祝宗美
(菏澤市成武縣農業農村局,山東 成武 274200)
成武縣是全國糧食生產先進縣,夏玉米種植面積常年穩定在60多萬畝。抓好玉米生產,確保玉米有效供給,提高糧食生產穩定度,促進成武縣畜牧業可持續發展及玉米深加工,拉長產業鏈條意義重大。近年來,隨著農村勞動力的不斷弱化,玉米產出效益也不斷下降,原因主要是施肥不科學,肥料利用率低。不僅浪費資源,還造成了環境污染,破壞生態系統。肥料是玉米高產穩產的物質保障,是玉米增產、農民增收的關鍵因素。玉米種肥同播,施用緩釋肥,已成為當今玉米生產中發展較快的一種施肥方式[1]。為節約成本,提高效益,加快集約化種植玉米的進程,為驗證山東農大肥業科技有限公司生產的高效配方緩釋肥在成武縣的肥效表現,并進行對比試驗,旨在為農民朋友科學施肥,促進成武縣玉米產業的綠色健康發展提供理論依據[2]。
本試驗于2020年6月12日至2020年9月30日,在山東省成武縣天宮廟鎮高莊村進行。試驗地地勢平坦,四周無蔭蔽,水利設施齊全,排灌方便,交通便利。供試土壤為輕壤質潮土,土壤肥力中等,前茬作物小麥,產量500 kg/畝,前茬小麥施肥量為氮(N)14 kg,磷(P2O5)7.5 kg,鉀(K2O)2.5 kg,小麥秸稈還田。土壤有機質含量12.3 g/kg,全氮含量0.9 g/kg,有效磷含量19.6 mg/kg,速效鉀214 mg/kg,pH值8.15。
供試玉米品種:陜科6號。
供試肥料:尿素(46%),過磷酸鈣(16%),硫酸鉀(50%),普通復混肥(N∶P2O5∶K2O=28∶6∶6),緩釋肥(N∶P2O5∶K2O=28∶6∶6)。
其中供試緩釋肥含量40%(N∶P2O5∶K2O=28∶6∶6),由山東農大肥業科技有限公司生產。產品特點是緩釋、利用率高、省時省工,可以作為玉米種肥同播或5葉前追施肥料。
試驗設5個處理,小區隨機排列,不設重復,小區外設保護行。小區長50 m,寬3.7 m,面積185 m2。各處理設置如下:
處理1:為無氮區,施用P2O53 kg/畝,K2O 3 kg/畝;
處理2:為無磷區,施用N 14 kg/畝,K2O 3 kg/畝;
處理3:為無鉀區,施用N 14 kg/畝,P2O53 kg/畝;
處理4:為氮磷鉀區,施用N 14 kg/畝,P2O53 kg/畝,K2O 3 kg/畝。緩釋肥(N∶P2O5∶K2O=28∶6∶6),種肥同播,一次施肥,施肥量50 kg/畝。
處理5:為常規施肥區,N 14 kg/畝,P2O53 kg/畝,K2O 3 kg/畝。普通復混肥(N∶P2O5∶K2O=28∶6∶6),習慣施肥方式施肥。
注:處理1、處理2、處理3分別在玉米苗期、大喇叭口期追施,施肥量為苗期追施40%氮肥(處理1不施氮肥),大喇叭口期追施60%氮肥、全部磷鉀肥。處理5苗期追施總量的40%,大喇叭口期追施60%。
2020年6月12 日開始夏玉米肥效試驗。小麥秸稈還田,夏玉米鐵茬直播,密度4250株/畝。6月28日噴施除草劑,除施肥外,其他管理措施相同,病蟲害防治與大田相同。
1.5.1 生育期考察:記錄玉米處于出苗期、三葉期、拔節期、抽穗期、吐絲期的時間。
1.5.2 農藝性狀指標:9月28日測定、記錄玉米5個處理的株高、莖粗、穗位葉的葉長、葉寬等生物學特性。葉面積=葉長×葉寬×0.7。
1.5.3 產量及其構成因素:玉米成熟后,每小區隨機取三個點,每點連續抽取20株,測量穗長、穗粗,測定穗數、穗粒數、千粒重,測算畝產量。測算生物產量,檢測秸稈、籽粒氮、磷、鉀的吸收量。
9月30日,統一收獲后,每個處理隨機取5株玉米檢測籽粒和莖葉的氮、磷、鉀含量。每個處理取5穗自然風干計算千粒重。玉米植株按籽粒和秸稈分開收獲,樣品在105℃下殺青,在80℃下烘干至恒重后,測定干物質質量。植株全氮測定采用H2SO4-H2O2消煮-凱氏定氮法。土壤堿解氮含量測定采用擴散吸收法。有效磷測定采用碳酸氫鈉浸提一鉬銻抗比色法。速效鉀測定采用醋酸銨浸提-火焰光度法[3]。
田間考察記錄:同一性狀的調查、記錄、測定均在同1日集中完成,準確反映各處理性狀表現。保證調查和記載人員穩定,減少人為因素造成的誤差。
試驗數據采用Microsoft Excel 2007進行數據處理。
不同處理的玉米各物候期不同,生育期也有差別。從表1可以看出,5個處理的玉米播種一周后均能完成出苗。隨著玉米的生長,物候期差異隨之表現。處理1和處理3三葉期比處理2、處理4、處理5晚1 d;處理1和處理3拔節期到來最早,處理2拔節期出現最晚;處理1抽穗時間較早,處理2抽穗時間最晚,處理3、處理4、處理5抽穗期在7月28日至30日完成。所有處理均在抽雄期后2 d進入吐絲期。由此可見,處理1生育期最短,玉米缺氮肥,容易引起植株早衰,成熟較早;處理2生育期延長,成熟偏晚。

