一、什么是启动肥?
启动肥（Starter Fertilizer）是在作物出苗期施用的少量肥料，以满足幼苗对速效养分的需求，促进新生幼苗的根系发育，常说的种肥（Seed Fertilizer）、口肥（pop-up）都是启动肥的施肥方法。其特点是局部施肥，并在局部形成较高的养分浓度，以利于作物在早期根系能够吸收到足够的养分。在新疆，由于普遍采用滴灌，农民播种一般不是抢墒播种，而是在土壤含水量较低时整地以获得最佳的整地质量。随后播种。播种后，采用滴灌浇水补充土壤水分，这时也可以同时施入肥料，这些肥料也是启动肥。启动肥的一个显著特点是在土壤养分含量高甚至很高的条件下，仍然可以获得可观的增产效应，因此在目前农田普遍施肥过量、土壤基础养分高的情况下，，在玉米“双减”节肥增效中应该受到重视。
启动肥首先在美国的玉米带受到重视，并且应用比较广泛。它是一种肥料用量少，而增产效应较大的施肥方法。
二、哪些种类的肥料适合做启动肥
启动肥是指一种施肥方法，而不是某种具体的肥料。这些肥料在作物生长的初期（苗期）发挥营养作用，因此被称为启动肥。Gai等（2017）发现，大豆上施用氮肥（0, 25,50, and 75 kg N ha -1）其增产作用相对于对照为0.62%, 2.77%, 2.06%。效果稳定，但是增产作用一般。Kaiser（2005）在Iowa州设置16实验，包含免耕/常规耕作土壤、土壤有效磷含量5-77mg kg-1，土壤交换性钾含量88-237mg kg-1,采用高磷肥料（液体或者固体）施启动肥。统计结果发现，全部16个地点中，有5个启动肥处理玉米产量低于常规，其中4个地点的土壤有效磷含量低（<15 mg kg-1）。任何启动肥+撒施处理军不会生产超过单一施用启动肥的处理。
Manuel （2004）认为启动肥包含的养分种类主要取决于土壤的养分丰富程度（缺素状况），磷肥做启动肥效果最显著。就肥料的种类而言，液体肥料和固体肥料都适合做启动肥，取决于配套的农事手段。液体肥料如果能借助喷灌/滴灌系统则施用效率较高，固体肥料则适合于播种机带有施肥装置的场合。
虽然启动肥并非特指某种具体的肥料，但是启动肥是在低温条件下作用最为显著，且以促进根系为主要特征。因此，现在已经开发了一些专用的玉米启动肥，除了包含磷素营养外，还含有促进玉米根系生长、提高抗寒性的物质，使启动肥的作用进一步增强（危常州，发明专利）。
三、启动肥增产原理
玉米刚出苗时，依靠种子携带的养分提供器官建成需要的养分。在种子中的养分耗竭后，转为从土壤中获取营养，这是从自养转向“他养”的关键时期。施用少量速效且分布在根系附近的养分最有利于玉米根系发育和养分生长，恰如人类的婴儿从哺乳期转为普通饮食时对营养的需求，这就是玉米施用启动肥的增产的根本原理。
玉米在幼苗期根系少，分布深度浅，吸收养分的能力最弱，因此要求速效且浓度较高的养分供应才能满足其快速生长，启动肥刚好能满足这种需要。玉米的磷临界营养期出现在三叶期，此期P营养不足对后期生长和产量影响强烈，启动肥刚好可以解决玉米磷素临界期营养，一举多得。
多数实验发现磷肥做启动肥效果最显著，主要与磷素在土壤中有效性受温度高低影响显著，且其移动性最差有关。实验发现，即使土壤有效磷含量高的土壤，其在低温阶段依然不足以满足玉米对苗期对磷素的需求，而磷素的迁移性在土壤中低则影响了玉米根系对磷素的获取程度。
四、启动肥用量与施用方法
