胡 曼,張子學(xué),王長(zhǎng)進(jìn),余海兵
(安徽科技學(xué)院 農(nóng)學(xué)院,安徽 鳳陽(yáng) 233100)
玉米是高產(chǎn)作物,也是需肥量較大的作物,合理施肥可顯著提高玉米產(chǎn)量和效益。生產(chǎn)上要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、土壤肥力、品種特性,結(jié)合科學(xué)的肥水運(yùn)籌和栽培管理技術(shù),才能實(shí)現(xiàn)玉米的高產(chǎn)高效。近年來(lái),玉米栽培過(guò)程中,存在肥料的濫用、氮磷鉀使用失衡、基追肥比例不當(dāng),不僅造成玉米苗期徒長(zhǎng),導(dǎo)致后期倒伏、或生長(zhǎng)不良、后期早衰等現(xiàn)象的發(fā)生,而且導(dǎo)致玉米產(chǎn)量和效益的下降及環(huán)境污染[1-2]。有關(guān)玉米施肥與肥料運(yùn)籌方面國(guó)內(nèi)已有一些報(bào)道[2-9],但針對(duì)皖北夏玉米栽培高產(chǎn)高效肥料運(yùn)籌尚未見(jiàn)報(bào)道。本研究在黃淮海玉米主產(chǎn)區(qū)南端的皖北地區(qū),研究氮磷鉀肥料運(yùn)籌對(duì)玉米生理特性、品質(zhì)及產(chǎn)量的影響,為皖北地區(qū)夏玉米高產(chǎn)高效肥料運(yùn)籌、良種良法配套推廣提供參考依據(jù)。
供試品種為隆平206,由安徽隆平種業(yè)高科技有限公司提供,試驗(yàn)于2013年6~11月在安徽省碭山縣高鐵新區(qū)進(jìn)行,土壤質(zhì)地為沙壤土。
施肥量4 個(gè)水平,分別為(kg/hm2):A1(N∶P∶K=180∶90∶180);A2(N∶P∶K=240∶120∶240);A3(N∶P∶K=300∶150∶300);A4(N∶P∶K=360∶180∶360)。P 肥全部作基肥,N、K 運(yùn)籌模式(基追肥比例)分為 B1(5/5)、B2(6/4)、B3(7/3)3個(gè)水平。共12個(gè)處理,小區(qū)面積為6.7×3.6m2,采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)2次重復(fù),試驗(yàn)于6月15日播種,大喇叭口期(7月20日)溝施追肥,密度參照目前生產(chǎn)上大面積推廣的67500株/hm2,其他管理同常規(guī)。
1.3.1 葉片硝酸還原酶活性測(cè)定 玉米灌漿期,隨機(jī)取小區(qū)中5株棒葉,在葉片中間部位打孔得到約1cm2的圓片,用活體法進(jìn)行測(cè)定。
1.3.2 葉綠素含量測(cè)定 玉米灌漿期,取小區(qū)第3行中五株第一穗棒葉向正東方向伸展且與莖稈夾角約20°的玉米植株,用SPAD-502葉綠素儀測(cè)定第一穗棒葉距葉基部約2/3處葉脈附近1cm葉片細(xì)胞spad值,取其平均數(shù)。
1.3.3 穗部性狀測(cè)定 每小區(qū)隨機(jī)取10穗測(cè)量其穗長(zhǎng)、穗粗(直徑)、粒行數(shù)、百粒重,取其平均數(shù)。
1.3.4 產(chǎn)量和品質(zhì)測(cè)定 玉米成熟后,每小區(qū)取中間4行計(jì)產(chǎn),利用所取10穗樣品,采用DA7200近紅外品質(zhì)分析儀測(cè)定籽粒蛋白質(zhì)含量、脂肪含量、淀粉含量等。
2.1.1 不同用量氮磷鉀肥料運(yùn)籌對(duì)玉米穗位葉葉綠素含量的影響
由圖1可看出,在同一施肥水平條件下,不同的氮、鉀基/追肥比例,玉米穗位葉葉綠素含量存在明顯差異。在低肥和中等偏低施肥水平下,隨著氮、鉀基/追肥比例的增加,穗位葉葉綠素含量呈下降的趨勢(shì);在中等偏高施肥水平下,隨著氮、鉀基/追肥比例的增加,穗位葉葉綠素含量呈“低-高-低”的變化趨勢(shì);在高肥水平下,隨著氮、鉀基/追肥比例的增加,穗位葉葉綠素含量呈上升趨勢(shì)。同時(shí),在同一氮、鉀基/追肥比例,不同施肥水平條件下,玉米穗位葉葉綠素含量存在明顯差異。當(dāng)?shù)⑩浕?追肥比例為5/5或6/4時(shí),隨著氮磷鉀肥料用量的增加,穗位葉葉綠素含量呈“低-高-低”的變化趨勢(shì);氮、鉀基/追肥比例為7/3時(shí),隨著氮磷鉀肥料用量的增加,穗位葉葉綠素含量呈“高-低-高”的變化趨勢(shì)。
