤全磷及有效磷含量、植株磷吸收量和磷利用率等指标。结果不同聚合度组成APP对玉米苗期生长具有显著影响。单独施用APP时,以APP3的肥效最好,MAP和APP1居中,APP2最差。APP3可以稳定供磷,玉米株高、干重、磷吸收量均最高,表明聚合度组成均匀分布的APP作种肥效果最佳。与单独施用APP相比,APP配施MAP后,显著提高玉米生物产量和磷吸收量,其中以APP3配施MAP效果最好,与MAP相比,APP3∶MAP处理的干物质量和磷利用率分别提高了21.3%、81.6%。结论APP作为种肥施用时,聚合度组成会显著影响肥效,以聚合度组成分布均匀的APP效果最佳。此外,配施MAP对中高聚APP的肥效有显著的促进作用。
  • 图 1  肥料与种子放置示意图

    Figure 1.  Fertilizer and seed placement diagram

    图 2  不同聚磷酸铵对玉米苗期地上部和地下部干重的影响

    Figure 2.  Dry matter weight of above and underground parts of maize seedlings affected by ammonium polyphosphates

    图 3  不同聚磷酸铵对土壤全磷及有效磷含量的影响

    Figure 3.  Total and available P contents of soils affected by ammonium polyphosphates

    图 4  不同聚磷酸铵对玉米苗期磷吸收量的影响

    Figure 4.  P uptake of maize seedling affected by ammonium polyphosphates

    表 1  供试聚磷酸铵组成分及P2O5总含量 (%)

    Table 1.  Contents of components and P2O5 in the tested ammonium polyphosphates

    组成成分
    Component
    APP1 APP2 APP3
    正磷酸Ortho-phosphoric acid 4.04 1.31 4.95
    焦磷酸Pyrophosphate 21.69 9.37 11.39
    三聚磷酸Tri-phosphate 15.12 17.20 10.05
    四聚磷酸Tetra-phosphoric acid 5.14 20.73 19.88
    五聚磷酸Penta-phosphoric acid 0.00 3.29 7.27
    多聚磷酸Poly-phosphoric acid 0.34 0.99 16.80
    总磷Total phosphorus 46.33 52.89 70.34
    下载: 导出CSV

    表 2  不同聚磷酸铵对玉米苗期株高和茎粗的影响

    Table 2.  Plant height and stem diameter of maize seedling affected by ammonium polyphosphates

    处理
    Treatment
    株高 (cm)
    Plant height
    茎粗 (mm)
    Stem diameter
    CK 54.2 ± 4.5 e 3.8 ± 0.3 d
    MAP 136.0 ± 0.5 bc 14.0 ± 0.4 b
    APP1 130.2 ± 1.4 c 13.9 ± 0.1 b
    APP2 99.3 ± 2.7 d 9.5 ± 1.0 c
    APP3 140.7 ± 1.5 b 15.8 ± 0.6 a
    APP1∶MAP 139.1 ± 1.1 bc 15.4 ± 0.2 ab
    APP2∶MAP 132.1 ± 1.8 bc 14.1 ± 0.1 b
    APP3∶MAP 149.4 ± 1.4 a 16.3 ± 0.1 a
    注 (Note):同列数值后不同字母表示处理间差异达5%显著水平Values followed by different letters indicate significant difference among treatments at the 5% level.
    下载: 导出CSV

