劉天龍,王托和,王 娟,何淑萍,范惠玲,繆純慶
1.張掖市農(nóng)業(yè)科學研究院,甘肅 張掖 734000
2.河西學院,甘肅 張掖 734000
玉米(Zea mays L)是我國種植的主要糧食作物之一,主要分布在北緯30°~50°之間[1]。張掖具有得天獨厚的自然環(huán)境條件,是我國玉米制種的主要基地之一,制種面積常年穩(wěn)定在66 700hm2左右,年生產(chǎn)玉米種子達4.5億kg,提供了我國40%的大田玉米用種量[1-2],但由于種植面積較大,輪作困難,為達高產(chǎn),施用化學肥料已成為主要措施。根據(jù)張掖市肥料施用調(diào)查表明:1971年全市畝均化肥施用量(純量)為7.5kg、1980年為13.5kg、1984年為19.67kg、2012年為40.79kg,40年間增長了543.86%。研究表明,制種玉米畝均化肥實際需求量為31kg,而目前制種玉米實際施肥量卻達53kg,高出70.97%。為解決當前生產(chǎn)中盲目施肥、肥料用量不合理、浪費嚴重等問題,本試驗采用膜下滴灌的方法,研究了不同施肥方式和肥料種類對玉米植株生長和產(chǎn)量的影響,為指導本地區(qū)制種玉米田科學施肥和提高玉米種植效益提供理論依據(jù)。
試驗于2018年4月10日-2018年9月19日在張掖市甘州區(qū)黨寨鎮(zhèn)下寨村進行。試驗地處東經(jīng)100°06′~100°54′,北緯38°32′~39°24′,海拔1 474~1 600m,屬典型的溫帶大陸性氣候地帶,降雨稀少且變化率大。年平均氣溫:城區(qū)7.3℃,淺山區(qū)5.4℃,氣溫日差為13.3~15.7℃;土壤類型主要為灌漠土,土壤養(yǎng)分狀況見表1。
試驗于2018年4月10日播種,5個處理,單因素隨機區(qū)組設計,3次重復,處理Ⅰ為習慣施肥,處理Ⅱ為玉米長效肥+普通追肥,處理Ⅲ為玉米長效肥+水溶肥,處理Ⅳ為玉米長效肥+水溶肥+黃腐酸生物有機肥,處理Ⅴ為玉米長效肥+水溶肥+黃腐酸生物菌劑。小區(qū)面積14 674m2,行距50cm,株距25cm,5 400株/667m2,父母本行比1:6,栽培方式為覆70cm地膜,采用膜下滴灌,其他管理同常規(guī)大田管理。施肥方式及肥料用量見表2,元素含量見表3。
供試品種:玉米18Y-027,由中種集團張掖分公司提供。
供試肥料來源及含量見表3。
分析天平(感量1/10 000);游標卡尺;烘箱(ALWHALES/聯(lián)鯨);葉綠素儀(YKNECA-051);測距桿(6m);鋼卷尺。
如表4所示,不同施肥方式處理對制種玉米農(nóng)藝性狀均存在顯著影響,其中處理Ⅴ影響最為明顯。5種不同施肥方式處理的玉米農(nóng)藝性狀中,處理Ⅳ株高最高,達196.53cm,處理Ⅲ株高最低,僅182.60cm;處理Ⅴ莖粗最粗,達2.390cm,處理Ⅲ莖粗值最細,僅2.219cm;處理Ⅴ葉長最長,達73.63cm,處理Ⅱ葉長最短,僅67.39cm;處理Ⅴ葉寬值最大,達9.52cm,處理Ⅱ葉寬值最小,僅8.93cm;處理Ⅴ葉面積最大,達525.93cm2,處理Ⅱ葉面積最小,僅452.13cm2,處理Ⅴ較處理Ⅱ葉面積值高73.8cm2,增幅16%。各處理葉綠素含量依次為:處理Ⅴ>處理Ⅳ>處理Ⅲ>處理Ⅰ>處理Ⅱ。
如表5所示,不同施肥方式處理下的玉米穗長在12.60~14.73cm之間,以處理Ⅱ玉米穗長最小,處理Ⅴ最大;各處理穗粗在3.898~4.615cm之間,以處理Ⅴ穗粗值最大,處理Ⅱ最小,處理Ⅱ與處理Ⅳ、處理Ⅴ的穗粗值差異顯著;不同施肥方式下各處理的穗行數(shù)比較接近,在15.33~17.33cm之間,且各處理間差異不顯著,說明不同施肥方式對玉米穗行數(shù)影響不大;各處理行粒數(shù)在19.33~25.33粒之間,以處理Ⅰ行粒數(shù)最小,處理Ⅴ最大;各處理百粒重在33.21~38.73g之間,以處理Ⅱ最小,處理Ⅴ最大,增幅16.6%,說明增施黃腐酸生物有機肥對增加制種玉米百粒重有促進作用;各處理產(chǎn)量在443.95~513.42kg之間,處理Ⅴ產(chǎn)量較處理Ⅱ高69.47kg,增幅15.6%,各處理產(chǎn)量依次為:處理Ⅴ>處理Ⅳ>處理Ⅲ>處理Ⅰ>處理Ⅱ。說明與農(nóng)民習慣施肥相比,增施黃腐酸生物菌劑能夠有效促進制種玉米百粒重的增加,提高制種玉米產(chǎn)量,其促進效果好于增施黃腐酸生物有機肥。
