王國清
摘 要:田間試驗條件下,在玉米生長過程中追施復(fù)合肥、尿素、碳酸氫銨,試驗過程中觀測植株高度、葉長、葉寬、生物量。結(jié)果表明,玉米在施用復(fù)合肥、尿素、碳酸氫銨的情況下,植株高度、葉長、葉寬和生物量明顯大于對照,在施用這三種肥料的比較試驗中,施用尿素對玉米植株高度的增長、葉長的增長、葉寬的增加和生物量積累的促進作用最大,促進作用次之的是復(fù)合肥,促進作用最小的是碳酸氫銨,尿素可作為栽培玉米的追肥施用。
關(guān)鍵詞:玉米;株高;葉寬;葉長;生物量
1前言
玉米是一種禾本科植物,是禾谷類作物中體積最大的一種作物。其屬須根系植物,根系發(fā)達,根系占全株重量的16%~25%,扁圓形莖的高矮因品種、氣候、土壤及栽培條件而異,一般高1~4m,莖粗2~4cm[1]。莖上有節(jié),每一節(jié)有一片葉子。葉呈劍形,互生,每片葉由葉鞘、葉片、葉舌三部分組成。玉米是喜溫作物,對于溫度的要求因品種而異。苗期抗旱能力較弱,為短日照植物,對氮的要求遠比其他禾本科作物高。如果氮肥不足,則全株變黃,生長緩慢,莖干細弱,產(chǎn)量降低。玉米對磷和鉀的需求量較大,不足時會影響花蕾的形成和開花結(jié)實。一般乳熟以前需要氮較多,乳熟以后需要磷和鉀較多。因此,玉米除施足基肥外,生育期間還因分期追肥。生育期一般在80~140d[2]。
發(fā)展玉米生產(chǎn)不僅能夠增加糧食產(chǎn)量,而且也為畜牧業(yè)高速發(fā)展提供了物質(zhì)基礎(chǔ),因為玉米是主要的糧食作物,同時也是家畜、家禽的優(yōu)良精飼料和優(yōu)良的青飼料和青貯原料。目前凡是畜牧業(yè)發(fā)達的國家,大都十分重視玉米的生產(chǎn)[3]。它在畜牧業(yè)生產(chǎn)上的地位遠遠超過糧食生產(chǎn),有“飼料之王”之稱[4]。
提高肥料資源的利用效率是目前我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中亟須解決的問題,它不僅影響我國糧食增產(chǎn)增收的步伐,而且影響著能源資源的持續(xù)利用及可持續(xù)農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展[5]。化肥對于保障我國的糧食安全起著至關(guān)重要的作用,我國2022年化肥施用總量為 5079.2萬t(折純),約占全世界化肥用量的1/3,我國化肥的當季利用率中,氮為30%~35%,磷為10%~20%,鉀為35%~50%,遠低于世界發(fā)達國家水平。
綜上所述,雖然前人對玉米飼用栽培的理論和技術(shù)研究作了大量工作,但大多數(shù)側(cè)重于玉米籽粒生產(chǎn)方面。因此不同肥料對玉米生長的研究已成為促進畜牧業(yè)迅速發(fā)展的需要,具有重要理論意義和實踐價值。
2 試驗地概況
試驗于2023年3月1日~5月28日在貴州省貴陽市修文縣灑坪鎮(zhèn)紅星村試驗地上進行。貴陽中心位于東經(jīng)106°27′,北緯26°44′附近,海拔高度為1160m,屬于亞熱帶濕潤溫和型氣候,兼有高原性和季風性氣候特點。貴陽市年平均氣溫為15.3℃,年極端最高溫度為35.1℃,年極端最低溫度為±7.3℃。年平均相對濕度為77%,年平均總降水量為1129.5mm,年平均陰天日數(shù)為235.1d,年平均日照時數(shù)為1148.3h,年降雪日數(shù)少,平均僅為11.3d。試驗地土質(zhì)黏性黃壤,肥力中等,地勢向陽平坦,播種至成熟期間風調(diào)雨順,未受異常氣候影響。