    表 3  不同聚磷酸铵对磷利用率的影响

    Table 3.  P use efficiency of seedlings affected by ammonium polyphosphates

    处理
    Treatment
    磷利用率 (%)
    P use efficiency
    MAP 7.67 ± 0.33 c
    APP1 7.42 ± 0.82 c
    APP2 2.09 ± 0.19 d
    APP3 9.94 ± 0.68 b
    APP1∶MAP 10.47 ± 0.32 b
    APP2∶MAP 8.72 ± 0.67 bc
    APP3∶MAP 13.93 ± 0.53 a
    注(Note):同列数值后不同字母表示处理间差异达5%显著水平Values followed by different letters indicate significant difference among treatments at the 5% level.
    下载: 导出CSV
  • [1] 汪家铭. 新型肥料聚磷酸铵的发展与应用[J]. 泸天化科技, 2010, (1): 6–10
    Wang J M. Development and application of new fertilizer ammonium polyphosphate[J]. Lutianhua Science and Technology, 2010, (1): 6–10
    [2] Dsutton C, Larsen S. Pyrophosphate as a source of phosphorus for plants[J]. Soil Science, 1964, 97(3): 196–201 doi: 10.1097/00010694-196403000-00008
    [3] Rhue R D, Hense L R Y. Ammonium orthophosphate and ammonium polyphosphate as sources of phosphorus for potatoes[J]. Soil Science Society of America Journal, 1981, 45(6): 1229–1233 doi: 10.2136/sssaj1981.03615995004500060044x
    [4] 鲍士旦. 土壤农化分析[M]. 北京: 中国农业出版社, 2000.
    Bao S D. Analysis of soil and agricultural chemistry[M]. Beijing: China Agricultural Press, 2000.
    [5] Torres-Dorante L O, Claassen N, Steingrobe B E A. Hydrolysis rates of inorganic polyphosphates in aqueous solution as well as in soils and effects on P availability[J]. Journal of Plant Nutrition and Soil Science, 2005, 168(3): 352–358 doi: 10.1002/(ISSN)1522-2624
    [6] Zinder B, Hertz J, Oswald H. Kinetic studies on the hydrolysis of sodium polyphosphate in sterile solution[J]. Water Research, 1984, 18(5): 509–512 doi: 10.1016/0043-1354(84)90196-9
    [7] 王蕾, 龚林, 邓兰生, 等. 不同温度和pH对聚磷酸铵水解的影响[J]. 磷肥与复肥, 2015, 30(12): 8–11 doi: 10.3969/j.issn.1007-6220.2015.12.003
    Wang L, Gong L, Deng L S, et al. Effects of temperature and pH on hydrolysis of ammonium polyphosphate[J]. Phosphate & Compound Fertilizer, 2015, 30(12): 8–11 doi: 10.3969/j.issn.1007-6220.2015.12.003
    [8] Hons F M, Stewart W M, Hossner L R. Factor interactions and their influence on hydrolysis of condensed phosphates in soils[J]. Soil Science, 1986, 141: 408–416 doi: 10.1097/00010694-198606000-00002
    [9] Dick R P, Tabatabai M A. Hydrolysis of polyphosphates in soils[J]. Soil Science, 1986, 142(3): 132–140 doi: 10.1097/00010694-198609000-00002
    [10] 骆介禹, 骆希明, 孙才英, 等. 聚磷酸铵及其应用[M]. 北京: 化学工业出版社, 2007.
    Luo J Y, Luo X M, Sun C Y, et al. Ammonium polyphosphate and its application[M]. Beijing: Chemical Industry Press, 2007.
    [11] Sutton C P, Gunary D, Larsen S. Pyrophosphate as a source of phosphorus for plants. II. Hydrolysis and initial uptake by a barley crop[J]. Soil Science, 1966, 101: 199–204 doi: 10.1097/00010694-196603000-00007
    [12] 王艳, 李晓林, 张福锁. 不同基因型植物低磷胁迫适应机理的研究进展[J]. 生态农业研究, 2000, (4): 36–38
    Wang Y, Li X L, Zhang F S. Research progress on adaptation mechanisms of low phosphorus stress in different genotypes of plants[J]. Eco-agriculture Research, 2000, (4): 36–38
    [13] 张俊平, 朱峰, 张新明, 等. 酸性土壤固磷机理研究进展[J]. 中国生态农业学报, 2008, 16(1): 229–233
