平衡施肥對山地紅壤玉米產(chǎn)量及相關(guān)性狀的影響

吳杏紅 ，張國建 ，郭云周 ，劉健香 ，楊袁剛 ，楊瑞林 ，李自強(qiáng)

（1.云南農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，云南 昆明 650031；2.云南省農(nóng)業(yè)環(huán)境資源研究所，云南 昆明 650205）

許多研究表明，玉米的最佳N、P、K施肥配比中，K素施用占舉足輕重的地位，成為玉米增產(chǎn)的主要限制性因子[1-4]。玉米是我國南方主要的旱糧作物，對N、P、K需求量很高，適量施用K肥能增強(qiáng)抗逆性，防止倒伏，增加玉米果穗葉面積、提高光合強(qiáng)度、促進(jìn)光合產(chǎn)物轉(zhuǎn)運(yùn)，直接影響子粒灌漿及產(chǎn)量提高[5-7]。國內(nèi)已有試驗證明，施K有利于增強(qiáng)玉米對 N、P、Mg、Ca等其他必需元素的吸收和利用[8-9]，K肥施用對保水保肥也有一定的作用[10]。我國南方紅壤肥力低，偏酸性，嚴(yán)重缺乏 N、P、K、Mg、Zn 等植物必需元素，對提高玉米產(chǎn)量的影響很大。為此，筆者研究和分析了不同平衡配方施K對云南紅壤山地玉米產(chǎn)量及相關(guān)性狀的影響，旨在為玉米合理施用K肥提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試材料 供試品種為會單4號，特點是適應(yīng)性強(qiáng)、耐貧瘠、產(chǎn)量中上。

1.1.2 試驗地概況 試驗地點為云南省昆明市官渡區(qū)大板橋街道辦事處小哨村，云南農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院實習(xí)農(nóng)場，試驗地為紅壤旱坡地，氣候、土壤及肥力狀況較有代表性。播前采集試驗地耕層土樣，土壤成分測試結(jié)果見表1。

表1 供試土壤化學(xué)性狀（中-加試驗室提供，ASI法）

1.2 方法

1.2.1 試驗設(shè)計 根據(jù)中-加試驗室土壤樣品ASI分析結(jié)果，以推薦肥料配方 OPT（N∶P2O5∶K2O∶Zn＝60∶90 ∶90 ∶1.5 kg/hm2、CaCO3600 kg/hm2、MgCO3210 kg/hm2）為依據(jù)，試驗設(shè)置1個N、P、K空白對照CK，一個推薦肥料配比對照OPT，在N、P為2倍推薦施用量，固定Mg、Zn及Ca施用量條件下，設(shè)置4個K肥施用量處理（表2）。

表2 玉米平衡施K處理表 （kg/小區(qū)）

施肥方法：試驗地區(qū)劃后施入全部的Mg肥（MgCO3)和Ca肥(石灰)。全部P肥（16%普鈣）、20%的N肥（46%尿素）、20%K肥（60%氯化鉀）作底肥；80%的N肥、80%K鉀肥和全部Zn肥（七水硫酸鋅）作追肥。其中，五葉期追施30%的N肥、50%K肥和100%的Zn肥，大喇叭口期追施50%的N肥、30%K肥（表3）。

表3 小哨玉米平衡施K試驗明細(xì) （kg/小區(qū)）

1.2.2 試驗過程與取樣調(diào)查 玉米于5月8日播種，播種行距80 cm，開淺溝條播，每行播種70粒，出苗后定苗，株距20 cm，每個小區(qū)4行，每行31株，每小區(qū)玉米定苗124株。管理上注意培育壯苗，及時追肥和防治病蟲害，10月12日收獲，全生育期157 d，產(chǎn)量及相關(guān)性狀調(diào)查在收獲前15 d內(nèi)完成。

植株性狀調(diào)查每小區(qū)20株，穗部性狀及秸稈產(chǎn)量調(diào)查每小區(qū)取樣3株，葉綠素測定在大喇叭口期進(jìn)行，使用葉綠素測定儀，每小區(qū)測定5株，每株測3～5片葉。小區(qū)產(chǎn)量單收單打，同時數(shù)計小區(qū)實際株數(shù)和收獲穗數(shù)。

