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
【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.
【期刊名称】《植物营养与肥料学报》
【年(卷),期】2019(025)002
【总页数】6页(P337-342)
【关键词】聚磷酸铵;聚合度组成;玉米;种肥
【作 者】陈小娟;杨依彬;龚林;张承林
【作者单位】华南农业大学资源环境学院,广东广州510642;广州一翔农业技术有限公司,广东广州510650;东莞一翔液体肥料有限公司,广东东莞523135;华南农业大学资源环境学院,广东广州510642
【正文语种】中 文
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
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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]。
林肯公园numb歌词国内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。
1 材料与方法
1.1 试验材料
孙乾玉米品种为郑单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。
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
1.2 试验设计
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Fig. 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。
1.3 测定项目及方法
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。草帽歌简谱
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，钼锑抗比法进行测定；土壤有效磷用NH4F-HCl浸提—钼锑抗比法，土壤全磷用HClO4-H2SO4消煮—钼锑抗比法[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%
2 结果与分析
2.1 不同聚磷酸铵处理对玉米苗期株高和茎粗的影响全部的爱
由表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。
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.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处理Treatment株高 (cm)Plant height
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2.2 不同聚磷酸铵处理对玉米苗期干重的影响
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。