    Zhang J P, Zhu F, Zhang X M, et al. Recent advances in phosphorus fixation mechanism in acid soil[J]. Chinese Journal of Eco-agriculture, 2008, 16(1): 229–233
    [14] 安迪, 杨令, 王冠达, 等. 磷在土壤中的固定机制和磷肥的高效利用[J]. 化工进展, 2013, (8): 1967–1973
    An D, Yang L, Wang G D, et al. Phosphorus fixation in soil and efficient utilization of phosphate fertilizer[J]. Proceedings of Chemical Industry, 2013, (8): 1967–1973
    [15] 陈日远, 代明, 侯文通, 等. 聚磷酸铵对玉米幼苗吸收磷、锌养分及生长的影响[J]. 江苏农业科学, 2014, (5): 104–106 doi: 10.3969/j.issn.1002-1302.2014.05.032
    Chen R Y, Dai M, Hou W T, et al. Effect of ammonium polyphosphate on uptake of phosphorus, zinc and growth of maize seedlings[J]. Jiangsu Agricultural Science, 2014, (5): 104–106 doi: 10.3969/j.issn.1002-1302.2014.05.032
  • [1] 高艳菊亢龙飞褚贵新 . 不同聚合度和聚合率的聚磷酸磷肥对石灰性土壤磷与微量元素有效性的影响. 植物营养与肥料学报, 2018, 24(5): 1294-1302. doi: 10.11674/zwyf.18002
    [2] 黄亚楠杨顺瑛赵广欣张晓龙苏彦华 . 根系高效铵吸收系统是玉米获取氮素的重要补充机制. 植物营养与肥料学报, 2017, 25(3): 615-621. doi: 10.11674/zwyf.16396
    [3] 张丽梅郭再华张琳贺立源 . 缺磷对不同耐低磷玉米基因型酸性磷酸酶活性的影响. 植物营养与肥料学报, 2015, 23(4): 898-910. doi: 10.11674/zwyf.2015.0408
    [4] 李志洪王淑华高强李翠兰张福锁 . Zn和ABT对玉米根系生长及根际磷酸酶活性和pH的影响. 植物营养与肥料学报, 2004, 12(2): 156-160. doi: 10.11674/zwyf.2004.0209
    [5] 李文娟何萍金继运 . 钾素营养对玉米生育后期干物质和养分积累与转运的影响 . 植物营养与肥料学报, 2009, 17(4): 799-807. doi: 10.11674/zwyf.2009.0410
    [6] 关义新林葆凌碧莹 . 光氮互作对玉米叶片光合色素及其荧光特性与能量转换的影响. 植物营养与肥料学报, 2000, 8(2): 152-158. doi: 10.11674/zwyf.2000.0205
    [7] 郭金金张富仓闫世程郑静强生才陈东峰李志军 . 缓释氮肥与尿素掺混对玉米生理特性和氮素吸收的影响. 植物营养与肥料学报, 2018, 24(5): 1194-1204. doi: 10.11674/zwyf.17376
    [8] 王震李金秀张彬冯浩李金榜 . 小麦玉米一体化氮肥运筹对小麦产量和氮素利用的影响. 植物营养与肥料学报, 2018, 24(5): 1169-1177. doi: 10.11674/zwyf.17274
    [9] 王小春杨文钰*任万军邓小燕张群向达兵雍太文 . 小麦/玉米/大豆和小麦/玉米/甘薯体系中玉米产量及养分吸收的差异. 植物营养与肥料学报, 2012, 20(4): 803-812. doi: 10.11674/zwyf.2012.11400
    [10] 廖敦平雍太文刘小明杨峰苏本营杨文钰 . 玉米-大豆和玉米-甘薯套作对玉米生长及氮素吸收的影响. 植物营养与肥料学报, 2014, 22(6): 1395-1402. doi: 10.11674/zwyf.2014.0609
    [11] 王小春杨文钰邓小燕张群雍太文刘卫国杨峰毛树明 . 玉米/大豆和玉米/甘薯模式下玉米干物质积累与分配差异及氮肥的调控效应. 植物营养与肥料学报, 2015, 23(1): 46-57. doi: 10.11674/zwyf.2015.0105
    [12] 春亮陈范骏宋建兰米国华 . 氮素供应对玉米子粒铁累积的影响. 植物营养与肥料学报, 2006, 14(6): 811-815. doi: 10.11674/zwyf.2006.0609
    [13] 纪玉刚孙静文周卫梁国庆何萍马献发魏丹吴英 . 东北黑土玉米单作体系氨挥发特征研究. 植物营养与肥料学报, 2009, 17(5): 1044-1050. doi: 10.11674/zwyf.2009.0509
    [14] 米国华陈范骏春亮郭亚芬田秋英张福锁 . 玉米氮高效品种的生物学特征. 植物营养与肥料学报, 2007, 15(1): 155-159. doi: 10.11674/zwyf.2007.0126
    [15] 左元梅李晓林王永歧曹一平张福锁 . 玉米花生间作对花生铁营养的影响. 植物营养与肥料学报, 1997, 5(2): 153-159. doi: 10.11674/zwyf.1997.0209
    [16] 王磊白由路卢艳丽王贺杨俐苹 . 基于光谱分析的玉米氮素营养诊断. 植物营养与肥料学报, 2011, 19(2): 333-340. doi: 10.11674/zwyf.2011.0216
    [17] 邓兰生张承林 . 滴灌施氮肥对盆栽玉米生长的影响. 植物营养与肥料学报, 2007, 15(1): 81-85. doi: 10.11674/zwyf.2007.0114
    [18] 李耕高辉远刘鹏杨吉顺董树亭张吉旺王敬锋 . 氮素对玉米灌浆期叶片光合性能的影响. 植物营养与肥料学报, 2010, 18(3): 536-542. doi: 10.11674/zwyf.2010.0304
    [19] 邹国元杨志福李晓林 . 钾对玉米苗期抗冷性的影响. 植物营养与肥料学报, 1998, 6(2): 165-169. doi: 10.11674/zwyf.1998.0210
    [20] 张丽娟巨晓棠高强张福锁 . 玉米对土壤深层标记硝态氮的利用. 植物营养与肥料学报, 2004, 12(5): 455-461. doi: 10.11674/zwyf.2004.0502
  • 加载中
图(4)表(3)
计量
  • 文章访问数:  23
  • HTML全文浏览量:  18
  • PDF下载量:  9
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2018-01-16
  • 刊出日期:  2019-02-01