1.2.3 調(diào)查記載項目 小區(qū)調(diào)查記載項目包括播種期、出苗期、灌漿期、成熟期等生育時期，施肥、培土、除草等農(nóng)事活動時間，出苗率、病蟲害發(fā)生和防治情況，小區(qū)收獲測產(chǎn)、脫粒稱重、測定秸稈產(chǎn)量。田間植株性狀調(diào)查項目有葉綠素測定、株高、穗位高、莖粗、枯葉數(shù)、灌漿期穗位葉面積、雙穗率等。室內(nèi)考種包括穗長、穗粗、禿尖長、穗行數(shù)、行粒數(shù)、果穗重、穗粒重、出籽率、百粒重等。

2 結(jié)果與分析

2.1 配比施K對紅壤山地玉米植株性狀的影響

圖1 施K對紅壤玉米株高、穗位高、莖粗等性狀的影響

圖2 施K對紅壤玉米葉綠素含量、穗位葉面積等性狀的影響

玉米株高、穗位高、莖粗、穗位葉面積、枯葉數(shù)及葉綠素含量等植株性狀在平衡施K各處理中的表現(xiàn)如圖1、圖2所示。從圖1可看出，施K對玉米株高有一定影響，除兩個不施K肥處理（CK、2OPT-2K）株高較低外，4個不同施K處理有逐漸上升趨勢，以高K處理2OPT+K株高最高，平均值241 cm，而不施肥對照CK株高最低，不到190 cm，無K處理2OPT-K次之。施K不同，對穗位高也有影響，同樣以處理2OPT+K最高，為87.5 cm，2OPT次之，對照CK和2OPT-2K處理穗位高較低，不到60 cm。不施肥對玉米莖粗稍有影響，但處理間差別不大。

由圖2可知，施K不同，玉米葉片葉綠素含量稍有不同，其中除空白對照較低外，其他處理間差別不大，平均接近50。施K不同，對穗位葉面積有較大影響，以高K處理2OPT+K最高，平均達(dá)753.4 cm2，處理2OPT-K、2OPT和OPT也接近700 cm2，而對照CK最低，僅553.6 cm2，無K處理也明顯低于其他處理。不同施K對玉米的早衰有顯著影響，處理2OPT-2K枯葉數(shù)顯著高于其他處理，空白對照枯葉數(shù)也較高。

2.2 配比施K對紅壤山地玉米穗部性狀的影響

如圖3所示，施K對玉米穗粗稍有影響，但不太明顯。不同施K處理中，玉米穗長在處理2OPT中表現(xiàn)最突出，平均為17.7 cm，對照CK最短，平均僅13.5 cm，無K處理也明顯較短，處理間有較大差異。不同施K對玉米禿尖長度有明顯影響，少施和不施K的處理2OPT-K、2OPT-2K和對照禿尖明顯較長，而多施和配比施K的2OPT+K、OPT和2OPT三處理明顯較短，平均僅在1.0 cm左右，可見施K的效應(yīng)明顯。

圖3 施K對紅壤玉米穗長、穗粗、禿尖長度的影響

如圖4所示，穗粒數(shù)是配比處理2OPT最高，近570粒，對照CK和2OPT-2K較低，未達(dá)到500粒。百粒重以處理2OPT-K、2OPT、2OPT+K較高，平均超過35 g，以對照最低，僅26.2 g，相差近10 g，K效應(yīng)極為明顯。不同施K處理穗行粒數(shù)影響不太大，較接近。單穗粒重CK和2OPT-2K最差，僅在100～125 g之間，4個不同施K處理隨施K量的增加有逐漸上升趨勢，以高K處理2OPT+K最高，平均值接近200 g，差異較大。

