●宋利玲 郝燕爽 馬灌洋 孫 偉 劉志坤
(河北省平鄉(xiāng)縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 河北 邢臺 054500)
玉米是重要的糧食作物,對保障糧食安全生產(chǎn)具有重要意義。植物的生長不僅與碳、氫、氧、氮、磷、鉀等大量元素有關(guān),同時也離不開鋅、硼、鐵、硼等中微量元素。鋅是農(nóng)作物生長不可缺少的中微量元素,可通過碳酸酐酶影響作物的光合作用[1],玉米是對鋅最敏感的作物之一,在土壤偏堿性時表現(xiàn)尤為明顯,出現(xiàn)白化苗現(xiàn)象[2],玉米缺鋅引發(fā)的減產(chǎn)也愈加明顯。錳是土壤中不可或缺的中微量元素,是植物生長發(fā)育過程中所必需的礦質(zhì)營養(yǎng)成分,在促進玉米等作物的光合作用和蛋白質(zhì)合成等方面都發(fā)揮著重要作用[3],能夠增強作物的抗病害能力,加快植株生長和成熟,提高玉米產(chǎn)量。硼是玉米生長不可缺少的中微量元素,能調(diào)節(jié)玉米平衡吸收其他營養(yǎng)元素,提高玉米的抗逆性、抗病力。玉米缺硼,會影響細(xì)胞分裂、細(xì)胞壁形成和細(xì)胞成熟,影響核酸代謝、酚酸的生物合成,引起玉米生理病害,造成減產(chǎn)[4-5]。
中微量元素的施用量和施用效果一直是種植中的薄弱環(huán)節(jié),研究較少。因此開展本次試驗,旨在探究中微量元素的最佳施肥量和各處理水平的產(chǎn)量,以期實現(xiàn)作物最優(yōu)產(chǎn)量提供參考。
試驗地點位于河北省平鄉(xiāng)縣閆家屯村,該地區(qū)屬于暖溫帶半干旱、半濕潤大陸季風(fēng)氣候,土壤基礎(chǔ)肥力:有機質(zhì)含量22?04 g/kg,pH 值8?08,有效磷含量24?14,全氮含量1?60 g/kg。
供試作物:玉米,品種為“京科NK815”。供試肥料:普通尿素(含N 46%)、過磷酸鈣(含P2O516%)、氯化鉀(含K2O 60%)、硫酸鋅、四硼酸鈉和硫酸錳。
試驗共設(shè)10 個處理,分別為常規(guī)施肥(CK),常規(guī)施肥基礎(chǔ)上設(shè)置3 個施鋅水平處理,3 個施硼水平處理,3 個施錳水平處理,鋅、硼、錳肥均一次性底施。每個處理重復(fù)3 次,隨機排列,小區(qū)面積40 m2。
10 個處理:T1 為空白對照,常規(guī)施肥,N∶P2O5∶K2O=28∶8∶8,施用量40 kg/畝(約667 m2,下同),按小區(qū)面積折算后作基肥一次性施入。9個處理均在空白對照基礎(chǔ)上混合增施不同濃度中微量元素。T2 為常規(guī)施肥+硫酸鋅0?5 kg/畝(約667 m2,下同),T3 為常規(guī)施肥+硫酸鋅1?0 kg/畝,T4 為常規(guī)施肥+硫酸鋅1?5 kg/畝,T5 為常規(guī)施肥+四硼酸鈉0?5 kg/畝,T6 為常規(guī)施肥+四硼酸鈉0?75 kg/畝,T7 為常規(guī)施肥+四硼酸鈉1 kg/畝,T8 為常規(guī)施肥+ 硫酸錳0?5 kg/畝,T9 為常規(guī)施肥+硫酸錳0?75 kg/畝,T10 為常規(guī)施肥+硫酸錳1 kg/畝。
拔節(jié)期、大喇叭口期、吐絲期、成熟期在各個小區(qū)取3 株長勢均勻的植株,在烘箱105℃下殺青0?5 h,然后75℃烘干至恒重。