三种不同聚合度组成的聚磷酸铵对玉米苗期生长的影响

    作者简介:陈小娟 E-mail:xjchen318@163.com
    通讯作者: 张承林, clzhang@scau.edu.cn
  • 1. 华南农业大学资源环境学院,广东广州 510642
  • 2. 广州一翔农业技术有限公司,广东广州 510650
  • 3. 东莞一翔液体肥料有限公司,广东东莞 523135

摘要: 目的了解不同聚合度组成的聚磷酸铵(APP)作种肥对玉米苗期生长的影响。方法以磷酸一铵 (简称MAP) 作对照,比较了3种APP [(简称APP1,低中聚成分为主)、APP2 (中高聚成分为主)、APP3 (低中高聚成分均匀分布)]及APP与MAP配施 (APP∶MAP = 1∶1,P2O5质量比) 在砖红壤上作玉米种肥的效果。试验设置了CK (不施磷肥)、MAP、APP1、APP2、APP3、APP1∶MAP、APP2∶MAP和APP3∶MAP共8个处理。播种40 d后,收取玉米苗期植株,采集土壤样品,分别测定玉米植株株高、茎粗、地上和地下部干重、土壤全磷及有效磷含量、植株磷吸收量和磷利用率等指标。结果不同聚合度组成APP对玉米苗期生长具有显著影响。单独施用APP时,以APP3的肥效最好,MAP和APP1居中,APP2最差。APP3可以稳定供磷,玉米株高、干重、磷吸收量均最高,表明聚合度组成均匀分布的APP作种肥效果最佳。与单独施用APP相比,APP配施MAP后,显著提高玉米生物产量和磷吸收量,其中以APP3配施MAP效果最好,与MAP相比,APP3∶MAP处理的干物质量和磷利用率分别提高了21.3%、81.6%。结论APP作为种肥施用时,聚合度组成会显著影响肥效,以聚合度组成分布均匀的APP效果最佳。此外,配施MAP对中高聚APP的肥效有显著的促进作用。

English Abstract

  • 聚磷酸铵 (ammonium polyphosphate,简称APP),是一种富含氮、磷的无机聚合物,分子通式为 (NH4) n + 2PnO3n + 1。根据其聚合度n的大小,分为低、中、高聚合度3大类,其聚合度越高,水溶性越小,当n < 20时,为水溶性APP。近年来,由于低聚合度APP富含氮磷营养、水溶性好、具有一定的螯合能力等特点,作为一种新型磷源进入化肥领域,用于生产高浓度液体复合肥料[1]。另外,APP需要逐步水解为正磷酸盐才能被作物吸收利用,因此被认为是一种长效缓释型肥料[2]

    国内APP合成方法多样,各个厂家的生产工艺及反应控制条件不同,得到的APP聚合度及组分差异大,APP聚合度的高低影响其水解速度[3],水解的速度快慢与APP在某一时间的供磷能力有密切关系。苗期是磷的营养临界期,当APP作为种肥或底肥施用时,不同聚合度组成的APP可能存在供磷时间上的差别,从而影响苗期的生长。本研究比较了三种不同聚合度的APP对玉米苗期生长的影响,旨在为APP作为种肥或底肥施用提供理论指导。