圖4 施K對紅壤玉米穗行粒數(shù)、穗粒數(shù)、百粒重和單穗粒重的影響

2.3 配比施K對紅壤山地玉米產(chǎn)量性狀的影響

如圖5所示，高K處理2OPT+K的單株粒重163 g比不施肥對照87.3 g高出75.7 g，增產(chǎn)86.7%，比不施K處理2OPT-2K高出60.4 g，增產(chǎn)58.9%，說明了施K對單株產(chǎn)量提高十分明顯。小區(qū)秸稈產(chǎn)量、子粒產(chǎn)量在不同施K處理中表現(xiàn)極為一致，最差是不施K肥對照處理，其次為不施K（2OPT-2K），較高是2OPT+K、2OPT、2OPT-K 三個處理，說明配方平衡施K顯著增產(chǎn)。小區(qū)秸稈產(chǎn)量表現(xiàn)最好的是處理2OPT+K，比對照CK高11.2 kg，差距很大，比2OPT-2K處理也高出7.02 kg。按每小區(qū)124株標(biāo)準(zhǔn)計算，小區(qū)子粒產(chǎn)量表現(xiàn)最高的也是處理 2OPT+K，產(chǎn)量達(dá) 674 kg/667m2，2OPT、2OPT-K兩個處理也較高，產(chǎn)量超過600 kg/667m2，CK對照表現(xiàn)最差，不到400 kg/667m2，僅達(dá)到處理2OPT+K的53.5%，處理2OPT-2K也很差，僅是2OPT+K處理產(chǎn)量的63%。

圖5 施K對紅壤玉米單株產(chǎn)量、小區(qū)秸稈產(chǎn)量、子粒產(chǎn)量產(chǎn)量的影響

2.4 不同施K對玉米主要性狀的綜合效應(yīng)分析

如表4所示，不同施K量明顯影響了玉米的植株性狀與生長發(fā)育，尤其對穗位葉面積、穗粒重、穗位高、百粒重等影響極大，因此導(dǎo)致了玉米單株產(chǎn)量、小區(qū)秸稈產(chǎn)量和小區(qū)子粒產(chǎn)量的極顯著差異，說明K施用量對玉米經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的明顯影響。

表4 不同施K對玉米主要性狀的綜合效應(yīng) （%）

3 結(jié) 論

（1）不施K對玉米生長發(fā)育有極大的制約，空白對照處理的產(chǎn)量比平衡配方施肥處理OPT下降了23.59%，所有相關(guān)性狀的表現(xiàn)值最低，說明紅壤山地缺肥非常突出。

（2）不施K處理2OPT-2K雖然施了2倍的N、P肥，但由于三要素的極不平衡抑制了其他肥效，平均綜合效應(yīng)比平衡配方施肥處理OPT下降了11.83%，缺K成為了極大的限制條件，其中對行粒數(shù)、百粒重、穗粒重、單株產(chǎn)量和小區(qū)秸稈產(chǎn)量、籽粒產(chǎn)量的影響極為明顯。

（3）2倍配方施肥2OPT比平衡配方施肥處理OPT增效7.85%，并未達(dá)到2倍的增效作用，但比不施肥增效31.44%，比不施K肥增效19.68%，也充分發(fā)揮了平衡施肥的顯著效果。在固定了N、P、K、Ca、Mg、Zn等為2倍施用量時，隨施K量的增加平均綜合肥效呈現(xiàn)明顯的上升趨勢。其中株高、穗位高、莖粗、穗位葉面積、穗粗、穗粒重、單株產(chǎn)量、小區(qū)桔桿產(chǎn)量和子粒產(chǎn)量等性狀在各處理間差異走向出現(xiàn)高度一致，處理綜合效應(yīng)大致表現(xiàn)為2OPT+K>2OPT>2OPT-K>OPT>2OPT-2K>CK，差異十分顯著。

（4）K肥對植株的早衰影響也很大，缺K處理（2OPT-2K）平均單株枯葉數(shù)為9.3葉，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他處理，是平衡配方施肥處理（OPT 5.4葉）的172.2%，是2倍配方施肥（2OPT 4.5葉）處理的207%；其次是缺肥處理（CK），平均單株枯葉數(shù)為6.2葉，分別為OPT與2OPT的114.8%和137.8%。

（5）各農(nóng)藝性狀對K施用量敏感性（變異幅度百分率）為小區(qū)子粒產(chǎn)量（54.6%）＞單株籽粒產(chǎn)量（54.3%）＞穗位葉面積（51.9%）＞小區(qū)秸稈產(chǎn)量（51.6%）＞穗粒重（50.6%）＞穗位高（39.8%）＞百粒重（33.2%），而株高、穗粗、葉綠素含量對K敏感度較差。

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