宋學(xué)林張東昱何 斌陳修斌
(1.張掖市種子管理局 甘肅張掖734000;2.張掖市農(nóng)業(yè)綜合行政執(zhí)法隊(duì) 甘肅張掖734000;3.河西學(xué)院農(nóng)業(yè)與生態(tài)工程學(xué)院 甘肅張掖734000)
張掖市地處河西走廊中部,境內(nèi)地勢平坦、光照充足、晝夜溫差大、氣候干燥、降雨量少,生產(chǎn)的種子色澤光亮、飽滿度高、商品性好,是“天然的種子生產(chǎn)車間”[1]。2013年7月張掖市及甘州區(qū)、臨澤縣、高臺(tái)縣被農(nóng)業(yè)部正式認(rèn)定為國家級雜交玉米種子生產(chǎn)基地,標(biāo)志著張掖國家級玉米制種基地建設(shè)正式上升到國家層面。玉米雜交制種產(chǎn)業(yè)己成為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收的重要途徑。
隨著雜交玉米產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,玉米的制種面積不斷擴(kuò)大,雜交玉米制種田連作障礙的表現(xiàn)日趨嚴(yán)重,表現(xiàn)為土壤理化性狀下降、微量元素缺乏及環(huán)境的污染,而且導(dǎo)致產(chǎn)量下降、農(nóng)田發(fā)病率高等問題。為了進(jìn)一步提高雜交玉米的產(chǎn)量與改善土壤的肥力狀況,本試驗(yàn)選擇了4種不同種類的水溶性肥料,研究其對雜交玉米產(chǎn)量及土壤理化性狀的影響,旨在為本區(qū)雜交玉米產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)高效可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支撐。
供試水溶肥料的種類:大量元素水溶肥料(樂施平衡型,NPK 20∶20∶20+TE)、含氨基酸水溶肥料(氨基酸≥100 g/L,B≥5 g/L,Zn≥15 g/L)、微量元素水溶肥料(Fe 0.8%、Zn 4.0%、B 4.0%、Mn 1.2%),以上3種水溶肥料由桐城市沃爾肥業(yè)有限責(zé)任公司生產(chǎn);含腐殖酸水溶肥料(腐殖酸≥3%,N+P2O5+K2O≥20%),由陜西瀚洋惠豐農(nóng)業(yè)科技有限公司生產(chǎn)。供試玉米品種為興達(dá)5號,由甘肅興達(dá)種業(yè)有限公司提供。
試驗(yàn)于2019年在張掖市黨寨鎮(zhèn)綠洲農(nóng)業(yè)示范園區(qū)內(nèi)進(jìn)行。供試土壤類型為灌漠土,0~20 cm耕層有機(jī)質(zhì)含量為11.23 g/kg、堿解氮46.54 mg/kg、速效磷12.36 mg/kg、速效鉀156.47 mg/kg,pH 7.82,全鹽2.36 g/kg,容重1.32 g/cm3,質(zhì)地為沙壤土。陽離子交換量(CEC)為9.43 cmol/kg。
試驗(yàn)設(shè)置5個(gè)處理,處理CK:常規(guī)施肥,不噴施葉面肥;處理A1:噴施大量元素水溶肥料;處理A2:噴施含氨基酸水溶肥料;處理A3:噴施微量元素水溶肥料;處理A4:噴施腐植酸水溶肥料。各處理分別在玉米的苗期、抽絲期與灌漿期各噴施一次,用1 500 g/hm2供試水溶肥料對水900 kg/hm2葉面噴施;各處理采用平畦栽培,畦規(guī)格為寬1.1 m、長10.0 m,每畦為1個(gè)處理,重復(fù)3次,隨機(jī)區(qū)組排列。按株距25 cm、行距50 cm進(jìn)行定苗,保苗數(shù)4 730株/畝。母本于2019年4月16日播種,父本于5月5日、15日分2次播種,父、母本按1∶6行距配置。播種前各處理施復(fù)合肥(NPK比例 為15∶15∶15)50 kg/畝、尿素(46%)20 kg/畝作基肥。各處理區(qū)的灌溉、中耕除草和防治病蟲等管理措施同常規(guī)管理。試驗(yàn)田于7月18日收獲,收獲時(shí)每小區(qū)單收單曬,分別計(jì)算各小區(qū)產(chǎn)量。
1.4.1 形態(tài)指標(biāo)測定 于8月30日,各處理隨機(jī)選取6株,用卷尺測定株高;于玉米的收獲期,統(tǒng)計(jì)穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒重及經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。
1.4.2 土壤理化性狀測定 播前、收獲后分別按照“S”形法布點(diǎn)采集土樣,采樣深度為20 cm,采樣時(shí)統(tǒng)一使用不銹鋼土樣采集器,對采集的土樣進(jìn)行有機(jī)質(zhì)、pH、土壤容重、全鹽含量與陽離子交換量等理化性狀的測定[2]。
