蔣玉蘭 劉晶晶 陳嫘 尹月皓 劉禹含


摘 要 玉米在生長發育過程中需要吸收大量營養元素,其中氮、磷、鉀三元素需求量最多,其次是鈣、鎂、硫、硼、鋅、硅等元素。玉米的施肥原則是:施足基肥、輕施苗肥、重施撥節肥、巧施粒肥。基于此,通過分析玉米生育特性和需肥規律,對氮、磷、鉀、鋅按土壤養分含量和作物目標產量需要量進行玉米推薦施肥,土壤本身供肥能力較強,對應的最佳施肥量減少,反之,施肥量增加。
關鍵詞 玉米;生育特性;推薦施肥技術
中圖分類號:S513 文獻標志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.08.005
1 研究背景
玉米為禾本科,黍亞科,玉蜀黍屬一年生草本植物[1]。玉米是世界上分布較廣的作物之一,從北緯58°到南緯40°地區均有大量種植。20世紀80年代以來,玉米總產量、播種面積和單產不斷上升。肥料是糧食的“糧食”[2],農諺說“有收無收在于水,收多收少在于肥”。但肥料也是一把“雙刃劍”,科學合理施用不僅能促進農業增產,改善農產品品質,而且能改良土壤、培肥地力,促進作物持續高產穩產;反之,不僅浪費肥料資源,提高生產成本,降低農業效益,而且造成作物生理失調,抗性下降,產量降低,地力衰退,環境污染,直接影響農產品質量安全和農業生態安全。我國人多地少,耕地復種指數高,人口承載壓力大,協調作物高產與環境保護的矛盾任重道遠。
玉米在生長發育過程需要吸收大量營養元素,需肥較多,其中氮、磷、鉀元素需要量最多;根據玉米生育特性科學合理地施肥是確保玉米穩產高產的首要條件,科學合理施肥對于提高耕地質量、保護農業生態、增加農民收入等方面起到非常關鍵的作用。玉米推薦施肥技術,是在測土配方施肥的基礎上,合理采集土壤、玉米植株樣品進行養分測試,再綜合玉米肥料田間試驗數據,根據土壤實際的供肥特征與玉米生長的需肥規律,在施用充足有機肥的前提下,根據作物需要科學計算氮磷鉀及其他微量元素的施用量,進行科學施肥的一種農業生產技術。
2 玉米生育特性
2.1 營養器官的生長與功能
2.1.1 玉米根的形態與生長
玉米屬須根系,由胚根與節根組成[3]。胚根又稱種子根或初生根,由主胚根和次生胚根組成,是玉米幼苗期的主要根系。節根又叫次生根或永久根,包括不定根、地下節根和地上節根。不定根是著生在玉米莖的節間分生組織基部的根;地下節根是著生在地下莖節上的根,一般有4~8層;地上節根是著生在地上莖節上的根,為又稱氣生根、支持根,一般2~3層。
2.1.2 玉米莖的形態與生長
莖是由胚軸分化發育形成,由節和節間組成。玉米節間數一般有15~24個,一般3~7個位于地下部,不伸長莖節。
2.1.3 葉的形態與生長
玉米的葉由葉鞘、葉片和葉舌組成,著生在莖節上。葉鞘有保護莖稈和增強莖稈抗倒抗折的作用,它緊包莖稈,質地堅硬,有防止病蟲進入葉鞘內側的作用,它著生在葉片與葉鞘交接的內側。玉米的葉數為14~24片,葉身寬而長,葉緣常呈波浪型。不同節位葉對產量的貢獻不同,一般貢獻率下部葉片最小,上部葉片次之,中部葉片最大。
2.2 玉米生殖器官的形成與發育
2.2.1 花序與花
玉米屬雌雄同株異花,異形異位的異花授粉作物。雄花著生的植株頂部,雌花著生在植株中上部莖節上。雄花序為圓錐花序,由主軸和若干分枝組成,主軸上著生若干行成對小穗,分枝較細。一般是主花序穗軸中上部小花首先開放,然后從靠近主軸分枝開始向下部分枝依次開放。
雌花序由莖節上葉腋中的腋芽形成,為1個變態的側枝形成肉穗狀花序,由穗柄、苞葉和果穗組成。穗柄由多個短的莖節組成,果穗著生于穗柄上,包葉包住果穗,相互重疊,玉米果穗籽粒行數呈偶數,一般多為14~18行。玉米雌穗花絲一般在雄花始花的1~5 d開始伸長,最先伸長的是果穗中下部花絲,然后是果穗下部和頂部花絲伸長。玉米花絲受精能力一般保持7 d左右。
2.2.2 雌雄穗分化與發育
雄穗分化與發育包括以下5個階段。1)生長錐突起期。生長錐突起,表面光滑呈半球狀圓錐體,長寬相近,基部由葉原基包圍,植株尚未拔節。2)生長錐伸長期。生長錐已明顯伸長,表面仍為光滑的圓錐體,長度約為寬度的1倍,隨著生長錐分化,其下部形成葉原基突起,中部開始分節,節上著生小穗原基。3)小穗分化期。生長錐的基部出現分枝原基,中部出現小穗原基(裂片),以后每個小穗原基形成2個小穗突起,小的在下成為無柄小穗,大的在上發育為有柄小穗,以后在小穗基部可以形成穎片原基。同時,生長錐基部的分枝原基迅速發育成分枝,在分枝上又分化為成對排列的小穗。4)小花分化期。每個小穗的穎片原基上方又分化出2個大小不等的小花原基,隨后小花原基形成3個雄蕊原始體,中央為1個雌蕊原始體,表現為兩性花。5)性器官形成期。雄蕊迅速生長并產生花藥,花粉囊中花粉母細胞進入四分體期。