    • 玉米品种为郑单958,供试土壤为砖红壤,取自广东省徐闻县。土壤基本性质:pH值4.98、EC值68.0 μS/cm、有机质13.6 g/kg、碱解氮65.8 mg/kg、有效磷1.60 mg/kg、速效钾27.4 mg/kg、有效锰41.4 mg/kg、有效锌0.70 mg/kg、有效铁7.0 mg/kg、有效铜1.0 mg/kg、交换性钙2.10 cmol (1/2Ca2+)/kg、交换性镁1.48 cmol (1/2Mg2+)/kg,属严重缺磷土壤。

      供试肥料:工业级磷酸一铵 (12−60−0,简称MAP),所有APP样品由四川大学化工学院提供。在本试验中,以不同聚合度的聚磷酸铵制备了三个种肥,简称APP1、APP2、APP3。一般来说,正磷酸和焦磷酸为低聚成分,三聚和四聚磷酸为中聚成分,五聚以上为高聚成分。APP1为 (含N 22%、P2O5 46%) 以中低聚组成为主,低聚∶中聚∶高聚 = 55.5%∶43.7%∶0.8%,APP2 (含N 21%、P2O5 53%) 以中高聚组成为主,低聚∶中聚∶高聚 = 20%∶72%∶8%,APP3 (含N 13%、P2O5 70%) 聚合度组成分布均匀,低聚∶中聚∶高聚 = 23%∶43%∶34%,具体聚磷酸铵组成成分及其提供的磷量见表1

      组成成分
      Component
      APP1 APP2 APP3
      正磷酸Ortho-phosphoric acid 4.04 1.31 4.95
      焦磷酸Pyrophosphate 21.69 9.37 11.39
      三聚磷酸Tri-phosphate 15.12 17.20 10.05
      四聚磷酸Tetra-phosphoric acid 5.14 20.73 19.88
      五聚磷酸Penta-phosphoric acid 0.00 3.29 7.27
      多聚磷酸Poly-phosphoric acid 0.34 0.99 16.80
      总磷Total phosphorus 46.33 52.89 70.34

      表 1  供试聚磷酸铵组成分及P2O5总含量 (%)

      Table 1.  Contents of components and P2O5 in the tested ammonium polyphosphates

    • 试验于华南农业大学作物营养与施肥研究室温室中进行。取过2 mm的风干土壤,装入塑料盆中,盆口直径20 cm、高18 cm、盆底直径15 cm,每盆装4.5 kg土,播一粒种子。

      共设8个处理,具体为:对照 (CK,不施磷肥)、MAP、APP1、APP2、APP3、APP1∶MAP (1∶1)、APP2∶MAP (1∶1) 及APP3∶MAP (1∶1),每个处理4次重复,每盆施用P2O5 0.74 g,则每盆施用MAP、APP1、APP2、APP3、APP1∶MAP (1∶1)、APP2∶MAP (1∶1)、APP3∶MAP (1∶1) 分别为1.22 g、1.61 g、1.40 g、1.06 g、0.80 g∶0.62 g、0.70 g∶0.62 g、0.53 g∶0.62 g。通过上述磷肥每盆施用的氮分别为0.15 g、0.35 g、0.29 g、0.14 g、0.25 g、0.22 g、0.14 g。氮用量为N 0.35 g∕盆,不足的氮用硫酸铵 (N 21%) 补足。供试钾肥为氯化钾 (K2O 60%),按K2O 0.15 g/kg土施用,装盆时与土壤混匀。依据前期试验,APP种肥位置为距种子横向4 cm处再垂直向下4 cm (图1)。

      图  1  肥料与种子放置示意图

      Figure 1.  Fertilizer and seed placement diagram

      2017年7月10日播种。先在盆中装入一定量的土,在盆中央插上有刻度的玻璃棒 (底部为0 cm),肥料集中放置于0 cm处,然后每盆分别覆土至玻璃棒的4 cm处,以玻璃棒为基点,距离水平方向4 cm处播1粒催芽种子,然后覆土2 cm。播种40 d后收获植株。

    • 株高和茎基部直径:用卷尺测量地表到植株最高点的高度为株高,游标卡尺测量茎基部直径。

      土壤及植株取样方法:拔出植株后,抖动分离根际土壤,其根际土用四分法取土,风干后研磨,分别过2.0 mm筛和0.15 mm筛备用;沿土面剪下地上部,洗净根系,烘干后称干重,粉碎后测定总磷,用H2SO4–H2O2消煮,钼锑抗比色法进行测定;土壤有效磷用NH4F–HCl浸提—钼锑抗比色法,土壤全磷用HClO4–H2SO4消煮—钼锑抗比色法[4]

