“綠肥還田+商品有機肥+土壤調理劑”模式對制種玉米產量及耕地質量影響試驗研究

謝福平，毛 濤，王勤禮，付忠衛，閆 芳

（1.張掖市耕地質量建設管理站，甘肅張掖734000；2.河西學院，甘肅張掖734000）

張掖市地處甘肅省河西走廊中段，市內光熱充足，耕地連片，灌溉便利，晝夜溫差大，病蟲害少，生產的雜交玉米種子色澤鮮艷，籽粒飽滿，發芽率高，商品性好，是全國最大的雜交玉米種子生產基地。2019年張掖市玉米制種面積達6萬hm2，生產優質雜交玉米種子3.96億kg，為全國提供了40%以上的用種量。在玉米制種產業發展過程中由于化肥施肥量大，有機肥施肥量少，土壤養分比例失衡、土壤肥力下降、土壤板結加重、土壤鹽堿化等問題逐漸凸顯出來。為全力實施“化肥零增長計劃”，優化配置肥料資源，合理調整施肥結構[1]，張掖市耕地質量建設管理站開展了“綠肥還田+商品有機肥+土壤調理劑”施肥模式對制種玉米產量及耕地質量影響的試驗研究，旨在解決制種玉米生產過程中施肥不合理、耕地質量下降等方面的問題，達到減肥增效的目的，推動玉米制種基地健康可持續發展。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗作物 制種玉米品種為ty809，由北京順鑫農科種業公司提供；箭舌豌豆。

1.1.2 試驗材料 磷酸二氫銨（P2O542%，N15%，貴州開磷集團公司），尿素（N≥46.4%，甘肅劉化有限責任公司），澳佳復合肥（16-18-6，北京澳佳生態有限公司），商品有機肥（有機質含量≥45%，N+P2O5+K2O≥5%，pH5.5～8.5，水分≤30%），易堿客土壤調理劑（有機質≥200 g/L，氨基酸≥110 g/L，pH2.5～4.5，水不溶物≤10 g/L）。

1.1.3 試驗地基本情況 試驗地位于張掖市甘州區沙井鎮五個墩村，海拔1 484 m，屬于典型溫帶大陸性氣候，日照時間長，晝夜溫差大。前茬作物為小麥，供試土壤為耕灌灰棕漠土，試驗地平坦，排灌便利。土壤養分含量分析化驗狀況（2018年7月22日小麥收獲后采集0～20 cm耕層土壤測定土壤理化性質）：pH8.34、有機質17.40 g/kg、全氮1.19 g/kg、堿解氮173 mg/kg、有效磷14.5 mg/kg、速效鉀167 mg/kg。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計 本試驗為對比試驗，設2個處理，不設重復，試驗面積4 000 m2。

處理1：農民常規施肥（CK，26.9-12.0-1.2）。覆膜前，基施尿素75 kg/hm2、磷酸二氫銨300 kg/hm2、復合肥（16-18-6）300 kg/hm2；于制種玉米大喇叭口期和抽雄期分別追施尿素300 kg/hm2。試驗面積667 m2。

處理2：“綠肥還田+商品有機肥+土壤調理劑”施肥模式。綠肥還田：選擇前茬作物為小麥，土地平整，灌溉條件良好的田地，于2018年7月下旬小麥收獲后，及時將箭舌豌豆種子撒播于麥茬田中，播量150 kg/hm2左右，耙耱覆土、灌水。分枝期結合灌水，追施尿素45 kg/hm2，全生育期灌水2次，每次灌水量1 050 m3/hm2。9月下旬待箭舌豌豆長至盛花期時，可用GFY200型綠肥粉碎翻壓復式作業機進行粉碎、翻壓[2]，翻壓深度一般為10～20 cm，還田量22 500～30 000 kg/hm2，做到植株不外露，土壤細碎沉實。翻壓后及時澆水，以利綠肥分解腐熟。翌年，在處理1化肥減量20%的基礎上（基施尿素60 kg/hm2、磷酸二氫銨240 kg/hm2、復合肥（16-18-6）240 kg/hm2，追施尿素2次，每次240 kg/hm2），基施商品有機肥3 600 kg/hm2，追施土壤調理劑45 kg/hm2（即玉米灌1、2、3水前，每次用量15 kg/hm2，兌水成200倍液均勻噴灑地表，隨后灌水）。試驗面積3 333 m2。

1.2.2 田間管理 2019年4月初淺翻、耙耱試驗田，以1 m間距劃行，覆膜前用50%乙草胺乳油500倍液進行全田噴施，噴完后及時覆膜（膜寬70 cm、厚0.01 mm）。于4月17日滾筒點播母本，株距20 cm。于4月23日點播父本，株距40 cm。5月18日定苗，保苗90 000株/hm2。全生育期灌水6次，中耕除草2次，防病蟲害2次。7月30日割除父本。9月18日田間考種，9月29日收獲，單收計產。