2.1.2 不同用量氮磷鉀肥料運(yùn)籌對(duì)玉米穗位葉硝酸還原酶活性的影響 由圖2可看出,同一施肥水平條件下,不同的氮、鉀基/追肥比例,玉米穗位葉硝酸還原酶活性存在明顯差異。在低肥水平下,隨著氮、鉀基/追肥比例的增加,穗位葉硝酸還原酶活性呈“高-低-高”的變化趨勢(shì);在中等施肥水平以上,隨著氮、鉀基/追肥比例的增加,穗位葉硝酸還原酶活性呈“低-高-低”的變化趨勢(shì)。同時(shí),在同一氮、鉀基/追肥比例,不同施肥水平條件下,玉米穗位葉硝酸還原酶活性存在明顯差異。氮、鉀基/追肥比例為5/5和6/4時(shí),隨著氮磷鉀肥料用量的增加,穗位葉硝酸還原酶活性呈上升趨勢(shì);氮、鉀基/追肥比例為7/3時(shí),隨著氮磷鉀肥料用量的增加,穗位葉硝酸還原酶活性含量呈“低-高-低”的變化趨勢(shì)。
2.2.1 不同用量氮磷鉀肥料運(yùn)籌對(duì)玉米穗長(zhǎng)、穗粗的影響 由圖3可看出,同一施肥水平條件下,不同的氮、鉀基/追肥比例,玉米穗長(zhǎng)、穗粗存在明顯差異。在低肥水平下,隨著氮、鉀基/追肥比例的增加,穗長(zhǎng)、穗粗呈下降趨勢(shì);在中等偏低施肥水平下,隨著氮、鉀基/追肥比例的增加,穗長(zhǎng)呈下降趨勢(shì),穗粗呈“低-高-低”的變化趨勢(shì);在中等偏高施肥水平下,隨著氮、鉀基/追肥比例的增加,穗長(zhǎng)、穗粗呈“高-低-高”的變化趨勢(shì);在高肥水平下,隨著氮、鉀基/追肥比例的增加,穗長(zhǎng)呈下降趨勢(shì),穗粗呈上升趨勢(shì)。同時(shí),在同一氮、鉀基/追肥比例,不同施肥水平條件下,玉米穗長(zhǎng)、穗粗存在明顯差異。在氮、鉀基/追肥比例為5/5時(shí),隨著氮磷鉀肥料用量的增加,穗長(zhǎng)、穗粗均呈“低-高-低”的變化趨勢(shì);在氮、鉀基/追肥比例為6/4時(shí),隨著氮磷鉀肥料用量的增加,穗長(zhǎng)不斷增長(zhǎng),穗粗呈“低-高-低”的變化趨勢(shì);在氮、鉀基/追肥比例為7/3時(shí),隨著氮磷鉀肥料用量的增加,穗長(zhǎng)、穗粗均呈“低-高-低”的變化趨勢(shì)。
2.2.2 不同用量氮磷鉀肥料運(yùn)籌對(duì)玉米粒行數(shù)、百粒重的影響 由圖4可看出,隨著氮磷鉀肥施用量的增加,粒行數(shù)無(wú)明顯變化規(guī)律,百粒重在中等偏高和高肥水平下基本一致,在肥力水平較低時(shí),降低氮、鉀追施比例會(huì)使百粒重下降。
2.3.1 不同用量氮磷鉀肥料運(yùn)籌對(duì)玉米籽粒品質(zhì)的影響 由圖5可看出,在同一施肥水平條件下,不同的氮、鉀基/追肥比例,玉米籽粒品質(zhì)存在明顯差異。在低肥水平下,隨著氮、鉀基/追肥比例的增加,籽粒蛋白質(zhì)含量呈下降趨勢(shì),脂肪含量呈“高-低-高”的變化趨勢(shì),淀粉含量呈上升趨勢(shì);在中等偏低施肥水平下,隨著氮、鉀基/追肥比例的增加,籽粒蛋白質(zhì)和脂肪含量呈上升趨勢(shì),淀粉含量呈下降趨勢(shì);在中等偏高水平下,隨著氮、鉀基/追肥比例的增加,籽粒蛋白質(zhì)和脂肪含量呈“高-低-高”的變化趨勢(shì),淀粉含量呈“低-高-低”的變化趨勢(shì);在高肥水平下,籽粒蛋白質(zhì)含量呈“低-高-低”的變化趨勢(shì),脂肪含量呈下降趨勢(shì),淀粉含量呈上升趨勢(shì)。同時(shí),在同一氮、鉀基/追肥比例,不同施肥水平條件下,玉米籽粒品質(zhì)存在明顯差異。在氮、鉀基/追肥比例為5/5時(shí),隨著氮磷鉀肥料用量的增加,籽粒蛋白質(zhì)含量呈“高-低-高”的變化趨勢(shì),脂肪含量呈上升趨勢(shì),淀粉含量呈“低-高-低”的變化趨勢(shì);在氮、鉀基/追肥比例為6/4時(shí),隨著氮磷鉀肥料用量的增加,籽粒蛋白質(zhì)和脂肪含量呈上升趨勢(shì),淀粉含量呈下降趨勢(shì);在氮、鉀基/追肥比例為7/3時(shí),隨著氮磷鉀肥料用量的增加,籽粒蛋白質(zhì)、脂肪含量均呈“低-高-低”的變化趨勢(shì)。