1. 用量与施肥方法：Ghodrati (1983)报道在大部分土壤上，以2 x 2 方法施用启动肥，用量 10 lb N/acre, 20 lb P 2 O 5 /acre, and 20 lb K 2 O/acre（0.75 kg/亩，1.5 kg/亩，1.5 kg/亩）就足够，更高的施肥量不会带来新的增产。Wolkowski and Kelling (1985)报道采用2x2in.方法，用量100-200lb/a，比36lb/a或46lb/a的7-14-7液体肥料的增产作用强。
图1启动肥施肥方法
2.防止盐害：为避免发生盐害，启动肥用量应根据启动肥与种子的距离确定，距离种子越近，用量越少。如果土壤肥力水平良好，最佳施磷量为15-30kg hm-2。如果肥料条施且离种子大约5cm的地方，每公顷施用N、P2O5和/或K2O总量在30-45kg之间。在西北地区，土壤较为瘠薄，启动肥用量可适度加大，一般施氮量不超过45kg hm-2，施用N和K2O总量不超过75kg hm-2；在沙质土壤上，每公顷用量氮的最高含量不超过30kg hm-2；当启动肥与种子同播时，每公顷施用的N和K2O总量不能超过15 kg hm-2。
氯化钾、氯化铵等化肥含有氯离子，施入土壤后会产生水溶性氯化物，对种子发芽和幼苗生长不利，甚至烧种烧苗；硝酸铵、硝酸钾等肥料含有硝酸根离子，对种子发芽有毒害作用。碳酸氢铵有挥发性和腐蚀性，易熏伤种子和幼苗。尿素会生成少量的缩二脲，含量若超过2%对种子和幼苗就会产生毒害。这些都不适宜做启动肥，否则容易烧芽、烧苗。
3. 施肥方法：为了减少机器作业程序，启动肥一般播种时与种子一起施入土壤。常规做法是将启动肥施用在种子侧方5cm和下方5cm，这样根系可以最容易地获得肥料，也可以保护根系不被肥料灼伤，条施和穴施是最常用的两种方式。
新疆玉米普遍采用滴灌，而播种后要施用“出苗水”，即少量灌溉调节土壤含水量，使玉米出苗整齐。而整地播种时土壤较为干燥，容易保证较高的播种质量。
对于保护性耕作的土壤，启动肥施用较困难，将启动肥与种子混合施用也是可取的方式。这时对肥料质量的要求较高，要求不烧苗，优质硫酸铵、磷酸二铵适合这种方式施用。
五、启动肥发挥作用的环境条件
1. 免耕/翻耕：研究发现，免耕的土壤由于含水量高，地表有秸秆覆盖，土壤升温慢，启动肥的作用更为显著（Osborne and W. E. Riedell，2006）。
2. 土壤养分含量高低：即使土壤养分含量相当高，启动肥依然能发挥显著的增产效应。但是在养分含量低的土壤上其增产效应更为稳定（Kaiser，2005）。
3. 气温/土温：由于磷的有效性在低温下不足，而且低温降低玉米根系养分吸收速率，因此启动肥在早播、气温低的时期施用更有利于发挥其肥效。虽然这个推测很有效，但目前缺乏公开发表的文献支持。
4. 土壤含水量：由于水的比热和热容量比土壤和空气大的多，因此土壤含水量高的土壤升温慢。因此，含水量高的土壤上启动肥效果优于含量低的土壤。
5. 玉米品种差异：研究发现，玉米品种对启动肥的响应有所差别。总体而言，密植的玉米、根系体积较小的玉米对启动肥的响应较好（Gordon et al., 1997）。也有人认为品种间差异并不大（Buah et al., 1999）
六、“泽商”牌玉米启动肥
1. 肥料性质：在国家重点研发计划课题“北方玉米化肥农药减施技术集成研究与示范（2017YFD0201800）” 和农业部行业专项“农作物最佳养分管理技术研究与应用（201103003）” 长期支持下，依据启动肥原理，在新疆泽商农资有限公司的协助下，开发了一种液体玉米启动肥，适合于滴灌条件下玉米启动肥施用。该肥料以液体磷酸为主要原料，满足玉米苗期对磷素的迫切需求，还添加了微量元素Zn、B，优质矿物源腐殖酸，以及生物源植物生长调节物质。其主要特点如下：
液体肥料：本肥料为液体状态，适合于滴灌条件下施用。