3試驗材料與設(shè)計
3.1試驗材料
試驗材料為“昊單108”玉米。于當?shù)剞r(nóng)用市場購買。株型半緊湊,雄穗主軸與分枝夾角小,花藥淺紫色,花絲綠色,果穗圓筒型,籽粒半馬齒型,籽粒黃色,穗軸紅色。仲衍種業(yè)綠色通道四川省兩年平丘區(qū)試,春播平均生育期105.1d,株高269.7cm,穗位高98.2cm,穗長21.2cm,穗行數(shù)17.6行,行粒數(shù)36.1粒,百粒重33.1g,出籽率83.5%。籽粒容重730g/L,粗蛋白8.20%,粗脂肪4.2%,粗淀粉61.7%,賴氨酸0.26%。2017年參加仲衍種業(yè)綠色通道四川省玉米平丘區(qū)試,平均畝產(chǎn)648.7kg。
3.2試驗設(shè)計
3.2.1試驗地準備
試驗地共設(shè)4個小區(qū),依次編號為1~4。小區(qū)面積4m×5m,共20m2。間距 0.2m。試驗地播種前均勻噴施滅殺性除草劑,一個星期后再噴施一次,待試驗地地上植被死亡后,清除雜草、石塊等,然后進行翻耕、碎土,將試驗地分為4個小區(qū),在0.2m的間距處做排水溝,最后平整試驗小區(qū)坪床。
3.2.2播種
播種時間為3月22日。于當?shù)剞r(nóng)用市場購買復(fù)合肥、尿素、碳酸氫銨,購買量分別為7.5kg、1.5kg、1.5kg,以備播種基肥和追肥施用。播種采取穴播的方式,用復(fù)合肥作基肥施于穴中,每塊小區(qū)(20m2)施加1.5kg,每穴5顆玉米種子。種植密度為6.5穴/m2,每個小區(qū)130穴。先施復(fù)合肥作基肥,然后覆土3cm,再播5顆種子,最后覆土5cm。
3.2.3田間管理
播種后根據(jù)天氣狀況澆適量的水。待玉米幼苗長約5cm后觀察出苗情況并進行間苗,每穴留苗3株。定期除草,并注意病蟲害的防治。待大部分玉米高度長到40cm左右時進行不同種類的追肥,4個小區(qū)隨機追施復(fù)合肥、尿素、碳酸氫銨和不追肥(作為對照)。最后依試驗方案測量試驗所需指標。
3.2.4測定指標
觀測的指標有高度、葉長、葉寬和生物量。
每8天進行一次記錄測量,共觀測5次,施追肥的當天測第一次,測量時間為4月26日,后四次的觀測時間為5月4日、5月12日、5月20日、5月28日。觀測順序是先測量高度,再測量葉長、葉寬,最后測生物量。測量時采取隨機重復(fù)原則,每組數(shù)據(jù)取5個樣,高度、葉長、葉寬的單位為cm,生物量的單位為g,保留一位小數(shù)。高度的測量用卷尺,測量植株的自然高度,即植株自然狀態(tài)下的最高點到地面的垂直距離;葉長的測量也用卷尺,測量的葉片為玉米植株從下往上的第三片葉子,測量葉基到葉尖的拉直距離;測量葉寬用游標卡尺,測量的葉片同樣為玉米植株從下往上的第三片葉子,測量最寬的部位;測生物量時隨機齊地面取5株玉米植株,用天平稱量,取其平均數(shù)。
3.2.5 數(shù)據(jù)分析
數(shù)據(jù)處理采用WPS Office進行,數(shù)據(jù)分析采用SPSS Statistics 17.0軟件進行,多重比較采用最小顯著差數(shù)法LSD(least significant difference)進行。
4結(jié)果與分析
4.1三種追肥對玉米株高的影響
對生長發(fā)育中的玉米追施復(fù)合肥、尿素、碳酸氫銨,探究以上三種肥料中哪種更能促進玉米高度的增加。試驗數(shù)據(jù)如表1所示。
