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        不同控釋肥在夏玉米種植中的應(yīng)用效應(yīng)

        2020-12-16 08:35:34朱金英張書良李升東王旭清裴艷婷
        湖北農(nóng)業(yè)科學(xué) 2020年21期
        關(guān)鍵詞:夏玉米葉面積氮素

        朱金英,張書良,李升東,王旭清,裴艷婷

        (1.德州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,山東 德州 253015;2.山東農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所,濟(jì)南 250100)

        氮肥合理施用是提高玉米產(chǎn)量的重要技術(shù)措施之一[1]。隨著高氮復(fù)合復(fù)混肥的普遍使用和農(nóng)村勞動(dòng)力的城市轉(zhuǎn)移,玉米(ZeamaysL.)一次性施肥已經(jīng)逐漸成為北方地區(qū)玉米栽培中主要的施肥方式。前人開(kāi)展了底肥一次施用的試驗(yàn)研究,發(fā)現(xiàn)不同肥料不僅肥效的高低有差異,其肥效的持續(xù)時(shí)間也有差異[2]。普通尿素的肥效快但持續(xù)時(shí)間相對(duì)較短,而控釋氮肥養(yǎng)分釋放和作物吸收同步,肥效長(zhǎng)而穩(wěn)定,可以實(shí)現(xiàn)一次性施肥就能滿足作物全生育期對(duì)養(yǎng)分的需求,可不同程度減少氮素淋溶和揮發(fā),降低氮素流失對(duì)農(nóng)田生態(tài)環(huán)境的影響,提高氮肥利用率[3-6]。但控釋氮肥價(jià)格偏高,應(yīng)用范圍受限[7],前期可能會(huì)出現(xiàn)因肥效慢而影響壯苗等問(wèn)題[8],不一定能起到既增產(chǎn)又增收的效果[9]。本試驗(yàn)通過(guò)研究不同控釋氮肥的不同氮素施用水平,探討了其對(duì)玉米產(chǎn)量和氮素利用效率的影響,以期為控釋氮肥的合理施用和推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 供試材料

        試驗(yàn)于2017年6—9月在德州市農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技示范基地(山東省德州市德城區(qū)黃河涯鎮(zhèn)黃河涯村)進(jìn)行。土壤為壤土,是典型的黃河沖擊平原土壤,土質(zhì)肥沃,排灌方便。試驗(yàn)地肥力中等,0~20 cm土層含有機(jī)質(zhì)13.55 g/kg、全氮0.75 g/kg、全磷2.32 g/kg、堿解氮59.15 mg/kg、有效磷28.69 mg/kg、速效鉀77.38 mg/kg、鹽分0.68%、pH 7.75。

        供試控釋肥料有3種,分別為金正大玉米專用控釋肥(N、P2O5、K2O含量分別為28%、8%和8%)、施可豐玉米專用控釋肥(N、P2O5、K2O含量分別為26%、11%和11%)和住商玉米專用控釋肥(N、P2O5、K2O含量分別為26%、6%和8%);尿素(N含量為46%),硫酸鉀(K2O含量為50%),過(guò)磷酸鈣(P2O5含量為12%)。供試品種為鄭單958,種植密度為60 000株/hm2,行距60 cm,2017年6月18日播種,6月23日出苗,7月14日進(jìn)入拔節(jié)期,7月30日進(jìn)入大口期,8月10日開(kāi)花,10月1日成熟,收獲測(cè)產(chǎn)。

        1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

        試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計(jì),主區(qū)為3種不同的控釋肥料類型,分別為金正大玉米專用控釋肥、施可豐玉米專用肥和住商玉米專用控釋肥;副區(qū)為不同施氮量,設(shè)置3個(gè)N水平,分別為288 kg/hm2(N1)、240 kg/hm2(N2)、192 kg/hm2(N3);以不施氮肥為對(duì)照(CK),共10個(gè)處理,3次重復(fù)。各處理的磷、鉀養(yǎng)分用量均一致,P2O5用量為122 kg/hm2、K2O用量為122 kg/hm2。不同處理設(shè)置情況詳見(jiàn)表1。