      磷吸收量 (g) = (地上部磷含量 × 地上部干重 + 地下部磷含量 × 地下部干重)/1000

      磷利用率 = (施磷植株吸磷总量−不施磷植株吸磷总量)/施磷量 × 100%

    • 表2可知,播种40 d后,所有磷肥处理都可以显著促进玉米苗期的生长,株高和茎粗都比不施磷处理显著增加。各种APP单独施用时,三种APP处理间株高和茎粗存在显著差异,以APP3处理肥效最好,其次是APP1处理,APP2处理最差,MAP处理与APP1处理和APP3处理效果相似。当各APP配施MAP后,与单独施用APP2和APP3处理相比,APP2∶MAP和APP3∶MAP处理株高均显著增加,且APP2∶MAP处理茎粗显著增加,而APP1∶MAP与APP1处理的株高和茎粗均无显著差异。与MAP处理相比,APP1∶MAP和APP2∶MAP处理株高和茎粗无显著差异。在所有处理中,APP3∶MAP处理株高和茎粗均达到最大值,表明该处理效果最好。

      处理
      Treatment
      株高 (cm)
      Plant height
      茎粗 (mm)
      Stem diameter
      CK 54.2 ± 4.5 e 3.8 ± 0.3 d
      MAP 136.0 ± 0.5 bc 14.0 ± 0.4 b
      APP1 130.2 ± 1.4 c 13.9 ± 0.1 b
      APP2 99.3 ± 2.7 d 9.5 ± 1.0 c
      APP3 140.7 ± 1.5 b 15.8 ± 0.6 a
      APP1∶MAP 139.1 ± 1.1 bc 15.4 ± 0.2 ab
      APP2∶MAP 132.1 ± 1.8 bc 14.1 ± 0.1 b
      APP3∶MAP 149.4 ± 1.4 a 16.3 ± 0.1 a
      注 (Note):同列数值后不同字母表示处理间差异达5%显著水平Values followed by different letters indicate significant difference among treatments at the 5% level.

      表 2  不同聚磷酸铵对玉米苗期株高和茎粗的影响

      Table 2.  Plant height and stem diameter of maize seedling affected by ammonium polyphosphates

    • 施磷处理显著提高了玉米干重,但提高程度各不相同 (图2)。单独施用APP时,APP3处理地上部干重显著高于APP1和APP2处理,而APP3处理地下部干重比APP2处理显著增加,与APP1处理之间没有显著差别。当APP配施MAP后,与APP1和APP2处理相比,APP1∶MAP和APP2∶MAP处理地上部和地下部干重均得到显著提高;与单独施用APP3比较,APP3∶MAP处理地上部和地下部干重没有显著增加,表明APP3可以单独施用。与MAP处理相比,APP1∶MAP和APP2∶MAP处理地上部干重无显著差异,但APP3∶MAP处理地上部和地下部干重均显著高于MAP处理。

      图  2  不同聚磷酸铵对玉米苗期地上部和地下部干重的影响

      Figure 2.  Dry matter weight of above and underground parts of maize seedlings affected by ammonium polyphosphates

    • 各施肥处理间土壤全磷含量无显著差异,APP3∶MAP处理土壤有效磷含量显著高于其他处理,其他处理间差异不显著,但均显著高于对照 (图3)。

      图  3  不同聚磷酸铵对土壤全磷及有效磷含量的影响

      Figure 3.  Total and available P contents of soils affected by ammonium polyphosphates

    • 不同磷肥处理对玉米磷吸收量的影响不同 (图4)。APP1与MAP无显著差异,APP2显著低于MAP和其他所有处理,APP3显著高于MAP、APP1和APP2。当APP1配施MAP后,效果显著好于APP1或AMP单施,APP2与MAP配合效果与MAP相当,APP3与MAP配合的效果显著好于二者单施,且与单施APP1、APP2和APP3相比,APP1∶MAP、APP2∶MAP和APP3∶MAP处理的磷吸收量分别提高了38.2%、259.3%、37.6%。