表1 土壤養(yǎng)分狀況
表2 施肥方式及肥料用量
表3 肥料來源
對玉米前期投入、果穗產(chǎn)量及玉米價格等進行分析獲得,不同施肥處理投入成本依次為:處理Ⅰ>處理Ⅳ>處理Ⅴ>處理Ⅲ>處理Ⅱ;各處理增產(chǎn)值百分率則為:處理Ⅴ>處理Ⅲ>處理Ⅳ>處理Ⅱ;與處理Ⅰ相比,處理Ⅱ每667m2節(jié)約成本138.5元、增產(chǎn)值37.2元,增產(chǎn)值百分率為3.2%,處理Ⅲ每667m2節(jié)約成本104.9元、增產(chǎn)值136.8元,增產(chǎn)值百分率為11.7%,處理Ⅳ每667m2節(jié)約成本60.5元、增產(chǎn)值122.0元,增產(chǎn)值百分率為10.4%,處理Ⅴ每667m2節(jié)約成本98.5元、增產(chǎn)值231.5元,增產(chǎn)值百分率為20%。說明增施黃腐酸生物菌劑能夠?qū)崿F(xiàn)制種玉米增產(chǎn)增收,且?guī)淼慕?jīng)濟效益最大,表明增施黃腐酸生物菌劑是實現(xiàn)增產(chǎn)增收的有效途徑。
表4 各處理樣本的農(nóng)藝性狀
表5 不同處理下制種玉米穗部性狀及產(chǎn)量構(gòu)成因素
表6 不同處理對制種玉米經(jīng)濟效益的影響
近十年來,我國糧食總產(chǎn)量隨化肥施用量增加而不斷增長,但由于肥料利用率低,使得養(yǎng)分損失嚴重,呈現(xiàn)出單位肥料增產(chǎn)率隨化肥施用量增加而明顯遞減的現(xiàn)象[3-6]。關(guān)于不同施肥方式的效果,研究者們所持觀點不同。葛均筑等[7-9]研究表明,相較于農(nóng)民習慣施肥,一次性施肥對長江中游春玉米磷素和鉀素的養(yǎng)分利用效率具有一定的提高作用。本研究結(jié)果表明,與農(nóng)民習慣施肥相比,增施黃腐酸生物有機肥和黃腐酸生物菌劑對玉米株高、莖粗、葉面積及增加葉綠素含量有明顯的促進作用,這與馮偉等[10-11]的研究結(jié)果相一致。任小俊等[12]研究發(fā)現(xiàn),高施肥水平下大豆株高、結(jié)莢高度、主莖節(jié)數(shù)、單株粒數(shù)、單株粒重和百粒重大于低施肥水平。本研究表明,隨著玉米植株生育期的增長,株高、莖粗、葉面積、葉綠素含量都在不同程度的增加,且處理Ⅴ在株高、莖粗、葉面積、葉綠素方面均表現(xiàn)為最高;處理Ⅴ與處理Ⅰ在穗長、行粒數(shù)、百粒重、產(chǎn)量方面呈顯著性差異,處理Ⅴ百粒重、產(chǎn)量最高,分別為38.73g、513.42kg/667m2。
綜上所述,增施黃腐酸有機肥無論是玉米農(nóng)藝性狀還是玉米穗部性狀及產(chǎn)量均與習慣施肥形成顯著性差異,黃腐酸肥料在改良土壤、增加肥料利用率、刺激作物生長方面均具有良好的應用效果。[12]
針對制種玉米膜下滴灌的栽培方式,施用玉米長效肥、玉米大量元素水溶肥和黃腐酸生物菌劑對制種玉米農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量及經(jīng)濟效益的影響都優(yōu)于其他處理。施用黃腐酸生物菌劑處理下,玉米株高、莖粗、葉面積、葉綠素含量最大,每667m2產(chǎn)量達513.42kg、凈產(chǎn)值1 393.6元,增產(chǎn)值231.5元,增產(chǎn)值百分率為20%。其對指導張掖市甘州區(qū)農(nóng)民增加制種玉米產(chǎn)量,實現(xiàn)節(jié)本增效具有促進作用。