        表1 玉米不同處理施肥量

        1.3 測(cè)定項(xiàng)目

        1.3.1 葉面積系數(shù)調(diào)查 每個(gè)處理選定10株玉米進(jìn)行標(biāo)記,分別于拔節(jié)期、大口期、開(kāi)花期、乳熟期和成熟期測(cè)量并計(jì)算葉面積。展開(kāi)葉葉面積=長(zhǎng)×寬×0.75;未展葉葉面積=長(zhǎng)×寬×0.50;葉面積指數(shù)=單株葉面積×單位土地面積內(nèi)株數(shù)/單位土地面積[10]。

        1.3.2 干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)調(diào)查及各器官氮素積累測(cè)定 在拔節(jié)期、大口期、開(kāi)花期、乳熟期和成熟期,每處理選有代表性的植株3株,取地上部于105℃下殺青1 h,80℃烘至恒重后,稱重,將烘干樣品粉碎,充分混勻,H2SO4-H2O2消煮,凱氏定氮法測(cè)其全氮含量,計(jì)算不同處理的氮素吸收量與氮肥利用效率。

        氮素積累量=干物重×氮素含量;

        氮肥利用率=(施氮區(qū)地上部含氮量-不施氮區(qū)地上部含氮量)/施氮量×100%;

        氮肥農(nóng)學(xué)利用率=(施氮區(qū)作物產(chǎn)量-不施氮區(qū)作物產(chǎn)量)/施氮量;

        氮肥偏生產(chǎn)力=施氮區(qū)產(chǎn)量/施氮量[10]。

        1.3.3 田間測(cè)產(chǎn) 每小區(qū)選取中部連續(xù)3行,乳熟后期田間調(diào)查總株數(shù)、空稈率、雙穗率、倒伏率和倒折率。成熟時(shí)將這3行全部收獲,風(fēng)干晾曬后稱量穗重,然后脫粒稱量粒重;從中取3份200 g小樣,每份小樣中計(jì)數(shù)3份100粒子粒,將上述小樣和計(jì)數(shù)的子粒在75℃下烘干至恒重(含水量7%),稱量小樣干重,折算子粒含水量為14%時(shí)的單位面積產(chǎn)量。

        1.3.4 室內(nèi)考種 成熟時(shí)田間選取有代表性的連續(xù)的20穗,風(fēng)干晾曬后室內(nèi)考察穗粗、穗長(zhǎng)、禿頂長(zhǎng)、穗行數(shù)、行粒數(shù)和百粒重。

        1.4 數(shù)據(jù)處理

        試驗(yàn)數(shù)據(jù)利用Microsoft Excel 2003與DPS軟件進(jìn)行整理分析,采用LSD多重比較法進(jìn)行差異顯著性分析。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 不同處理的夏玉米葉面積系數(shù)動(dòng)態(tài)變化

        由圖1可見(jiàn),不同肥料處理的夏玉米葉面積系數(shù)都呈單峰曲線變化,生育期前期先增大,在開(kāi)花期或乳熟期達(dá)峰值后緩慢下降,對(duì)照在各時(shí)期的葉面積系數(shù)多小于同時(shí)期其他肥料處理。開(kāi)花期T4的葉面積系數(shù)最大,為4.05,T7次之,為3.94;乳熟期T7的葉面積系數(shù)最大,為4.06,T4次之,為3.89。

        圖1 不同處理的夏玉米葉面積系數(shù)動(dòng)態(tài)變化

        2.2 不同處理對(duì)夏玉米干物質(zhì)積累的影響

        由圖2可知,不同處理干物質(zhì)積累趨勢(shì)是一致的,均隨時(shí)間的推移逐漸增大。T7的地上部干物質(zhì)量在開(kāi)花期、完熟期均較其他處理的干物質(zhì)積累量大,完熟期T7的干物質(zhì)積累量最大,為389.31 g/株,比CK高38.31%,T1次之,為377.14 g/株,比CK高33.99%。