2.3.2 不同用量氮磷鉀肥料運(yùn)籌對(duì)玉米產(chǎn)量的影響 由圖5可看出,在同一施肥水平條件下,不同的氮、鉀基/追肥比例,玉米產(chǎn)量存在明顯差異。在低肥水平下,隨著氮、鉀基/追肥比例的增加,產(chǎn)量呈下降的趨勢(shì);在中等偏低施肥水平下,隨著氮、鉀基/追肥比例的增加,產(chǎn)量呈“低-高-低”的變化趨勢(shì);在中等偏高和高肥水平下,隨著氮、鉀基/追肥比例的增加,產(chǎn)量呈“高-低-高”的變化趨勢(shì)。同時(shí),在同一氮、鉀基/追肥比例,不同施肥水平條件下,玉米產(chǎn)量也存在明顯差異。隨著氮磷鉀肥料用量的增加,三種肥料運(yùn)籌模式下產(chǎn)量均呈“低-高-低”的變化趨勢(shì),在中等偏高施肥水平下,基/追肥比例為7/3時(shí)產(chǎn)量達(dá)到最高;在中等偏低施肥水平下,基/追肥比例為6/4時(shí)產(chǎn)量達(dá)到最高;在低肥水平下,基/追肥比例為5/5時(shí)產(chǎn)量達(dá)到最高。
不同用量氮磷鉀不同運(yùn)籌方式對(duì)玉米穗位葉葉綠素含量、硝酸還原酶活性、穗長(zhǎng)、穗粗、以及產(chǎn)量、品質(zhì)都有影響,且在不同施肥水平下,不同氮鉀基追比例對(duì)上述的影響不同。本研究結(jié)果與易鎮(zhèn)邪[1]、魚歡[8]、姜濤[9]等在氮肥運(yùn)籌對(duì)玉米葉綠素含量、百粒重、產(chǎn)量、品質(zhì)、方面的影響結(jié)果基本一致。在一定的范圍內(nèi),增加肥料用量、基追肥比例能增強(qiáng)玉米葉片的硝酸還原酶活性,增加葉片葉綠素含量,從而增強(qiáng)光合產(chǎn)物積累,提高玉米產(chǎn)量。
夏玉米播種出苗后處于高溫季節(jié),生長(zhǎng)發(fā)育快,生育期短,因此,傳統(tǒng)的夏玉米栽培均強(qiáng)調(diào)早追肥,早管理[10],簡(jiǎn)化栽培施肥則倡導(dǎo)采用“一炮轟”[11]。本研究表明,在施肥水平較低的情況下,采取基追肥比例5/5,中等施肥水平時(shí),基追肥比例6/4,高施肥水平,基追肥比例7/3,能夠獲得較高的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益,這與傳統(tǒng)的夏玉米早追肥原則及簡(jiǎn)化栽培施肥方法效果有所不同。分析可知,適宜比例的基肥和土壤肥力水平足以滿足夏玉米生育前期對(duì)養(yǎng)分的需求,早追肥或“一炮轟”雖能促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)器官的生長(zhǎng)與干物質(zhì)積累,但滿足不了籽粒形成及其灌漿期干物質(zhì)積累對(duì)養(yǎng)分的需求,而在大喇叭口期前后追肥,既能承上啟下保障群體的生長(zhǎng)發(fā)育和干物質(zhì)積累,降低養(yǎng)分流失,又能保證后期不脫肥早衰,促進(jìn)籽粒灌漿,減少用工,提高經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和施肥效益。有關(guān)玉米栽培的肥料運(yùn)籌,要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蛏鷳B(tài)條件、肥料種類及其施肥水平、土壤質(zhì)地、茬口等因素科學(xué)運(yùn)籌,才能實(shí)現(xiàn)玉米的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和高效。
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