表1 不同處理的玉米生育期及物候期
由表2可以看出,不同處理對玉米株高、莖粗、葉長和葉寬均有不同程度的影響。處理1株高194 cm,植株最矮,處理4株高221 cm,植株最高;在對比試驗中,測定5個處理的莖粗:處理4>處理5>處理3>處理2>處理1;測定五個處理穗位葉的葉長:處理4=處理3>處理5>處理2>處理1,葉寬:處理4>處理3>處理5>處理2>處理1,穗位葉的葉面積:處理4>處理3>處理5>處理2>處理1。由此得出,處理1在無氮條件下,玉米株高矮小、莖粗最細、穗位葉的葉長最短、葉寬最小,葉面積在五個處理中的數值也是最小的,無氮化處理導致植株生長緩慢,長勢弱;處理4在株高、莖粗和葉面積方面都在5個處理中表現最佳。

表2 不同處理的玉米生物學性狀
根據表3:5個處理的穗長、穗粗皆是處理4>處理5>處理3>處理2>處理1,不同處理對玉米穗長、穗粗的影響規律是一致的,處理4表現效果最佳,其次是處理5。禿頂率表現處理1>處理2>處理3>,處理4和處理5沒有禿頂,授粉良好,為玉米獲得高產打下了良好的基礎。

表3 不同處理玉米產量及參數
在畝穗數一定的情況下,穗粒數和千粒重對玉米產量起決定作用。穗粒數由穗行數、行粒數決定,5個處理中,穗行數表現:處理4>處理3>處理5>處理2>處理1,行粒數的表現:處理4>處理3>處理5>處理2>處理1,由此得出處理4穗粒數最多;千粒重表現:處理4>處理2>處理3>處理5>處理1,處理4千粒重最高。
籽粒產量是我們選擇推廣肥料的最終指標,是玉米生產能力的集中體現。各處理試驗中,畝產量處理4>處理5>處理3>處理2>處理1,以處理4產量最高,比相同施肥量的處理5每畝增產21.1 kg,增長率為3.43%。
玉米蛋白質含量的多少是決定玉米品質的重要指標,氮是構成蛋白質的重要元素。由表4可以看出,玉米籽粒平均氮養分的吸收量:處理4=處理3>處理5>處理2>處理1,處理4和處理3對氮養分的吸收量最大,為提高玉米品質奠定了基礎;5個處理對磷養分的吸收量:處理2>處理3>處理4>處理5>處理1,無磷處理2玉米籽粒對磷的吸收量最高,無磷地塊反而促進了玉米籽粒對磷的吸收;5個處理對鉀養分的吸收量:處理1=處理5>處理4>處理3>處理2,處理1和處理5對鉀養分的吸收量最高。5個處理中,處理4經濟產量最高(635.5 kg/畝),但其對氮磷鉀的需求卻并非都處于最高值。處理4對氮的需求量最大,鉀次之,磷最少。

表4 玉米籽粒氮、磷、鉀養分吸收量
玉米產量的形成需要莖葉不斷的輸入養分,玉米獲得高產需要生物產量的支撐,由表5可知,5個處理的畝莖葉產量:處理4>處理5>處理3>處理2>處理1,處理4的畝莖葉產量最高,處理1的畝莖葉產量最低,其他排序也與玉米籽粒產量排序一致,由此可見,5個處理對玉米的經濟產量和生物產量的影響是一致的,處理4經濟產量最高,處理1最低,生物產量與經濟產量相輔相成。
從表5可以看出,5個處理莖葉對氮養分的吸收量的影響是:處理4=處理2>處理3>處理5>處理1,處理4和處理2對氮養分的吸收量最大;對磷養分的吸收量:處理5=處理1>處理3>處理4>處理2,處理5和處理1表現最高;對于鉀養分的吸收量:處理5>處理4>處理3>處理2>處理1,處理5表現最高。綜上所述,5個處理中玉米莖葉產量最高的處理4對氮養分的需求量最大,鉀次之,需求量最少的是磷。

表5 玉米莖葉氮、磷、鉀養分吸收量
由表6可以看出,100 kg經濟產量平均氮養分吸收量:處理4>處理3>處理5>處理2>處理1,100 kg經濟產量平均磷養分吸收量:處理5>處理3>處理2=處理1>處理4,100 kg經濟產量平均鉀養分吸收量:處理5>處理4>處理3>處理2>處理1。由此可見,在施肥量相同的情況下,一次性施入、種肥同播、施用緩釋肥的方式更能促進玉米經濟產量對氮元素的吸收,但對磷和鉀的吸收影響不大[4]。

表6 100 kg經濟產量平均N、P、K養分吸收量
在相同的自然環境和統一大田管理情況下,通過對5個處理的生育期、生物學性狀、玉米經濟產量和莖葉產量、以及它們對氮磷鉀吸收量的分析比較,一次性施入、種肥同播、施用緩釋肥50 kg/畝(N∶P2O5∶K2O=28∶6∶6)的施肥方式無論是在玉米的經濟產量還是莖葉產量都表現出了相對優勢。但其對氮磷鉀養分的需求表現不同,其中氮養分的需求量最大,鉀次之,磷最少。由此,在玉米實際生產過程中,應根據玉米對氮磷鉀養分的吸收特性、需肥特點和需肥量進行科學合理施肥,以提高玉米的產量和質量,獲得較好的經濟效益、社會效益及生態效益。