强酸性：本肥料采用磷肥工业的渣酸为磷原料。它解决了磷肥企业渣酸难以处理的难题，又提供了一种适合滴灌的肥料。肥料原液pH为1.5-2.0，稀释一万倍后pH为3.6左右，能显著降低土壤的PH值，因此在碱性土壤上比较适用。多点多次试验，施用启动肥降低土壤pH 0.3-0.6个pH单位。
优质腐殖酸：矿物源腐殖酸含量>80 g L-1。促进土壤疏松，提高浅层土壤的温度，温和的生物刺激作用促进种子根系萌发和生长。
微量元素含量： B+Zn+Mn>1.2%
植物生长刺激物质：添加非激素植物生长刺激物质，促进根系生长、提高植物耐寒性。
氮磷钾养分含量：N>60 g L-1, P2O5>350 g L-1, K2O>60 g L-1
2. 用法用量
结合滴灌出苗水施用，2-4kg/亩，粘土地用量宜大些，碱性大的土壤可达5kg/亩。施用启动肥，在肥力好的地块基肥可不施，在一般肥力地块基肥可减少60%（如二铵减少10kg/亩）。出苗水用量限制在15 m3/亩以内，一管四行的配置出苗水16-20m3/亩。采用灌水-施肥-灌水的模式施用，确保肥料停留在土壤浅层便于根系吸收。
3. 增效效果与机理
（1）早出早长，早启动。“壮苗先壮根”。根系是植物的养分、水分吸收和运输器官。没有发达的根系，植物的营养就没有来源。启动肥中添加了安全无副作用的作物生根物质，有效促进了新根萌发和根系伸长，让作物具有“先发”优势，使作物增产“赢在起跑线”上。田间挖根显示，亩施用3.5kg或7.0kg泽商启动肥，在2-3叶期玉米根系比对照（施用DAP，用量20kg/亩）增加20条以上，根系长度增加80%。
图3 “泽商启动肥”对玉米根系发育的影响
（2）调酸治碱，好保苗。新疆土壤碱性重。盐碱不仅影响种子的发芽力，而且对作物幼苗吸收水分和养分都有不利影响。启动肥中的强酸性原料在接近滴灌的稀释程度下（1万倍），pH大约3.6-4.0，对植物安全不会发生酸害，降低种子附近的土壤pH 0.3-0.4个单位，提供更为有利于种子萌发后的生长条件和发根条件。
图4 启动肥对土壤pH的影响（玉米生长后期也一直使用专用启动肥）
（3）强根壮苗，抗冷害。新疆气候特点是五月气温较低，六月中旬温度才极速上升。苗期低温不利于喜温作物如棉花、玉米的生长发育需求。低温抑制植物对养分的吸收、导致较低的生理活性，如光合作用强度低、细胞分裂速度慢，细胞伸长速度慢。启动肥中添加了提高作物的抗寒性的物质如水杨酸、香草酸，提高幼苗的抗寒性。
（4） 促苗旺、促增产。抗低温物质提高植物在低温下的生理活性，加上促根特性，对作物苗期具有显著的促进生长的作用。图2显示，在塔城地区的示范田，施用启动肥的玉米比常规施肥玉米叶片多一叶，高度则高10cm以上，生物学产量也显著增加。
5 启动肥节肥增产效应
由于启动肥的“先发”优势，以及其满足P临界营养的作用，作物根系具备较强的利用土壤养分的能力，因此总体上可以降低磷肥的施肥量。在我们的示范中，启动肥在节约氮肥15%、 磷肥26%的基础上，玉米获得了6.5%的增产率。启动肥增产作用主要表现为减少玉米果穗“秃尖”从而增加行粒数，同时提高了千粒重。2018年在塔城地区示范，施用启动肥的地块在9月18日达到生理成熟，而塔城地区绝大部分农田还处于乳熟阶段。该年初霜出现在9月12日，导致玉米减产严重，平均产量900kg/亩，而启动肥示范多点平均产量达到1096 kg/亩。节肥增产合计，在其他生产性投入不变的情况下，农户的平均收率增加120.2元/亩（表1）。
表1 启动肥示范与农户常规管理测产结果
图5 启动肥显著降低玉米果穗秃尖，提高穗粒数
参考文献
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