2021 年6 月12 日播種,采用60 cm 等行距種植形式,平均行距54 cm、株距25?6 cm,種植密度4500 株/畝。播后各處理均按試驗要求進行管理。收獲時每小區(qū)連續(xù)選取10 個玉米果穗,用常規(guī)法測定果穗長度、果穗直徑以及果穗重量。脫粒后,測量單株籽粒產(chǎn)量;并測定其穗粒數(shù)、百粒重等產(chǎn)量性狀。
不同處理玉米干物質(zhì)積累情況,見表1。
表1 不同處理玉米干物質(zhì)積累
由表1 可知,在玉米的發(fā)育進程中,單株的干物質(zhì)量呈遞增趨勢,中微量元素施用干物質(zhì)積累有一定作用。同CK 相比,低濃度施加的中微量元素對各時期干物質(zhì)的提升都有微量的促進作用。對鋅元素處理而言,在6 葉期和12 葉期的干物質(zhì)沒有明顯差異,在吐絲期和成熟期,高濃度鋅元素處理可以增加干物質(zhì)含量;硼元素處理各時期干物質(zhì)量沒有明顯差異;錳元素處理低濃度處理組T8,有一定的促進作用,隨著濃度升高,干物質(zhì)含量減少。
不同處理玉米植株產(chǎn)量性狀,見表2。
表2 不同處理玉米產(chǎn)量性狀
由表2 可知,不同中微量元素處理,中濃度鋅元素、低濃度硼元素可增加玉米穗粗,高濃度硼元素表現(xiàn)為抑制,二者其余處理與對照基本一致;錳元素各處理穗粗基本無差異,與對照差異不大。從穗粒數(shù)來看,對照組穗粒數(shù)最高,為616 粒,鋅處理組與對照基本持平,硼、錳處理組對穗粒數(shù)的影響較大,隨著濃度升高,對穗粒數(shù)的抑制作用越明顯,其中T7 處理降低6?9%,T10 處理降低8?7%。從百粒重來看,低濃度鋅元素有促進作用,T2 處理比對照升高6?6%,但隨著濃度增加,則開始表現(xiàn)為抑制作用,硼、錳元素各處理表現(xiàn)出同樣趨勢。鋅元素的添加可有效提高畝穗數(shù),其中T4 處理提升作用最明顯,達(dá)到3?3%;硼元素處理對畝穗數(shù)沒有明顯影響,與對照組無明顯差異;錳元素處理對畝穗數(shù)有微弱提高作用,且隨著濃度增加,提高作用逐漸減弱,最高濃度未T9 處理,同對照組差異不大。從產(chǎn)量來看,鋅元素可有效提升玉米產(chǎn)量,T3 處理提高最多,達(dá)到5?6%;低濃度硼、錳元素對產(chǎn)量有促進作用,其中T4 處理產(chǎn)量最高,比對照提高3?6%,但隨著濃度增加,表現(xiàn)為抑制作用,硼、錳中高濃度處理產(chǎn)量均比對照低。
研究表明,在同等條件下,增施中微量元素對玉米有一定的增產(chǎn)作用,且增產(chǎn)效果明顯。還分析了鋅、硼、錳肥不同的施用量,對玉米的增產(chǎn)效果,探索出最佳中微量元素施用量。因此,在玉米作物上增施一定量的中微量元素肥料,可達(dá)到提高作物產(chǎn)量的目的,具有推廣應(yīng)用價值。
從實際產(chǎn)量看,額外添加鋅元素可提高玉米單產(chǎn),而添加高濃度的硼和錳則導(dǎo)致產(chǎn)量下降,一方面說明本地區(qū)土壤缺少鋅元素,該元素對玉米生長的相當(dāng)重要;另一方面,本地區(qū)土壤中自身所含有硼、錳元素已足夠玉米生長使用,不需要額外添加。測土配方施肥在生產(chǎn)事件中十分重要,化學(xué)肥料的添加要根據(jù)地區(qū)實際情況,過量使用肥料會提高經(jīng)濟成本,也不能達(dá)到理想效果。