在復(fù)合肥、尿素、碳酸氫銨的處理中,由表1可知,第一次各處理中的玉米高度無明顯差異,可能的原因是所施加的肥料在土壤中未溶解,不能被玉米吸收利用。第2次到第5次各處理中的玉米高度出現(xiàn)了顯著差異,總體差異性表現(xiàn)為尿素>復(fù)合肥>碳酸氫銨>對照,尿素處理達到138.32cm,分別比復(fù)合肥、碳酸氫銨、對照高出14.2%、36.8%、52.7%??赡艿脑蚴欠柿先苓M土壤后被玉米吸收利用,其中尿素對玉米植株的生長優(yōu)于復(fù)合肥和碳酸氫銨,表明在相同管理措施條件下,尿素對玉米植株高度的促進作用在整個試驗處理中的表現(xiàn)最優(yōu)。
4.2三種追肥對玉米葉長的影響
對處于生長發(fā)育狀態(tài)的玉米追施復(fù)合肥、尿素、碳酸氫銨,探究以上三種肥料中哪種更能促進玉米葉長的增長。試驗數(shù)據(jù)如表2所示。
復(fù)合肥、尿素、碳酸氫銨及對照處理中,由表2可知,第一次各處理中的玉米葉長無明顯差異,可能的原因是所施加的肥料在土壤中未溶解,不能被玉米吸收利用,也可能是玉米植株幼小,葉長的變化不明顯。第二次碳酸氫銨處理中的玉米高度顯著增高,復(fù)合肥、尿素及對照處理中的玉米植株高度無明顯差異,都低于碳酸氫銨處理,可能的原因是碳酸氫銨已經(jīng)溶解于土壤中,并被玉米植株吸收利用,而復(fù)合肥和碳酸氫銨未溶解或者溶解后還未被玉米植株吸收。第3次到第5次各處理中的玉米葉長出現(xiàn)了顯著差異,總體差異性表現(xiàn)為尿素>復(fù)合肥>碳酸氫銨>對照,尿素處理高達80.62cm,分別比復(fù)合肥、尿素、對照高2.3%、6.8%、11.0%,可能的原因是肥料充分溶進土壤后被玉米吸收利用,其中尿素對玉米植株葉長的生長優(yōu)于復(fù)合肥和碳酸氫銨,表明在相同管理措施條件下,尿素對玉米植株葉長的促進作用在整個試驗處理中的表現(xiàn)最優(yōu)。
4.3三種追肥對玉米葉寬的影響
對三個試驗樣地中的玉米追施復(fù)合肥、尿素、碳酸氫銨,探究以上三種肥料中哪種更能促進玉米葉寬的增加。試驗數(shù)據(jù)如表3所示。
復(fù)合肥、尿素、碳酸氫銨及對照處理中,由表3可知,第一次各處理中的玉米葉寬無明顯差異,可能的原因是所施加的肥料在土壤中未溶解,不能被玉米吸收利用,也可能是玉米植株幼小,三種肥料對葉寬的影響不明顯。第二次碳酸氫銨處理中的玉米葉寬顯著增高,復(fù)合肥、尿素及對照處理中的玉米葉寬無明顯差異,都低于碳酸氫銨處理,可能的原因是碳酸氫銨在這個時期對玉米葉寬的促進作用明顯。第3次到第5次各處理中的總體差異性表現(xiàn)為尿素=復(fù)合肥>碳酸氫銨>對照,尿素處理達到12.0cm,分別比復(fù)合肥、尿素、對照高7.3%、18.1%、49.6%,可能的原因是尿素和碳酸氫銨對玉米葉寬生長的促進作用相似且大于碳酸氫銨處理,表明在相同土壤、氣候和管理措施條件下,復(fù)合肥和尿素對玉米葉寬的促進作用在整個試驗處理中的表現(xiàn)最優(yōu)。
4.4三種追肥對玉米生物量的影響
對生長發(fā)育中的玉米追施復(fù)合肥、尿素、碳酸氫銨,探究以上三種肥料中哪種更能促進玉米生物量的增加。試驗數(shù)據(jù)如表4所示。