1.2.3 項目測定及方法

1.2.3 .1農藝性狀和穗部性狀。通過連續觀察植株生長狀況，在生育期記錄制種玉米長勢以及田間病蟲害發生情況。制種玉米成熟后每處理隨機選取3點，每點連取10株，測定株高、穗位高、莖粗、穗長、穗粗、禿頂長，并對穗行數、行粒數計數，測定千粒重。

1.2.3 .2產量及產量構成。分別選取5個100 m2的地塊作為一個樣方單元進行多點取樣測算產量。

1.2.3 .3土壤理化性質。2019年9月29日采用“S”形法分別采集處理1和處理2耕層（0～20 cm）土樣4 kg，用四分法帶回1 kg混合土樣，室內風干化驗分析。土壤pH測定用電位計法（水土比2.5∶1）；土壤有機質測定用重鉻酸鉀—外加熱法；土壤全氮測定采用凱氏定氮法；土壤堿解氮測定采用堿解擴散法；土壤有效磷測定采用鉬銻抗比色法；土壤速效鉀測定用火焰光度法；土壤水溶性鹽測定采用二氧化碳浸提法。

1.2.4 數據處理 試驗采用Excel軟件進行試驗數據整理和分析，數據分析方法采用T檢驗。

2 結果與分析

2.1 不同處理對制種玉米生育期的影響

從表1可以看出：處理2較處理1玉米植株顏色較深，葉片較厚，植株健壯。從表2可以看出：處理2較處理1吐絲期提前1 d，成熟期推遲3 d，生育期推遲3 d。結果表明：處理2能夠促進玉米生長，延長生育期。

表1 制種玉米苗期情況記載

表2 制種玉米生育期記載

2.2 不同處理對制種玉米植物學性狀的影響

從表3可以看出：處理2較處理1在株高、穗位高、穗長、穗粗、行粒數和千粒重方面均有提高，分別增加7.4 cm、4.8 cm、0.65 cm、0.14 cm、1.1粒、12.2 g，尤其在株高、千粒重上提高顯著，增幅分別達到5.23%、4.77%。結果表明：處理2可有效改善玉米產量構成因子，從而增加玉米產量。

2.3 不同處理對土壤養分的影響

從表4可以看出：處理2與試驗前相比，pH降低0.21，有機質增加2.4 g/kg，全氮增加0.06 g/kg，堿解氮增加2 mg/kg，有效磷增加1.6 mg/kg，速效鉀增加6 mg/kg，水溶性鹽減少0.29 g/kg，脫鹽率7.6%；處理2與處理1相比，pH下降0.22，降幅2.63%；有機質增加2.60 g/kg，增幅15.1%；全氮增加0.05 g/kg，增幅4.17%；堿解氮增加4 mg/kg，增幅2.34%；有效磷增加1.5 mg/kg，增幅10.27%；速效鉀增加8 mg/kg，增幅4.85%；水溶性鹽減少0.27 g/kg，脫鹽率7.12%。結果表明：綠肥還田、增施有機肥可明顯提高土壤養分含量，培肥地力，提高土壤的適耕性；施用土壤調理劑可調節土壤酸堿度，降低土壤含鹽量，利于改良鹽堿。

2.4 不同處理對制種玉米產量的影響

從表5可以看出：處理1平均產量7723.05 kg/hm2，處理2平均產量8 425.05 kg/hm2，處理2比處理1增產702 kg/hm2，增產率9.09%。實測t值為62.4＞t8（0.01）=3.355，增產效果明顯。結果表明：處理2對制種玉米的肥效有極顯著差異，明顯好于農民常規施肥。

2.5 產量與經濟效益

從表6可以看出：處理2較處理1增產702 kg/hm2，增產率9.09 %，增產值3 510元/hm2，增效益1 765元/hm2。結果表明：處理2增產較為顯著，雖然處理2產投比有所下降，但仍取得了顯著的經濟效益，達到了減肥增效的目的。

表3 制種玉米考種結果

表4 土壤養分變化

表5 不同處理制種玉米產量及T檢驗

表6 經濟效益分析

3 結論

張掖市制種玉米“綠肥還田+商品有機肥+土壤調理劑”施肥模式，在農民常規施肥減量20%的基礎上，該模式可使制種玉米增產702 kg/hm2，增產率9.09%，增產值3 510元/hm2，增效益1 765元/hm2。較農民常規施肥，土壤pH下降0.22，降幅2.63%；有機質增加2.60 g/kg，增幅15.1%；全氮增加0.05 g/kg，增幅4.17%；堿解氮增加4 mg/kg，增幅2.34%；有效磷增加1.5 mg/kg，增幅10.27%；速效鉀增加8 mg/kg，增幅4.85%。因此，實施綠肥還田和增施商品有機肥可有效增加土壤養分含量，培肥地力，提高土壤的適耕性；施用土壤調理劑，可調節土壤酸堿度，降低土壤含鹽量，降低鹽堿不利影響，建議該模式在制種玉米上積極推廣。