雌穗的分化與發育包括以下5個階段。1)生長錐突起期。生長錐表面光滑,體積很小,寬度大于長度。2)生長錐伸長期。生長錐已明顯伸長,長度大于寬度,其后基部出現分節和葉原基突起。此期是爭取大穗的關鍵時期。3)小穗分化期。生長錐繼續伸長,在葉原基突起的葉腋間出現小穗原基(裂片)。4)小花分化期。小穗原基分化出上下2個大小不等的小花原基,上方較大的發育為結實花,下方較小的退化為不孕花。5)性器官形成期。雌蕊柱頭漸長,基部遮蓋胚珠并形成柱頭通道,頂部分杈。同時,子房膨大,果穗急劇增長,花絲抽出苞葉。
2.3 生長發育對溫、光的要求和反應
2.3.1 溫度
玉米發芽最適宜的溫度為25~35 ℃,10~12 ℃時即可發芽,表土溫度穩定在10~12 ℃時是適宜播種的時期。在抽雄開花期,在25~28 ℃時授粉良好,溫度高于32~35 ℃時,花粉易失水而喪失生命力,即所謂的高溫殺雄。在子粒形成和灌漿期,20~24 ℃為宜,溫度低于16 ℃或高于25 ℃,對養分的轉運與累積均不利[4]。
2.3.2 光照
玉米是短日照作物,喜光,全生育期都要求強烈的光照。出苗后在8~12 h的日照下,發育快、開花早,生育期縮短,反之則延長。玉米的光補償點較低,故不耐陰。玉米的光飽和點較高,因此,要求適宜的密度,一播全苗、要勻留苗、留勻苗,否則會出現光照不足、大苗吃小苗的現象,造成嚴重減產。
2.4 玉米對土壤的適應性
玉米在砂壤、壤土、黏土中均可生長。玉米適宜的土壤pH值為5~8,以6.5~7.0最適宜,耐鹽堿能力差,特別是氯離子對玉米為害大。
3 玉米對養分的需求
玉米是需肥較多的作物,在生長發育過程需要吸收大量營養元素,其中氮、磷、鉀3元素的需要量最多,然后是鈣、鎂、硫、硼、鋅、硅等元素。玉米不同生育時期對氮、磷、鉀3要素的吸收總趨勢是:苗期生長量小,吸收量也少;穗期增加,到開花達最高峰;開花到灌漿有機養分集中向籽粒輸送,吸收量仍較多,以后養分的吸收減少,一般每生產100 kg籽粒需純氮(N)2.2~4.2 kg,純磷(P2O5)0.5~1.5 kg,純鉀(K2O)1.5~4 kg(見表1、表2)。
據安化縣土壤肥料工作站2006—2008年在江南、馬路、東坪、大福等鄉鎮分高、中、低3個地力水平等級的9個玉米“3415”田間肥效試驗和9個玉米測土配方施肥肥料配方田間肥效校正試驗[4],并對試驗結果進行分析,用來指導玉米的推薦施肥技術。
4 推薦施肥技術
4.1 氮肥推薦
土壤的供肥能力會直接影響玉米的產量,地力產量較高的土壤,由于土壤本身供肥能力較強,對應的最佳施氮量減少。反之,肥力低的土壤,對應相同的目標產量,施氮量增加(見表3)。
4.2 磷肥推薦
用函數法推薦磷肥施用量,將不同肥力水平下的磷肥最佳施用量與對應的土壤有效磷含量作散點圖,擬合推薦施肥量函數,通過函數和土壤養分豐缺指標,求得不同肥力水平下的推薦施肥量(見表4)。
4.3 鉀肥推薦
用函數法推薦鉀肥施用量,將不同肥力水平下的鉀肥最佳施用量與對應的土壤速效鉀含量作散點圖,擬合推薦施肥量函數,通過函數和土壤養分豐缺指標,求得不同肥力水平下的推薦施肥量(見表5)。
4.4 鋅肥施肥推薦
一般土壤有效鋅含量低于0.6~0.8 mg·kg-1時,玉米生產出現缺鋅癥狀。鋅肥作基肥每667 m2用1~2 kg硫酸鋅拌細土10~15 kg混勻,在播種前開溝條施,鋅肥施入土壤后具有后效,一般2年施用1次。
5 施肥指導意見
5.1 增施有機肥
直播露地春玉米每667 m2應施優質腐熟有機肥1 000 kg以上,同時與所需的磷、鉀、鋅肥和部分氮素肥料混勻作基肥1次施入。基肥可全部深施,也可在播種前通過翻耕施入。
5.2 玉米的施肥原則
施足基肥、輕施苗肥、重施撥節肥、巧施粒肥。具體來說,砂性土壤玉米基肥一般占總施肥量的40%~60%,玉米追肥一般占總施肥量的30%~60%,黏性土壤玉米基肥一般占總施肥量的50%~70%,追肥占30%~40%。玉米生長發育快,需肥較多,其吸收量是氮大于鉀、鉀大于磷,且隨產量的提高,需肥量明顯增加,特別是鉀的需求增加較多。根據土壤肥力條件,堅持大量元素與中、微量元素相結合,平衡施肥。同時,為了達到高產高效,玉米生產必須堅持科學施肥與玉米高產栽培技術相結合。
參考文獻:
[1] 陳志輝.玉米栽培與利用實用技術[M].長沙:中南大學出版社,2011.
[2] 謝衛國.測土配方施肥理論與實踐[M].長沙:湖南科學技術出版社,2006.
[3] 刁操銓.作物栽培學各論[M].北京:中國農業出版社,1994.
[4] 王培秋,蔣超球,殷求明,等.安化縣玉米測土配方施肥技術指標體系研究[J].現代農業科學,2009(9):45.
(責任編輯:劉昀)