采用DPS 9.50和Microsoft Excel 2003軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算與分析。
從表1可以看出,噴施水溶肥料各處理A1、A2、A3、A4的玉米植株的高度均高于對照處理,與CK相比,分別高出1.43%、4.33%、7.74%、8.87%,以噴施腐植酸水溶肥料的處理(A4),玉米植株保持較強(qiáng)的生長勢。從不同處理對玉米的產(chǎn)量性狀來看,玉米的單穗鮮重、穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒重、單穗種子重,也以處理A4表現(xiàn)的比較優(yōu)良,與CK相比,分別高出6.05%、7.78%、6.23%、8.64%、3.68%;處理A1、處理A2、處理A3、處理A4的玉米經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量均高于對照處理,比對照分別高出0.51%、2.44%、2.07%、3.68%,說明噴施水溶肥料的各處理,在促進(jìn)玉米植株生長的同時(shí),也提高了玉米的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量,以噴施腐植酸水溶肥料的處理,玉米的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量表現(xiàn)最好。
土壤的理化性狀影響到土壤的肥力狀況,而土壤中的有機(jī)質(zhì)是土壤養(yǎng)分的重要來源。從表2可以看出,各處理較試驗(yàn)前的有機(jī)質(zhì)含量都有所提高,處理CK、A1、A2、A3、A4分別比試驗(yàn)前的有機(jī)質(zhì)含量提高0.98%、2.05%、3.12%、9.88%、11.04%,以處理A4更能夠提高土壤有機(jī)質(zhì)的含量。各處理耕層土壤pH在玉米收獲后較播前均有所下降,其中以處理A4的下降幅度最大,與CK相比降低了13.33%;處理A3次之,降低了10.46%;處理A1下降幅度最小,降低了3.53%。土壤容重收獲后較播前均有降低,其中以處理A4下降幅度最大,降低7.58%;處理A2次之,降低了6.06%;處理CK下降幅度最小,降低了1.52%。土壤全鹽含量收獲后較播前也均有所降低,其中以處理A4降幅最大,脫鹽率達(dá)到8.05%;處理A3次之,脫鹽率達(dá)到7.20%;處理CK最低,脫鹽率為3.39%。收獲后玉米土壤的陽離子交換量,各處理較播前均有提高,其中以處理A4提高幅度最大,增幅為15.90%,處理A3次之,增幅15.05%,處理CK增幅最小,為0.95%。說明本試驗(yàn)條件下,以采用噴施腐植酸水溶肥料的處理(A4),能明顯改善土壤理化性狀,對玉米土壤的鹽堿性有一定改良效果,利于促進(jìn)土壤肥力的提高。
表1 不同處理對玉米生長與經(jīng)濟(jì)性狀的影響
表2 不同處理對玉米土壤理化性狀的影響
本試驗(yàn)條件下,噴施了4種不同種類的水溶肥料的各處理玉米植株在高度、單穗鮮重、穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒重、單穗種子重等性狀表現(xiàn)上均優(yōu)于對照處理,其原因可能是噴施大量元素水溶肥料滿足了玉米各生育階段對氮磷鉀養(yǎng)分的需求,在苗期促進(jìn)了玉米植株的生長,在抽絲期與灌漿期噴施有利于玉米籽粒干物質(zhì)的積累,促進(jìn)了果穗的形成,同時(shí)提高了玉米結(jié)實(shí)率。這與朱毅成等[3]在水稻的研究結(jié)果相一致。試驗(yàn)還表明,玉米噴施水溶肥料的各處理,土壤pH、土壤容重與全鹽含量均不同程度下降,而有機(jī)質(zhì)、陽離子交換量均有所提高,以噴施腐植酸水溶肥料的處理A4表現(xiàn)的最優(yōu),這主要是由于玉米噴施外源水溶肥料,玉米地上部分保持較強(qiáng)代謝能力,從而促進(jìn)了根系吸收養(yǎng)分與水分的能力,使得土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,導(dǎo)致土壤pH、土壤容重、全鹽與有機(jī)質(zhì)含量存在一定差異。
本試驗(yàn)結(jié)果表明,玉米在雜交制種生產(chǎn)中,噴施不同種類的水溶肥料,均能夠促進(jìn)植株生長與產(chǎn)量的形成,同時(shí)可以有效改良土壤的理化性狀;在玉米苗期、抽絲期與灌漿期,采用葉面噴施腐植酸水溶肥料的處理A4,玉米植株生長最旺盛,株高達(dá)到257.38 cm,經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量最高,為1 175.07 kg/畝,同時(shí)本處理下,能夠有效降低土壤pH、土壤容重與全鹽含量,促進(jìn)了有機(jī)質(zhì)與陽離子交換量的提高,對土壤有明顯的改良效果。