在復(fù)合肥、尿素、碳酸氫銨處理中,由表4可知,第1次各處理中的玉米生物量無明顯差異,可能的原因是所施加的肥料在土壤中未溶解,不能被玉米吸收利用。第2次測量顯示復(fù)合肥處理的玉米生物量增加不明顯,追施尿素和碳酸氫銨處理中的生物量顯著增加。第3次到第5次各處理中的玉米高度出現(xiàn)了顯著差異,總體差異性表現(xiàn)為尿素>復(fù)合肥>碳酸氫銨>對照,尿素處理的生物量高達456.1g,分別比復(fù)合肥、尿素、對照高15.75%、51.1%、123.5%,可能的原因是肥料溶進土壤后被玉米吸收利用,其中尿素對玉米植株的生長優(yōu)于復(fù)合肥和碳酸氫銨,表明在相同管理措施條件下,尿素對玉米生物量的促進作用在整個試驗處理中的表現(xiàn)最優(yōu)。
5討論與結(jié)論
5.1討論
當今社會的發(fā)展與進步靠第二、三產(chǎn)業(yè)來拉動,但是基礎(chǔ)支撐仍然是農(nóng)業(yè),農(nóng)業(yè)無疑是國家發(fā)展的保障。農(nóng)作物栽培離不開化肥,化肥能明顯提高農(nóng)作物的產(chǎn)量,但是不合理施用化肥出現(xiàn)了許多問題,比如土壤板結(jié)、水體富營養(yǎng)化、生產(chǎn)成本投入增加等。有關(guān)如何合理施用化肥以達到最高效益、減少環(huán)境污染方面的研究不是很多,隨著生態(tài)環(huán)境的惡化,化肥的合理施用已經(jīng)引起農(nóng)業(yè)工作者和國家的注意,對化肥合理施用進行研究就有了特別重大的意義。
玉米在我國有著悠久的種植歷史,但是對其各領(lǐng)域的研究不是很多,大多數(shù)是關(guān)于玉米籽實的利用,忽視了關(guān)于整個植株體地上部分的利用,比如青貯玉米的利用。本試驗對玉米追施復(fù)合肥、尿素和碳酸氫銨,為今后種植玉米的肥料選擇提供了依據(jù)。
本次試驗研究復(fù)合肥、尿素、碳酸氫銨分別對玉米植株高度的促進作用,試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計研究和分析發(fā)現(xiàn),尿素能明顯促進玉米植株的高度,證明尿素可作為玉米追肥。葉長和葉寬能夠反映葉面積,葉面積的大小直接關(guān)系到玉米產(chǎn)量的高低,經(jīng)過復(fù)合肥、尿素、碳酸氫銨處理的玉米中,葉長最長、葉寬最大的都經(jīng)過尿素處理,其次是復(fù)合肥,最后是碳酸氫銨,說明尿素對玉米葉面積的促進作用優(yōu)良。在生物量的測量中,同樣是尿素處理中的重量顯著增高,分別比復(fù)合肥、尿素、對照高15.75%、51.1%、123.5%,與對照相比,是對照的2倍多。由此得出,在相同的土壤和管理條件下,尿素是玉米施追肥的最好選擇。
以下因素可能對試驗有一定的影響:(1)試驗在玉米種子的栽種、田間管理過程中,各處理可能存在差異;(2)外界環(huán)境因素的制約、記錄和讀數(shù)過程中存在一定偏差,繼而產(chǎn)生一些不合理的現(xiàn)象;(3)在幼苗生長過程中,土壤差異、雜草處理程度不同。
5.2結(jié)論
在追施復(fù)合肥、尿素、碳酸氫銨的三個處理中,三種施肥處理對玉米株高、葉長、葉寬和生物量的促進作用均比不施肥時大。其中尿素對玉米的株高、葉寬、葉長和生物量的促進作用最大,其次是復(fù)合肥,最差的是碳酸氫銨,尿素是玉米追肥的最好選擇。本試驗結(jié)論可為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中玉米栽種的肥料選擇提供依據(jù)。
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