      图  4  不同聚磷酸铵对玉米苗期磷吸收量的影响

      Figure 4.  P uptake of maize seedling affected by ammonium polyphosphates

    • 与磷吸收量相对应,各处理的磷利用率存在显著差异 (表3)。植株吸磷量最低的APP2处理,磷利用率也最低。APP配施MAP后,磷的利用率均有一定程度的提高,其中APP2配施MAP后,提升幅度最大,是单独施用APP2处理的4.17倍,而APP3配施MAP后磷的利用率是最高的。

      处理
      Treatment
      磷利用率 (%)
      P use efficiency
      MAP 7.67 ± 0.33 c
      APP1 7.42 ± 0.82 c
      APP2 2.09 ± 0.19 d
      APP3 9.94 ± 0.68 b
      APP1∶MAP 10.47 ± 0.32 b
      APP2∶MAP 8.72 ± 0.67 bc
      APP3∶MAP 13.93 ± 0.53 a
      注(Note):同列数值后不同字母表示处理间差异达5%显著水平Values followed by different letters indicate significant difference among treatments at the 5% level.

      表 3  不同聚磷酸铵对磷利用率的影响

      Table 3.  P use efficiency of seedlings affected by ammonium polyphosphates

    • 试验结果表明,单独施用APP时,不同聚合度组成的APP对玉米的株高、茎粗、干重及磷吸收量存在显著影响,其中APP1处理玉米长势与MAP处理相近,APP2处理显著低于MAP处理,而APP3处理则显著高于MAP处理。由此可见,单独施用APP时,其肥效APP3 > MAP ≈ APP1 > APP2处理。通过比较土壤全磷含量、土壤有效磷含量及磷利用率可知,单独施用APP时,各施磷处理中磷的有效性也是APP3 > MAP ≈ APP1 > APP2处理。APP一般包含正磷酸盐、焦磷酸盐、三聚磷酸盐和四聚磷酸盐等多种不同聚合态成分,APP在土壤中只有水解为正磷酸盐后方能被植物吸收利用,水解反应速度控制着植物对磷的吸收速度[5]。APP在土壤中的水解是酶促反应,在磷酸酶的催化作用下分解为正磷酸盐[6],其聚合度越高,链越长,水解速率越慢。另外,APP的水解还受到土壤质地、pH值、温度、金属离子、土壤水分等因素的影响[79],也有研究指出,APP的水解与其组分差异及分布水平有关[10],四聚磷酸盐水解为三聚磷酸盐约需要1天,三聚磷酸盐水解为焦磷酸盐与正磷酸盐约需要7天,而焦磷酸盐水解为正磷酸盐则需4~100天[11]

      通过分析发现,以中低聚成分为主的APP1,在试验的40 d内,基本满足了玉米生长对磷养分的需要。以中高聚成分为主的APP2,则表现为磷养分缺乏,玉米苗期磷供应不足而影响其形态的建成[12]。而聚合度组成分布较均匀的APP3,在土壤中缓慢水解而将有效磷释放到土壤中,从而减少了土壤对磷的固定作用,提高了玉米植株对磷营养的利用,供磷效果最优。因此,APP的聚合度分布差异实际表现为水解速率的差异,最终表现为供磷速率的差异。

      本试验以砖红壤为供试土壤,pH值4.98,属于酸性,存在大量无定形氧化铁和氧化铝,磷肥施入土壤后极易被固定而降低磷的利用率[13],MAP是一种速效磷肥,施入土壤后容易被土壤固定而降低当季利用效率,本试验也验证了MAP的利用率低于APP3。APP与MAP配施后,三种APP在土壤中的有效磷含量有不同幅度的提升,APP3∶MAP处理土壤有效磷含量最高,可能是三种APP中以APP3的聚合度组成分布较均匀,且高聚成分最多,高聚逐渐水解为低聚,促使土壤中有效磷含量增加;而三种APP中磷利用率均得到显著提高。可见,APP与MAP的配合施用,弥补了聚磷酸铵分解慢、磷营养供应不足的缺点。不同磷肥的混配施用,也有利于提高施用磷肥的利用效率[14],这与陈日远等[15]应用APP配比DAP提高作物磷的积累量的结果是一致的。

    • 聚磷酸铵,特别是以中、高度聚合磷酸铵为主时,不能很好地满足作物苗期的磷素营养。将低、中、高度聚合的磷酸盐等比例配合可以有效提高聚磷酸铵供应苗期磷营养的能力。将聚合度均匀的聚磷酸铵与磷酸一铵等比例配合作种肥,能发挥最好的苗期供磷效果。

参考文献 (15)

目录

    /

    返回文章
    返回