        圖2 不同處理對(duì)夏玉米地上部干物量的影響

        2.3 不同處理對(duì)夏玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量因子的影響

        由表2可知,不同肥料處理對(duì)夏玉米產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素均有不同程度的影響。各肥料處理之間穗長(zhǎng)差異不顯著,但穗粗差異顯著,各肥料處理的穗粗均顯著大于CK,T8最大,為52.99 mm;各施肥處理的禿尖長(zhǎng)雖然都小于CK,但差異不顯著;CK的穗行數(shù)顯著低于其他肥料處理,T1穗行數(shù)最多,為15.3行,T1、T2、T3、T5、T7、T8和T9間差異均不顯著;各施肥處理之間的行粒數(shù)差異不顯著,但T1、T2、T3、T8和T9的行粒數(shù)顯著高于CK;各施肥處理的百粒重均顯著高于CK,其中T7最大,為34.91 g,T8次之,為34.44 g,T7與T8之間差異不顯著,但均顯著高于其他處理;各處理的出子率存在較大差異,T2的出子率最高,為91.46%,T1、T2、T9的出子率顯著高于CK,T8、T3的出子率略高于CK,但差異不顯著,T7出子率最低,為83.66%。

        從表2還可以看出,各施肥處理的夏玉米產(chǎn)量均高于CK,T3、T5和T6的產(chǎn)量略高于CK,差異不顯著,其他處理產(chǎn)量均顯著高于CK,T7產(chǎn)量最高,為11.15 t/hm2,比CK高20.93%。由于玉米生長(zhǎng)后期遭遇強(qiáng)風(fēng),倒折率較高,造成不同程度的減產(chǎn),但各施肥處理的倒折率均低于CK。T8、T2的空稈率略高于CK,其他施肥處理的空稈率均低于CK,差異均不顯著。由于種植密度較小,大多有不同程度的雙穗率,但差異不顯著。

        表2 不同處理對(duì)夏玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量因子的影響

        2.4 不同處理對(duì)夏玉米氮素利用效率的影響

        由表3可見(jiàn),隨著施氮量的增加,氮肥利用率提高,T4的氮肥利用率最高,為23.44%,T7為22.41%,T1為22.00%。隨著施氮量的增加,氮肥偏生產(chǎn)力降低,T9的氮肥偏生產(chǎn)力最高,為53.68 kg/kg。氮肥農(nóng)學(xué)利用率普遍偏低,T8的氮肥農(nóng)學(xué)利用率最高,為7.48 kg/kg,T6最低,僅為1.10 kg/kg。比較3個(gè)不同施氮水平的3種不同肥料的肥料利用率可以發(fā)現(xiàn),在相同施氮量時(shí),施可豐的氮肥利用率高于或接近金正大和住商肥料,住商的農(nóng)學(xué)利用率和偏生產(chǎn)力高于金正大和施可豐肥料。

        3 結(jié)論

        一次性施肥模式下,T7的產(chǎn)量最高,T8、T1次之,T7、T8和T1處理之間差異不顯著,其產(chǎn)量均在10.5 t/hm2以上。金正大肥料處理中,隨著氮用量的遞增,產(chǎn)量上升,T1產(chǎn)量最高,且顯著高于T3,T2和T3之間產(chǎn)量差異不顯著;施可豐肥料處理中,也是隨著氮用量的遞增,產(chǎn)量有上升趨勢(shì),T4產(chǎn)量最高,顯著高于T6,但是T4與T5差異不顯著,T5與T6差異不顯著;住商肥料處理中也是隨著氮用量的遞增,產(chǎn)量有上升趨勢(shì),T7產(chǎn)量最高,顯著高于T9,但與T8差異不顯著。比較金正大、施可豐與住商3種控釋肥料分別在288、240、192 kg/hm23個(gè)不同施氮水平的利用效率可發(fā)現(xiàn),在相同施氮量時(shí),施可豐的氮肥利用率高于或接近金正大和住商肥料,住商的氮肥農(nóng)學(xué)利用率和偏生產(chǎn)力高于金正大與施可豐肥料。綜合比較不同處理的產(chǎn)量和肥料利用效率,在魯北地區(qū)的夏玉米生產(chǎn)中,推薦施用住商玉米專用控釋肥,推薦氮用量為240 kg/hm2,可以有效提高玉米產(chǎn)量和氮素利用效率。

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